Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Влияние пожнивных остатков растений на свойства дерново-подзолистой почвы
ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика
Автореферат диссертации по теме "Влияние пожнивных остатков растений на свойства дерново-подзолистой почвы"
На правах рукописи
Фейсал Элтагалави Мохаммед Исмаил
ВЛИЯНИЕ ПОЖНИВНЫХ ОСТАТКОВ РАСТЕНИЙ НА СВОЙСТВА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ
Специальность 06.01.03 - агропочвоведение и агрофизика
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук
Москва 2006
Работа выполнена на кафедре почвоведения Российского государственного аграрного университета - МСХА имени. К. А. Тимирязева
Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук, профессор Савич В.И.
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук Когут Б.М., доктор сельскохозяйственных наук, профессор Платонов И.Г.
Ведущее организация - Российский университет Дружбы народов
Защита состоится " / / " сентября 2006 г. в 1430 на заседании диссертационного совета Д 220.043.02 при РГАУ- МСХА имени. К.А. Тимирязева
Адрес:127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49, Ученый совет РГАУ-МСХА имени. К.А. Тимирязева.
С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева.
Автореферат разослан
- $ - 0%
2006 года
Ученый секретарь диссертационного совета Говорина В.В.
Общая характеристика работы
Актуальность темы. Повышение плодородия почв и урожая сельскохозяйственных культур при сохранении экологического равновесия является важной народнохозяйственной задачей. Одним из способов ее решения является внесение в почву пожнивных остатков растений. Однако, влияние разных пожнивных остатков на отдельные свойства почв неодинаково. Необходимо выяснение закономерностей изменения конкретных свойств почв при внесении в них определенных пожнивных остатков. В зависимости от свойств почв, лимитирующих урожай, перспективно и внесение в почву тех пожнивных остатков, которые будет оптимизировать эти свойства (или внесение в почву смеси пожнивных остатков с заданными параметрами).
В связи с изложенным, изучение влияния соломы пшеницы, ячменя и ботвы картофеля на свойства дерново-подзолистой почвы представляет несомненный теоретический и практический интерес.
Цель работы. Целью исследования являлось выяснение влияния соломы пшеницы, ячменя и ботвы картофеля на свойства дерново-подзолистой среднесуг-линистой почвы Московской области.
Задачи исследования
1. Оценка влияния соломы пшеницы, ячменя, ботвы картофеля на свойства почвы по данным модельных опытов, лабораторных исследований, по материалам многолетнего полевого опыта (оценивалось изменение водных свойств почв, их структурного состояния, подвижности поливалентных катионов, биологической активности);
2. Разработка новых методов оценки влияния пожнивных остатков растений на свойства почв (с использованием тепловых эффектов реакций сорбатов с почвой, по данным ИК спектроскопии и дериватографии, с использованием конкурирующего комплексообразования, по данным химической автографии на основе электролиза, по цвету почв в системах Lab, RGB, CMYK с использованием программы Photoshop);
3. Оценка функционального влияния пожнивных остатков на свойства почв, по сравнению со стандартами (оценка комплексообразующей способности водорастворимого органического вещества растительных остатков в единицах ЭДТА, оценка биологической их активности в единицах эпина);
4. Установление структурных взаимосвязей влияния пожнивных остатков растений на свойства почв с их химическим составом и свойствами (по данным ИК спектроскопии и дериватографии);
5. Оценка особенностей влияния пожнивных остатков растений на свойства изучаемой почвы в зависимости от Eh среды, времени разложения растительных остатков, степени окультуренности почв.
Научная новизна. В работе показана связь особенностей качественного состава водорастворимого органического вещества растительных остатков и массы соломы ячменя, пшеницы и ботвы картофеля (оцениваемых по данным ИК спектроскопии и дериватографии) с их комплексообразующей, структурообразующей способностью, биологической активностью и гидрофилыюстью. Показана зависимость изменения этих показателей от времени разложения растительных остатков. Установлено, что из сравниваемых растительных остатков солома ячменя, по сравнению с ботвой картофеля, в большей степени способствовала накоплению гумуса, обладала большей комплексообразующей и структурообразующей способностью, стимулирующей активностью по влиянию на биотесты, но меньшей гидрофильностью.
В работе впервые предлагаются следующие методики: 1) определение теплового эффекта реакций сорбатов с почвой (поглощаемых почвой соединений) с использованием прибора С-300 фирмы «Техноас», основанного на лазерной индикации теплового эффекта дистанционно; 2) определение степени гумусированно-сти почв по их цвету с использованием программы Photoshop и цветовых систем Lab, RGB, CMYK; 3) определение структурообразующей способности водорастворимого органического вещества растительных остатков по скорости осаждения суспензии цеолита (< 0,25 мм) и каолинита (< 0,25 мм) при добавлении к ним водорастворимого органического вещества; 4) предлагается оценка сорбционных свойств почв по отношению к воде по теплоте сорбции воды почвами; 5) предлагается оценка сорбционных свойств почв по отношению к водорастворимому органическому веществу растительных остатков по тепловому эффекту его сорбции почвой.
Практическая значимость работы. Результаты работы рекомендуется использовать при разработке приемов окультуривания дерново-подзолистых почв. Модификации разработанных методик рекомендуются к испытанию в научных учреждениях.
Апробация работы. Материалы диссертации представлены на 3 научных конференциях: на международной научной конференции «Современные проблемы загрязнения почв», М., МГУ, 2004; на международной конференции «Агроэколо-гические функции органического вещества почв и использование органических удобрений и биоресурсов в ландшафтном земледелии», Владимир, 2004; на 40-й научной конференции «Агрохимические приемы повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур в адаптивно-ландшафтных системах земледелия», М., ВНИИА, 2006.
Публикации. По материалам диссертации опубликованы 4 работы.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания цели и задач исследования, описания объектов исследования, методики исследования, экспериментальной части и выводов. Экспериментальная часть включает 5 глав машинописного текста, 72 таблицы и 19 рисунков. Список литературы включает 161 источник.
Объекты исследования. Объектом исследования являются почвы тасжно-лссной зоны, южно-таежной подзоны, среднерусской провинции дсрново-подзолистых почв. Почвы опыта представлены дерново-среднеподзолистыми среднесуглинистыми почвами на покровных отложениях (опыт кафедры растениеводства МСХА в учхозе «Михайловское» Московской области). В пределах поля встречаются почвы, несколько отличающиеся по степени оглеенности и оподзоленности. Анализировались почвы разной степени окультуренности в звене 7-польного полевого севооборота.
На поле выделяются дерново-средне- и слабоподзолистые почвы среднесуг-линистого гранулометрического состава на покровных суглинках, неоглеепные и слабоглееватые.
По результатам дробного учета урожая (с 0,2 га) уравнительных посевов и по данным агрохимического обследования почв было выделено три участка: 1) низкое плодородие площадью 2 га, урожайность зерновых составила 10-12 ц/га; 2) среднее плодородие площадью 15 га, урожайность зерновых составила 18-20 ц/га; 3) повышенное плодородие площадью 4 га, урожайность зерновых составила 2530 ц/га.
Перед нарезкой полей в августе 1966 года участки среднего и повышенного плодородия произвестковали из расчета 1,5 нормы гидролитической кислотности. Затем осенью 1966 г. на участках среднего и повышенного плодородия и в 1967 г на участке низкого плодородия были нарезаны поля 7-полыюго севооборота со следующим чередованием культур: 1 - занятый пар, 2 - озимая пшеница, 3 - картофель, 4 - ячмень с подсевом многолетних трав, 5 — мн. травы 1-го года пользования, 6 - мн. травы 2-го года пользования, 7- овес.
Почва опытного участка дерново-слабоподзолистая среднесуглинистая на покровном суглинке. Подзолистый горизонт отсутствует, но переходный АгВ имеет значительную мощность - 22-30 см. В понижениях микрорельефа наблюдается слабое оглеение профиля на глубине 100-120 см. Оно обусловлено наличием верховодки в весенне-осенние периоды. Удельный вес почвы 2,52-2,54 в верхних и 2,81-2,83 г/см3 в нижних горизонтах. Объемный вес соответственно 1,09 и 1,68 г/см3. Общая скважность верхних горизонтов довольно высокая (49-59%) и постепенно снижается вниз по профилю (до 46%).
Гранулометрический состав почвы в верхних горизонтах средний суглинок, крупно-пылеватый, а в нижних - тяжелый пылеватый суглинок. Содержание илистой фракции в пахотном и подпахотном слоях на 20-62% ниже, чем в почвообра-зующей породе. По профилю данной почвы идет миграция ила, характерная для подзолистого типа почвообразования.
Отмечается небольшое содержание валовых форм фосфора и достаточное содержание валового калия, небольшое валовое содержание кальция и магния. Для объекта исследования характерен фульватный состав гумуса, удовлетворительные водно-физические свойства почв. В минералогическом составе почв характерно преобладание гидрослюд, при меньшем содержании каолинита, хлорита и, особенно, смсктита. Данные микробиологической активности почв свидетельствуют об их окультуренности при улучшении состава микрофлоры в более окультуренных почвах. Взятые для исследования почвы большей и меньшей степени окультуренности отличаются друг от друга по агрохимическим и физико-химическим свойствам (таблица 1).
Таблица 1
Агрохимическая характеристика почв разной степени окультуренности (2000 г'.
Вариант рН Гумус, % Б, мг-экв па 100 г Рго5, мг/100 г К20, мг/100 г
окн 4,3 0,12 1,45 9,0 3,2 6,0
ОК2-1 6,0 0,15 1,80 13,0 14,0 12,0
ОКз-2 5,9 0,20 2,15 12,0 20,0 17,0
Для слабоокультурснных почв характерна кислая реакция среды, небольшая сумма поглощенных оснований, низкая обеспеченность подвижными формами фосфора и калия. Для более окультуренных почв характерна близкая к нейтральной реакция среды, значительно более высокая сумма поглощенных оснований, гумусированность и обеспеченность подвижными формами фосфора и калия. Несмотря на условность разделения исследуемых почв по степени окультуренности, принятого для балансового опыта кафедры растениеводства МСХА, видно, что сравниваемые исследуемые почвы значительно отличаются по своим свойствам. Это определяет и разный характер взаимодействия исследуемых почв с пожнивными остатками, из которых более детально изучались солома ячменя, солома пшеницы, ботва картофеля.
В отдельных разделах работы приведены химический и биохимический состав исследуемых растительных остатков, ИК спектры водорастворимого органического вещества.
Методика исследования. Для выяснения поставленных вопросов в полевых условиях были отобраны образцы почв и проведено описание разреза, в стационарных условиях выполнены анализы почв, поставлены модельные опыты, прове-
дена статистическая обработка данных анализов почв, урожайности и состава фи-томассы за 38 лет проведения балансового опыта. Определение рН почв проведено по ГОСТ 26483; определение гидролитической кислотности по ГОСТ 26212; определение суммы поглощенных оснований по Каппену - Гилькевичу (Минеев В.Г., 2001); определение подвижного калия проведено по методу Масловой, определение подвижного фосфора проведено по Кирсанову, определение содержания гумуса в почве по методу Тюрина (Минеев В.Г., 2001). Определение подвижных форм железа, марганца, меди, цинка, магния проведено в вытяжке CH3COONH4 (ГОСТ Р-50686) методом атомного абсорбционного анализа. Определение водно-физических свойств почв выполнено в соответствии с общепринятыми методиками (Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А., 1986). Анализ растений выполнен в соответствии с общепринятыми методиками (Минеев В.Г., 2001),
3 работе использованы оригинальные методы исследования почв - определение в почве положительно и отрицательно заряженных соединений ионов методом химической автографии на основе электролиза (Савич В.И., Сычев В.Г., Тру-бицина Е.В., 2001). Определение тепловых эффектов взаимодействия почв с водой проведено по методике Савича В.И. (2001); определение цвета почв методом компьютерной диагностики проведено по методике Савича В.И., Крутилиной B.C., Егорова Д.Н. (2004). Определение комплексообразугощей и структурообразующей способности водорастворимого органического вещества почв проведено по Сави-чу В.И. (1986). Анализ дериватограмм почв и инфракрасных спектров водорастворимого органического вещества пожнивных остатков проведен в соответствии с методиками, изложенными в работе «Методы изучения минералогического состава и органического вещества почв», под ред. Рабочева И.С. (1975).
В модельных экспериментах были поставлены 2 серии опытов: 1) для оценки влияния водорастворимого органического вещества, выделенного из органических остатков, на растворимость поливалентных катионов, структурообразовав-ние, развитие проростков; 2) для оценки влияния высоких доз растительных остатков (соломы пшеницы, ячменя и ботвы картофеля) на подвижность в почве поливалентных катионов, структуру почв, водные свойства почв, развитие проростков. При этом высокие дозы растительных остатков, вносимые в почву имитировали процессы, протекающие в микрозонах их внесения в полевых условиях.
Принятый уровень вероятности Р=0,95. Для статистической обработки данных анализов почв, урожая и качества фитомассы использованы уравнения множественной регрессии и оценка парной корреляции по 15 уравнениям, в соответствии с программами кафедры статистики МСХА.
Результаты исследования. Органические остатки растений в значительной степени влияют на свойства почв. Свойства почв в значительной степени зависят от выращиваемых культур. Это влияние обусловлено органическими остатками
растений, прижизненными выделениями растений, потреблением растениями элементов питания и воды, технологическими приемами, удобрениями, мелиорантами и ядохимикатами, применяемыми под культуру, изменением под культурой микробиологической и ферментативной активности, характера и степени засоренности и т.д. Предшественник определяет содержание в почве подвижных форм элементов питания в отдельных горизонтах и микрозопах, засоренность, развитие болезней, почвоутомление, состав и характер стимуляторов и ингибиторов, наличие элементов питания в послеуборочных остатках, и, в целом, состояние плодородия почв в широком аспекте.
Органические остатки растений существенно влияют на почвоутомление, наличие положительно и отрицательно заряженных соединений ионов в почве, гидрофильных и гидрофобных продуктов, ингибиторов и стимуляторов растений, биоты и отдельных физико-химических процессов. От них во многом зависят развитие определенных групп микроорганизмов, фитотоксичность почв, доступность для растений элементов питания и токсичность поллютантов, комплексообразую-щая, структурообразующая, антипатогенная функции почв, их емкость поглощения, водные и физические свойства, водный и тепловой режимы.
Наряду с абсолютным количеством растительных остатков большое значение для баланса биогенных элементов в почве имеет химический состав корневой и пожнивной массы (Тюрин И.В., 1937; Кононова М.М., 1951; Егоров В.Е., 1961; Станков Н.Э., 1964; Поддубкый H.H., 1973; Доспехов В.А., 1975; Александрова Л.Н., 1980; Аристовская Т.В., 1980; Берестецкий O.A., 1984; Воробьев С.А., 1982; Комаревцева Л.Г., 1984); ГанжараН.Ф., 1988; Лошаков В.Г., 1987, 1999; Сафонов А.Ф., 1987; Лобков В.Т., 1994; Шатилов И.С., Замараев А.Г., 2004; Лыков А.^1., Еськов А.И., Новиков Н.М., 2004).
В экспериментальной части работы наиболее подробно рассмотрены вопросы влияния соломы пшеницы, ячменя и ботвы картофеля на гумусовое состояние почв, их цвет, комплексообразующую способность по отношению к поливалентным металлам, на образование структуры, водные свойства, биологическую активность.
Исследования проведены при взаимодействии водорастворимого органического вещества растительных остатков с почвами, при постановке модельных опытов с компостированием почв с разными дозами растительных остатков, по материалам статистической обработки изменения свойств почв за период 38-летнего опыта кафедры растениеводства.
Влияние пожнивных остатков растений на гумусовое состояние почв
Пожнивные остатки растений при попадании в почву частично минерализуются, частично превращаются в гумусовые вещества, которые закрепляются почвой, поглощаются растениями и мигрируют в грунтовые воды. Коэффициент гу-
мификации растительных остатков составляет примерно 0,15. При этом доля превращения пожнивных остатков в-гумус зависит от их химического и биохимического состава, дозы внесения, свойств почв и условий разложения. Превращение органических остатков в гумусовые соединения может быть идентифицировано по определению в почве до и после внесения органических остатков общего содержания гумуса, группового и фракционного состава гумуса, инфракрасным спектрам и дериватограммам почв.
С нашей точки зрения, оценка доли превращения растительных остатков, запахиваемых в почву, в гумусовые соединения может быть идентифицировано и по цвету почв. Чем больше содержание гумуса, тем темнее почва (при условии постоянства Сгк/Сфк).
Гуминовые вещества почв имеют темную окраску и поэтому их влияние на отражательную способность почв выражено очень сильно. Однако, оно проявляется неодинаково в различных по генезису и свойствам почвах, в почвах, развитых на различных материнских породах (Орлов Д.С. с соавт., 2001), зависит от сочетания физико-химических свойств почв, группового и фракционного состава гумуса.
Наиболее подробные исследования влияния гумуса на окраску почв приведены Орловым Д.С. с соавторами. Исследователи справедливо отмечают, что на отражательную способность почв влияют многие параметры, поэтому наиболее полезным, с практической точки зрения, является поиск связей гумусированности и отражательной способности для верхнего горизонта почв, развитых на близких по отражательной способности породах.
Для оценки степени окулыурснности почв по цвету нами проведена компьютерная диагностика цветовой характеристики почв учхоза «Михайловское». Для анализа взяты дерново-подзолистая среднесуглинистая почва плохо окультуренная (ОКО, среднеокультуренная без внесения удобрений (ОК2-1) и с внесением удобрений (ОКг-2), хорошо окультуренная без внесения удобрений (ОК3-1) и с внесением в течение 38 лег удобрений (ОК3-2) при внесении в них соломы озимой пшеницы, соломы ячменя и ботвы картофеля, в соответствии с методикой постановки модельного опыта, описанной ранее.
Определенные растительные остатки, взаимодействуя с почвами, разлагаются в неодинаковой степени с образованием характеристических продуктов. Поэтому цвет почв при взаимодействии почв с определенными растительными остатками изменяется неодинаково.
С нашей точки зрения, по цвету почв можно судить об образовании высокомолекулярных гумусовых веществ (в первую очередь, по показателю К). Более темная окраска характерна для более окультуренных почв ОКз по сравнению с менее окультуренными ОКь Отмечается более темная окраска почв после взаимо-
действия их с растительными остатками. При этом менее темная окраска сформировалась после взаимодействия почв с ботвой картофеля.
Повышенное количество пожпивных остатков растений, поступающее в более окультуренные почвы в полевых условиях также приводит к увеличению гу-мусированности почв и увеличению интенсивности черного цвета - К. Это иллюстрируется данными таблицы 2, где показана цветовая гамма исследуемых почв, оцененная в цветовых системах RGB и CMYK в программе Photoshop.
Таблица 2
Закономерность изменения цвета дерново-подзолистых почв разной
степени окультуренности и удобренности (Х=5)
Окультурен-ность и удоб-ренность Парамет ры, характеризующие цвет почв
R G В С М Y К
OK, 123,8 97,2 64,2 35,6 50,0 68,8 34,2
ОК2-1 126,2 96,2 67,6 35,2 51,2 65,4 33,8
ОК2-2 114,8 83,4 57,4 35,8 54,8 68,0 40,6
(Ж,-1 118,4 86,0 60,8 35,2 55,0 67,2 38,6
ОКэ-2 113,4 78,8 55,6 34,4 57,6 68,4 42,0
Хорошо окультуренные почвы по сравнению со слабоокультуренными имеют большую интенсивность черного (К) и пурпурного (М) цветов, но несколько меньшую интенсивность голубого цвета (С), не достоверно отличаются по интенсивности желтого цвета (У). Хорошо окультуренные почвы после взаимодействия с соломой пшеницы имели меньшую интенсивность красного (К), зеленого (в) и синего (В) цветов.
Большая интенсивность черного цвета почв и содержания в них гумуса соответствует и большему поступлению в почвы фитомассы, кальция (табл. 3).
Таблица 3
Зависимость содержания гумуса в почве от поступления в почву с
Поле севооборота Гумус, % Предшественник Фитомасса, ц/га Ca, кг/га C/N
ячмень >1,8 картофель 19,1 16,0 0,3
<1,8 15,3 15,7 0,3
поле трав 2-го года >1,8 травы 1-го года 47,3 66,0 0,2
<1,8 37,4 51,5 0,2
озимая пшеница >1,8 вико-овес, пар 15,1 8,8 0,2
<1,8 14,8 7,8 0,2
овес >1,8 травы 2-го года 50,1 57,5 0,2
<1,8 38,1 42,2 0,2
При этом, с пожнивными остатками разных культур в почву поступает и неодинаковое количество углерода (таблица 4).
Таблица 4
Поступление в почву углерода с урожаем культур (ц/га)
Почва Озимая пшеница Картофель Ячмень Травы 2-го года пользования
OKi-1 15,2 6,6 9,9 21,9
ОК,-1 24,1 8,3 10,9 29,5
ОКз-2 38,6 14,1 17,3 36,9
Как видно из представленных данных, больше углерода поступает в почву с пожнивными остатками трав 2-го года пользования и пшеницы и меньше с пожнивными остатками картофеля. Это соответствует и меньшему накоплению гумуса под картофелем в модельных опытах.
Пожнивные остатки растений изменяют содержание гумуса в почве и по данным полевых исследований. Так, например, зависимость содержания гумуса в поле пара (X)) от фитомассы предшественника (овса) (ц/га) Х2; поступления Ca в почву с опадом кг/га (Х3); отношения Ca/N в опаде (Х4) описывается следующим уравнением;
Xi = 0,9522 - 0,061Х2 + 0,0194Хз + 0,9574X4, г = 0,3963.
Влияние пожнивных остатков растений на подвижность катионов
Пожнивные остатки растений влияют на подвижность в почве поливалентных катионов. Это влияние обусловлено несколькими причинами. В неразложив-шемся и в полуразложившемся виде они являются сорбентами, поглощающими поливалентные катионы по типу физико-химической поглотительной способности, осадкообразования и комплексообразования. После разложения растительных остатков образовавшееся водорастворимое органическое вещество является реагентом, изменяющим реакцию среды, окислительно-восстановительные условия и обладающим комплексообразующей способностью. Органические остатки являются пищей для микроорганизмов, а изменение микробиологической активности почв приводит и к существенным изменениям подвижности катионов в почвах.
Для изучения отдельных сторон влияния пожнивных остатков растений на подвижность поливалентных катионов в почвах мы провели 3 серии опытов. В первой серии опытов оценивалось влияние на подвижность катионов в исследуемых почвах конкурирующего комплексообразования.
По полученным данным, вытеснение катионов из почв за счет комплексообразования было ярко выражено для Fe > Mn > Zn > Си и не проявлялось для Mg. Количество вытесненных катионов было прямо пропорционально константам устойчивости образующихся комплексов и склонности катионов к комплексообра-зованию. Хорошо окультуренные почвы, по сравнению со слабоокультуренными, содержали меньше подвижных форм Zn, зато больше подвижных форм Мп. В них была ниже доля наиболее подвижных форм Zn, Mn, РЬ.
Во второй серии опытов изучалось изменение подвижности в почвах поливалентных катионов под влиянием растительных остатков растений, обладающих биологической активностью.
Для создания оптимального гумусового состояния почв необходимо внесение в почву органических удобрений с заданными свойствами. Это может быть достигнуто конструированием определенного химического и биохимического состава компостов, добавлением в них ингибиторов и стимуляторов химических и биохимических реакций, микробиологической активности; регулирование рН, степени окисленности, температуры и влажности системы; добавлением в нее определенных элементов питания или токсикантов. При этом на разной стадии разложения будут получаться и различные конечные продукты реакций, протекающих в компосте.
По полученным данным, компосты из различных растительных остатков обладают неодинаковой биологической активностью, комплексообразующей способностью, буферностью в кислом и щелочном интервалах, способностью к вытеснению из твердой фазы Бе, Мп, 7.п, РЬ, Си. Добавление в компосты №>К несколько увеличивает их биологическую активность и способность вытеснять из твердой фазы Ре, Мп, Ъп, М£, очевидно, в связи с активацией микробиологической активности при разложении растительных остатков.
В третьей серии модельных опытов оценивалось влияние на подвижность поливалентных катионов в дерново-подзолистых почвах разной степени окульту-ренности пожнивных остатков растений (соломы пшеницы и ячменя, ботвы картофеля).
В опыте исследуемые почвы перемешивали с измельченными изучаемыми остатками растений и помещали в химические стаканы. Почву с растительными остатками доводили дистиллированной водой до оптимальной влажности (60% ПВ), которую поддерживали в течение 14 дней. Затем аликвотные отобранные образцы высушивали, растирали до состояния <0,25 мм и подготавливали для определения водорастворимых и подвижных форм элементов. Для определения подвижных форм элементов к 1 г почв добавляли 10 мл СНзСООИНф с рН = 4,8 и после суточного взаимодействия определяли в фильтрате на ААС исследуемые элементы. Полученные данные приведены в таблице.
Таблица 5
Влияние органических остатков растений полевого севооборота на
подвижность поливалентных металлов в почвах (мг/100 г = мг/л),
Х±т для всех изучаемых почв (СНзСООИНд; рН=4,8)
Вариант Ре Мп Си РЬ М8 ¿п
1 Контроль 27,2±ЗД 40,3±4,8 0,13±0,01 0,32±0,08 35,б±7,3 1,2±0,3
2 +солома пшеницы 42,1±1,9 59,4±4,1 0,13±0,02 0,38±0,03 44,9±2,9 0,9±0,1
3 ♦солома ячменя 41,8±6,0 54,4±4,5 0,12±0,01 0,50±0,13 48,7±3,8 0,8*0,1
4 +ботва картофеля 31,4±2,2 53,1±3,3 0,17.10,04 0,47±0,10 66,4±7,3 1,1 ±0,2
Как видно из данных таблицы, отмечается тенденция увеличения подвиж-
ности Ре, Мп, Си, РЬ, Zn в почвах при их компостировании с органическими остатками растений, это для Ре, Мп, Си, РЬ, Mg, 2л связано с кислотностью образующихся при разложении растительных остатков продуктов и их комплексообра-зующей способностью, а для Ре, Мп -дополнительно с их восстанавливающей способностью.
В тоже время, доза органических остатков, вносимых в почву, не повлияла достоверно на подвижность исследуемых катионов. Так, например, при внесении в почвы 3 и 30 г растительных остатков наЮО г почвы содержание подвижного Ре составило 41,2±2,4 и 42,8±3,0 мг/л, Мп - соответственно 62,2±4,1 и 56,5±6,9; Mg -40,2-14,8 и 48,9±1,9 мг/л. Отсутствие достоверных изменений, возможно, обусловлено двумя причинами: 1) малым временем взаимодействия; 2) тем, что уже при дозе 3 г органических остатков на 100 г почвы все более подвижные фракции связались с органическим веществом. Большее влияние на подвижность Ре и Мп оказала солома пшеницы, на подвижность Си, Mg - ботва картофеля, на подвижность РЬ - солома ячменя и ботва картофеля.
По полученным данным, комплексообразующая способность водорастворимого органического вещества изучаемых растительных остатков (остат- ки : вода =1:1; время - 1 месяц) соответствовала для железа комплексообразующей способности 0,01 м ЭДТА; для магния - 0,01м ЭДТА и С3Н7СООН.
Влияние органических остатков растений на свойства почв и подвижность в них поливалентных катионов зависит от степени окультуренности и удобренности почв (таблица 6).
Как видно из таблицы, в хорошо окультуренной почве по сравнению со сла-боокультуренной больше подвижных Мп и Mg, но меньше подвижных Ре, Си, РЬ, Zn. При внесении остатков растений в хорошо окультуренной почве, по сравнению со слабоокультуренной почвой, отмечается большее содержание Mg, 7л, Си, РЬ. Па слабоокультуренной почве по сравнению с хорошо окультуренной внесение органических остатков сильнее повлияло на подвижность в почвах Мп, М§, но слабее на подвижность Ре, Си, РЬ, '¿п.
Таблица 6
Содержание подвижных поливалентных катионов в почвах разной
степени окультуренности после их взаимодействия с растительными
остатками (Зг на 100 г почв), мг/л (П:Р=1:10)
№ Вариант Ре Мп Си РЬ Мв ¿а
1 ОК,-1 32,2 23,5 0,12 0,65 8,61 0,82
2 ОК|-1 + остатки 42,2±3,4 55,6±6,6 0,12±0,02 0,43±0,05 36,6±10,4 0,71±0,08
3 2 к 1 в % 131,0 236,6 100 100 422,6 100
4 ОКз-2 27,3 48,5 0,09 0,32 42,5 0,68
5 ОКэ-2 + остатки 37,3±3,6 53,3±4,9 0,20±0,07 0,61 ±0,22 53,9±7,3 1,21±0,18
6 5 к 4 в % 136,6 109,9 222,2 190,6 126,8 177,9
Таким образом, по полученным данным, внесенные в почву органические остатки увеличили в них содержание подвижных железа, марганца, магния, а в окультуренной почве также свинца и цинка. При этом под влиянием органических остатков растений в окультуренной почве больше возросла подвижность железа, меди, свинца, цинка соответственно на 137, 222, 191 и 178%, а в слабо-окультуренной больше возросла подвижность марганца и магния соответственно на 237 и 423%.
Остатки различных сельскохозяйственных культур неодинаково повлияли на подвижность в почве изучаемых катионов. В контрольном варианте, при добавлении остатков озимой пшеницы, ячменя и картофеля содержание железа в мг/л соответственно составляло 27,2±3,2; 42,1±1,9; 41,8±6,0 и 31,4±2,2. Содержание марганца по этим же вариантам соответственно составляло 40,3±4,8; 59,4±4.1; 54,4±4,5 и 53,1±3,3 мг/л. Содержание магния в указанных вариантах составляло соответственно 35,6±7,3; 44,9±2,9; 48,7±3,8 и 6б,4±7,3. Изменение подвижности Си, РЬ, Хп под влиянием разных органических остатков различалось недостоверно. Таким образом, остатки озимой пшеницы, в большей степени, повлияли на подвижность Бе, Мп, а остатки картофеля- на подвижность
Обладая комплексообразующей способностью, пожнивные остатки растений изменяют в почве долю положительно и отрицательно заряженных (комплексных) соединений катионов. Это иллюстрируется данными нижеследующей таблицы.
Таблица 7
Содержание водораттворимых положительно и отрицательно заряженных соединений катионов при компостировании почв с различными растительными
остатками (мг/л)
Почва Заряд соединений Пожнивные остатки
пшеницы ячменя картофеля
(Ж,; ОК2 Мё - 20,9±0,6 20,6*0,1 20,8*2,5
+ 21,3±1Д 21,6*1,2 22,6*0,7
ОК3 - 21,0±0,8 19,<>¿2,0 19,0*1,7
+ 19,б±1,6 21,1*1,0 17,2±4,0
ОК,;ОК2 Ре - 0,78*0,01 0,70±0,01 0,71*0,05
+ 0,79±0,04 - 0,90*0,07
ОКз - 0,94*0,17 0,78*0,12 0,67*0,02
+ 0,82*0,03 0,76*0,01 0,68*0,11
ОК,;ОК2 Мп - 0,21 ±0,07 0,12±0,01 0,10±0,01
+ 0,13*0,02 0,14*0,02 0,12*0,01
ОКз - 0,16*0,04 0,18±0,01 0,11*0,01
+ 0,11±0,01 0,12*0,01 0,10*0,01
Как видно из представленных данных, отмечается, что при внесении в почву пожнивных остатков картофеля доля отрицательно заряженных соединений поли-
валентных катионов ниже, чем при внесении соломы ячменя и, особенно, пшеницы.
Пожнивные остатки растений, разлагаясь в почве, изменяют окислительно-восстановительное состояние почв, а, следовательно, и подвижность в почве поливалентных катионов. В то же время, в почвах разной степени гидроморфности влияние пожнивных остатков на подвижность поливалентных катионов будет отличаться. Это подтверждают и полученные нами данные.
Таблица 8
Изменение содержания водорастворимых соединений железа и марганца в почвах при их избыточном увлажнении и внесении
органических остатков, мг/л
Варианты ОК, ОК2; ОК3
Ре Мп Ьох, мг-экв/100 г Ре Мп Бох* мг-экв/100г
контроль-сухая почва 0,5 0,3 28,0 3,9±0,7 0,7*0,1 120±1б,0
оглеешия почва 2,5 2,4 100,0 1,4±0,9 0,1±0,1 140±20,0
+солома ячменя 2,8 0,1 100,0 4,8±2,1 0,7±0,3 84±4,0
-Нэотва картофеля 2,2 0,1 100,0 3,310,3 0,1±0,1 120±2,0
*) буферность к окислению определялась титрованием почв К2СГ2О7 до 1300 мв
Как видно из представленных данных, добавление к оглсенной почве соломы ячменя и ботвы картофеля увеличило количество водорастворимого железа, но не увеличило количество водорастворимого марганца. Очевидно, это связано с восстановлением почв до 400 мв в процессе компостирования и без внесения органических остатков, т.к. Ре3+ восстанавливается в Бе24" при ЕЬ = 200 мв, а Мп4* в Мп24' при потенциале 400 мв. В то же время, ботва картофеля, по сравнению с соломой ячменя, больше увеличила количество восстановленных веществ в почве, но меньше увеличила подвижность Бе и Мп, что отмечалось и в других опытах. Влияние пожнивных остатков растений на водные свойства почв Пожнивные остатки растений существенно влияют и на водные свойства почв. Они обладают определенной степенью гидрофильности и гидрофобности, имеют определенную сорбционную способность, емкость по отношению к воде. Разлагаясь в почве, растительные остатки изменяют свойства почв, а, следовательно, их водопроницаемость, влагоемкость, высоту капиллярного поднятия, величину испарения, прочность связи воды с почвой. Очевидно, что влияние растительных остатков на водные свойства почв зависит от их химического и биохимического состава, массы, условий разложения в почве и продолжительности разложения и времени воздействия на почву.
В проведенных исследованиях оценивалось влияние растительных остатков на содержание в почве прочносвязанных форм влаги. Для этого использовались следующие методы: 1) гигроскопический метод определения потенциала почвен-
ной влаги; 2) дериватография; 3) оценка тепловых эффектов взаимодействия почв с водой.
По полученным данным, отмечается увеличение сорбционных свойств почв по отношению к воде при внесении в почву растительных остатков и при увеличении относительной влажности воздуха над почвой.
Окультуренные почвы (ОК3; ОК2), по сравнению со слабоокультуренной почвой (ОК[), имеют большее содержание гумуса, в них сильнее развиты процессы биохимического выветривания. Больше содержание илистой фракции, доля гидрослюд, смектита. Это приводит и к большей сорбционной емкости этих почв по отношению в воде.
По полученным данным, отмечается тенденция увеличения сорбции воды почвами при внесении растительных остатков. В то же время, в разных интервалах pF влияние растительных остатков на сорбционную способность почв по отношению к воде неодинаково.
Пожнивные остатки растений действуют на сорбционные свойства почв по отношению к воде как непосредственно, так и за счет влияния на почву водорастворимых органических соединений, образующихся при разложении соломы пшеницы и ботвы картофеля. При этом на разной стадии разложения указанные соединения могут обладать как большей, так и меньшей гидрофильностью и гид-рофобностью.
Нами предлагается оценивать гидрофильность органических остатков, почв и водорастворимого органического вещества по соотношению интенсивностей пиков поглощения на ИК спектрах, характерных для групп СООН, ОН и групп CII2 CII3. С нашей точки зрения, отношения интенсивностей в меньшей степени зависят от условий съемки ИК спектров, по сравнению с величинами интенсивностей поглощения. По полученным данным, при добавлении к почве ботвы картофеля их гидрофильность возрастала в большей степени, чем при добавлении соломы пшеницы и ячменя.
В то же время, если количество определенных функциональных групп характеризует сорбционную способность к воде, то соотношение гидрофильных и гидрофобных групп характеризует степень гидрофилыюсти объекта. То есть по одному и по другому параметру оценка водных свойств почв проводится с разных сторон и дополняет друг друга.
В водорастворимом органическом веществе из ботвы картофеля больше интенсивность пиков и гидрофильных и гидрофобных групп. Но при этом отношение интенсивностей гидрофильных и гидрофобных групп не выше. Для ботвы картофеля оно равно при компостировании 1 и 4 недели соответственно 0,7 и 1,0; для соломы пшеницы — 1,7 и 1,3; для соломы ячменя — 0,9 и 0,7.
Нами предлагается оценивать сорбционные свойства почв по отношению к
воде по данным дериватографии — по величине эндотермических эффектов и по потере массы в разных диапазона^ температур.
При добавлении к почве пожнивных остатков во всех вариантах увеличилась потеря массы, что в интервале температур 100-190° связано с потерей воды и сгоранием органического вещества. В то же время, эндотермические эффекты обусловлены только потерей воды. Меньшие величины температур эндотермических эффектов свидетельствуют о менее прочной связи воды с почвой.
Судя по полученным данным, внесение в почву соломы пшеницы увеличило температуру эндотермических эффектов, т.е. привело к увеличению прочности связи воды с почвой, а внесение в почву соломы ячменя и ботвы картофеля уменьшило прочность связи воды с почвой. В первом приближении можно говорить об увеличении гидрофильности почв при внесении в них ботвы картофеля (по сравнению с внесением других растительных остатков).
Отношение потери веса при 100° и 400° для экзотермических эффектов пропорционально доле алифатических группировок органического вещества почв и, частично, степени гидрофильности почв. Для оценки степени гидрофильности почв может быть также использован метод определения теплоты взаимодействия почв с водой при применении предлагаемых методик: а) с использованием термо-индикаторпых пленок; б) с использованием тепловизора; в) с использованием термопар и термостатирующего устройства; г) с использованием прибора С-300 фирмы «Техноас».
Компостирование с растительными остатками слабоокультурснной почвы привело к увеличению ее гидрофильности, характеризующемуся тепловым эффектом взаимодействия почв с водой. При этом большая гидрофильность отмечается после взаимодействия почвы с ботвой картофеля. Однако для более окультуренных почв такой зависимости не отмечается.
Нами проводилось определение тепловых эффектов взаимодействия почв с водорастворимым органическим веществом растительных остатков также с использованием прибора С-300 фирмы «Техноас».
С увеличением времени взаимодействия величина теплового эффекта возрастала. При взаимодействии водорастворимых органических веществ с хорошо окультуренной почвой тепловой эффект выше, чем при взаимодействии со слабо-окультуренной
С нашей точки зрения, тепловой эффект взаимодействия почв с водорастворимым органическим веществом может быть использован не только для оценки гидрофильности почв, но и для оценки сорбционных свойств почв по отношению к этому водорастворимому органическому веществу.
Таким образом, по полученным данным, тепловой эффект взаимодействия почв с водой и водорастворимым органическим веществом выше для хорошо
окультуренной почвы и ниже — для елабоокультуренной. Тепловой эффект взаимодействия почв с водорастворимым органическим веществом растительных остатков может быть использован для оценки сродства почв к этому органическому веществу, а, следовательно, оценки потребности в нем почвы (при отнесении теплового эффекта водорастворимого органического вещества со стандартной кон-це1гграцией углерода г/л к 1 мг-экв сорбционной емкости почв).
В почве имеются и гидрофильные и гидрофобные продукты. Для прогрессивного развития почв и формирования плодородия необходим баланс этих продуктов (соединений). При этом составляющие баланса будут характеристическими для отдельных групп почв и для выполнения почвами определенных экологических функций.
Добавление в слабоокультуренную дерново-подзолистую почву соломы ячменя, пшеницы и, особенно, ботвы картофеля увеличило их гидрофильность. В то же время, для средне и хорошо окультуренной дерново-подзолистой почвы эти зависимости неоднозначные.
Таким образом, влияние пожнивных остатков на гидрофильность и, в целом, водные свойства почв зависит не только от химического и биохимического состава растительных остатков, степени их гидрофильное™, но и от специфики процессов взаимодействия продуктов разложения этих остатков с конкретными почвами. Различные органические остатки и водорастворимое органическое вещество из них обладают неодинаковой степенью гидрофильное™ и гидрофобности и поэтому могут быть использованы для изменения степени гидрофильное™ почв.
Влияние пожнивных остатков растений на структуру почв
Пожнивные остатки растений, изменяя химические свойства почв и их микробиологическую активность, естественно, влияют и на физические свойства почв и, в частноста, на ее структурное состояние. Это влияние определяется как массой поступающих в почву растительных остатков, так и их химическим и биохимическим составом, свойствами почв и условиями разложения, а также длительностью взаимодействия продуктов разложения растительных остатков с почвой. В ряде источников указывается, что наименьшей структурообразующей способностью из изучаемых остатков обладает ботва картофеля, а большей — солома пшеницы и ячменя.
В проведенных исследованиях изучалось влияние пожнивных остатков растений, вносимых в почву, и водорастворимого органического вещества, выделенного на них на структурное состояние почв. Исследования проведены на дерново-подзолистых почвах разной степени окультуренности, охарактеризованных в предыдущих разделах. Исследовалось влияние на структурное состояние соломы пшеницы, ячменя, ботвы картофеля, для которых указаны химический и биохимический состав; для водорастворимого органического вещества сняты спектры по-
глощения в видимой и инфракрасной областях. До и после взаимодействия пожнивных остатков с почвой сняты дериватограммы образцов, оценена их отражательная способность в видимой области спектра с использованием программы Photoshop.
В соответствии с группировкой дерново-подзолистых почв по величине показателей физических свойств почв по доле агрегатов > 10 мм (%) почвы характеризуются слабым снижением от оптимума по доле агрегатов 10-0,25 мм (в %), слабоокультуренная почва характеризуется оптимальной структурой (доля указанных агрегатов 83,2%), хорошо окультуренная почва - слабым превышением от оптимума (88,%). Однако, в хорошо окультуренной почве, по сравнению со слабо-окультуренной, выше доля агрегатов 7-5; 5-3 и 3-2 мм, что важно для гидротермических условий исследуемых территорий.
По полученным нами данным, лучшие окультуренные почвы имели и лучшую структуру, как при сухом, так и при мокром просеивании. Это подтверждается и водными свойствами почв. По данным полевых исследований, в слабоокуль-туренной почве, по сравнению со среднеокультуренной, поверхностный сток был выше в 27 случаях из 32 (но годам), г = 0,69.
Таблица 9
Влияние растительных остатков на содержание агрегатов > 3 мм и
> 0,25 мм (OK,; ОК2; ОК3 -1)
Вариант % агрегатов
> 3 мм > 0,25 мм
контроль 1,1 ±0,9 42,2*2.8
+ пшеница 1 12,7±2,9 54,0±1.2
2 46,1±12,4 78,3±6,5
+ ячмень 1 19,4±8,б 62,8±6,7
2 69,9±7,1 80,0+4,4
+ картофель 1 1,7±0,4 57,3±5,5
2 63,6±18,1 88,4±4,3
*) 1 — внесение пожнивных остатков 3 г/100 почвы; 2-30 г/100 г почвы
Как видно из представленных данных, под влиянием внесения умеренных доз соломы пшеницы и ячменя содержание в почве агрегатов более 3 мм возрастает в большей степени, чем под влиянием ботвы картофеля. Это подтверждается и при оценке структурообразующей способности водорастворимого органического вещества пожнивных остатков, данными по структуре почв в полевых условиях под культурами, предшественниками, которых были картофель, пшеница и ячмень Большая структурообразующая способность водорастворимого органического вещества растительных остатков коррелировала с большей их гидрофобно-стью. Это коррелирует и с сорбционной способностью почв по отношению к воде. Так, влажность почв над раствором КС1,1 н составила при внесении в почву ботвы картофеля 3,4%, соломы ячменя и пшеницы соответственно - 3.1 и 3,3% (для ОКг
1). Влажность почв над раствором Ка2СОз- 1 составила при внесении в почву ботвы картофеля 2,7%, соломы ячменя и пшеницы соответственно - 2,4 и 2,5% (для ОК1-1). Аналогичные зависимости и для других почв.
Подтверждают большую гидрофильность почв при внесении в них ботвы картофеля и данные дериватографии. Так, потеря массы в интервале 0-190° составила при внесении в почву ботвы картофеля 2,3%, а соломы ячменя — 2,0%, соломы пшеницы — 2.2% (в контроле — 1,9%). С нашей точки зрения, структурообразующая способность водорастворимого органического вещества пожнивных остатков растений может оцениваться по порогу коагуляции этого органического вещества, по влиянию водорастворимого органического вещества на коагуляцию илистой фракции почв.
Влияние пожнивных остатков растений на развитие проростков
Пожнивные остатки растений влияют на рост и развитие последующих культур, как в связи с изменением свойств почв, так и благодаря своему химическому и биохимическому составу. В растительных остатках содержатся как стимуляторы, так и ингибиторы, элементы питания и токсиканты. При этом содержание стимуляторов и ингибиторов меняется в зависимости от срока разложения растительных остатков и условий их разложения. Последнее определяет различное влияние даже определенных растительных остатков на развитие культур на разных почвах.
В работе поставлена цель выяснения влияния пожнивных остатков некоторых растений, выращиваемых в изучаемом севообороте на развитие проростков.
В задачи исследования входило: 1) выяснение влияния пожнивных остатков и водорастворимого органического вещества из них на развитие проростков; 2) выяснение влияния водорастворимого органического вещества из пожнивных остатков на развитие проростков разных растений, в зависимости от времени компостирования растительных остатков; 3) выяснение стимулирующей способности водорастворимого органического вещества пожнивных остатков при разной степени его разведения и в сравнении с известными стимуляторами.
В качестве тест-объектов выбраны семена кресс-салата, редиса, вики, ячменя. Для выяснения поставленных вопросов были поставлены 3 серии опытов.
По полученным данным, большей стимулирующей способностью на развитие проростков обладало водорастворимое органическое вещество из соломы пшеницы (таблица 10).
Таблица 10
Влияние на развитие проростков водорастворимого органического
вещества пожнивных остатков (мм)
Пожнивные остатки Стебли Корни
солома пшеницы солома ячменя 4,8±0,6 4,8±0,6 18,2±5,6 17,8±6,9
Гботва картофеля 13,9*0,6 | 9,4*3,2 |
Внесение в почву 3 г растительных остатков привело к меньшей биологической активности водорастворимого органического вещества, по сравнению с внесением 30 г. При этом влияние внесения пожнивных остатков на биологическую активность водорастворимого органического вещества почв разной степени окулыуренности существенно не отличались. В то же время, по сравнению с прорастанием проростков в воде исследуемое органическое вещество в ряде случаев обладало ингибирующей способностью.
Биологическая активность водорастворимого органического вещества из пожнивных остатков зависит от времени разложения. Это иллюстрируется данными следующей таблицы.
Таблица 11
Влияние водорастворимого органического вещества пожнивных остатков при разном времени их компостирования на развитие
проростков (мм)
Пожнивные остатки Время компостирования, дней Длина стеблей Длина корней
солома пшеницы 5 3,7*0,6 12,7*5,9
25 5,4*1,3 19,2*11,2
солома ячменя 5 3,6*0,6 11,1*6,5
25 5.2*1,2 26,0*19,6
ботва картофеля 5 3.1*0,6 6,2*3,3
25 4,8*1,5 12,4*8,4
Как видно из представленных данных, с увеличением времени компостирования стимулирующая способность водорастворимого органического вещества из пожнивных остатков возрастает.
Очевидно, что водорастворимое органическое вещество разных пожнивных остатков растений будет действовать неодинаково и на прорастание семян разных культур. Водорастворимое органическое вещество изучаемых пожнивных остатков в большей степени действовало на развитие проростков ячменя.
По полученным данным, водорастворимое органическое вещество из пожнивных остатков в концентрации 110"3-110"6 близко по биологической активности стимуляторам эпин и циркон в рекомендуемой концентрации и в разведении 10"5-10"6-10"7 по своему влиянию на прорастание семян редиса и кресс-салата. В то же время, в ряде вариантов добавляемые в почву органические остатки, ингибировали развитие растений, по сравнению с водой, но чаще стимулировали, по сравнению с вытяжками из исходной почвы.
Таким образом, послеуборочные остатки растений обладают определенным химическим и биохимическим составом, а, следовательно, определенной комнлек-сообразующей, структурообразующей способностью, сорбционной емкостью и биологической активностью. Конструируя из них смеси заданного состава, можно
добиться большего их положительного влияния на плодородие почв, по сравнению с использованием одного компонента
Выводы
1. Пожнивные остатки растений содержат значительное количество углерода, элементов питания, обладают водоудерживающей способностью, сорбционной емкостью, структурообразующей и комплексообразующей способностью, биологической активностью, антипатогенпой функцией и являются одним из компонентов, повышающих плодородие почв.
2. Солома пшеницы, ячменя и ботва картофеля на дсрново-подзолистых почвах увеличивали содержание гумуса, что идентифицировалось по увеличению интенсивности черного цвета в системе CMYK. В меньшей степени это проявлялось при внесении в почву ботвы картофеля. Накопление в почве гумуса коррелировало с поступлением в почву фитомассы культур и кальция, что в большей степени отмечалось для трав > озимой пшеницы > ячменя > картофеля.
3. Солома пшеницы, ячменя и ботва картофеля увеличивали содержание в почве подвижных и водорастворимых Fe, Mn, Mg, Си, долю их отрицательно заряженных соединений. В меньшей степени это характерно для ботвы картофеля. Комплексообразующая способность водорастворимого органического вещества растительных остатков (при разбавлении 1:1) эквивалентна комплексообразующей способности раствора 0,01 м ЭДТА.
4. Исследуемые пожнивные остатки культур при внесении в почву увеличивали сорбциониую способность почв к воде, что идентифицировалось данными дериватографии, гигроскопическим методом измерения потенциала почвенной влаги, оценкой тепловых эффектов взаимодействия почв с водой. Ботва картофеля в изучаемом интервале pF в большей степени увеличивала влагосмкость и гидро-фильность почв.
5. Водорастворимое органическое вещество из пожнивных остатков исследуемых культур, вносимое в почву, обладало стимулирующей способностью на развитие проростков. В большей степени это характерно для соломы ячменя и пшеницы и в меньшей степени - для ботвы картофеля. Стимулирующая способность водорастворимого органического вещества коррелировала с содержанием гидрофильных групп по ИК спектрам. Стимулирующая способность водорастворимого органического вещества была эквивалентна активности стимуляторов эпин и циркон в концентрации 310"5 г/л. Установленная стимулирующая способность увеличивалась с увеличением времени компостирования растительных остатков от 5 до 25 дней и отличалась по действию на проростки разных культур. В то же время, водорастворимое органическое вещество растительных остатков при непосредственном воздействии на семена обладало как стимулирующей, так и ингиби-
рующей способностью, по сравнению с водой в зависимости от концентрации, вида растений и органа растений.
6. Пожнивные остатки исследуемых культур обладали структурообразующей способностью, которая была выше у соломы пшеницы ми ячменя и ниже у ботвы картофеля и коррелировала с долей гидрофобных групп в водорастворимом органическом веществе пожнивных остатков, оцениваемой по данным ИК спектроскопии.
7. Пожнивные остатки культур 7-польного полевого севооборота, поступающие с предшественниками, влияли на агрохимические и физико-химические свойства дерново-подзолистой почвы слабой степени окультурснности (рН, в, Нг, содержание подвижных форм фосфора и калия, гумуса). Однако, коэффициент корреляции массы количества поступающей фитомассы, отношения в ней С поступления с фитомассой кальция с исследуемыми свойствами почв при оценке парной корреляции не превышал 0,6, что обусловлено протекающими одновременно процессами отчуждения элементов с урожаем и многовариантностью связей между свойствами почв в полевых условиях.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
1. Амергужин Х.А., Трубицина Е.В., Мохаммед Исмаил Исса. Влияние послеуборочных остатков растений на подвижность ионов в почвах // Материалы междунар. конф. «Агроэкологические функции органического вещества почв и использование органических удобрений н биоресурсов в ландшафтном земледелии»,- Владимир. 2004,- С. 313-316.
2. Замараев А.Г., Савич В.И., Ф. Мохаммед Исмаил Исса. Влияние послеуборочных остатков растений в 7-польном севообороте на свойства дерново-нодзолистой почвы // Материалы междунар. конф. «Агроэкологические функции органического вещества почв и использование органических удобрений и биорс-сурсов в ландшафтном земледелии»,- Владимир.: 2004,- С. 311-313.
3. Савич В.И., Степанова Л.П., Гриценко М.В., Ф. Мохаммед Исмаил Исса. Вытеснение тяжелых металлов из почв на основе конкурирующего комплексооб-разования П Материалы междунар. науч. конф. «Современные проблемы загрязнения почв». М.: МГУ, 2004.-С. 83.
4. Мохаммед Исмаил Исса Влияние пожнивных остатков растений на плодородие почв// Материалы материалы междунар. науч. конф. «Агрохимические приемы повышения плодородия почв и продуктивности с/х культур в адаптивно-ландшафтных системах земледелия».- М.: ВНИИА, 2006,- С. 49-50.
Зак. 456.
Тир. 100 экз.
1,25 печ. л.
Центр оперативной полиграфии ФГОУ ВПО РГАУ - МСХА имени К. А. Тимирязева 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44
Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Фейсал Элтагалави Мохаммед Исмаил
ВВЕДЕНИЕ
1 .ОБЗОР ЛИТЕРАРУРЫ
1.1. Влияние пожнивных остатков растений в звене полевого севооборота на свойства дерново-подзолистых почв
1.2. Вынос элементов питания с урожаем и их поступление в почву с пожнивными остатками
1.3. Баланс фитомассы, азота, фосфора и калия в полевом севообороте ю
1.4. Влияние зеленых удобрений на свойства почв
1.5. Влияние растительных остатков на свойства почв
1.6. Изменение под влиянием пожнивных остатков растений структурного состояния почв
1.7. Возникновение под влиянием пожнивных остатков растений почвоутомления
2. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
3. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
4. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛНАЯ ЧАСТЬ
5.1. Влияние пожнивных остатков растений на гумусовое состояние почв
5.2. Влияние пожнивных остатков растений на подвижность катионов в почве
5.3. Влияние пожнивных остатков растений на водные свойства почв
5.4. Влияние пожнивных остатков растений на структуру почв
5.5. Влияние пожнивных остатков растений на развитие проростков
5.6. Структурные взаимосвязи в почве, как фактор плодородия и влияние на них пожнивных остатков растений
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИССПОЛЗОВАНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Влияние пожнивных остатков растений на свойства дерново-подзолистой почвы"
Повышение плодородия почв и урожая сельскохозяйственных культур при сохранении экологического равновесия является важной народнохозяйственной задачей. Одним из способов ее решения является внесение в почву пожнивных остатков растений. Однако, влияние разных пожнивных остатков на отдельные свойства почв неодинаково. Необходимо выяснение закономерностей изменения конкретных свойств почв при внесении в них определенных пожнивных остатков. В зависимости от свойств почв, лимитирующих урожай, перспективно и внесение в почву тех пожнивных остатков, которые будет оптимизировать эти свойства (или внесение в почву смеси пожнивных остатков с заданными параметрами).
Целью исследования являлось выяснение влияния соломы пшеницы, ячменя и ботвы картофеля на свойства дерново-подзолистой среднесуглини-стой почвы Московской области.
В задачи исследования входили:
1) оценка влияния соломы пшеницы, ячменя, ботвы картофеля на свойства почвы по данным модельных опытов, лабораторных исследований, по материалам многолетнего полевого опыта (оценивалось изменение водных свойств почв, их структурного состояния, подвижности поливалентных катионов, биологической активности);
2) разработка новых методов оценки влияния пожнивных остатков растений на свойства почв (с использованием тепловых эффектов реакций сор-батов с почвой, по данным ИК спектроскопии и дериватографии, с использованием конкурирующего комплексообразования, по данным химической автографии на основе электролиза, по цвету почв в системах Lab, RGB, CMYK с использованием программы Photoshop);
3) определение возможности оценки функционального влияния пожнивных остатков на свойства почв, по сравнению со стандартами (оценка комплексообразующей способности водорастворимого органического вещества растительных остатков в единицах ЭДТА, оценка биологической их активности в единицах эпина);
4) установление структурных взаимосвязей влияния пожнивных остатков растений на свойства почв с их химическим составом и свойствами (по данным ИК спектроскопии и дериватографии);
5) оценка особенностей влияния пожнивных остатков растений на свойства изучаемой почвы в зависимости от Eh среды, времени разложения растительных остатков, степени окультуренности почв.
В работе впервые предлагаются следующие методики: 1) определение теплового эффекта реакций сорбатов с почвой (поглощаемых почвой соединений) с использованием прибора «С-300 фирмы техоас», основанного на лазерной индикации теплового эффекта дистанционно; 2) определение степени гумусированности почв по их цвету с использованием программы Photoshop и цветовых систем Lab, RGB, CMYK; 3) определение структурообразующей способности водорастворимого органического вещества растительных остатков по скорости осаждения суспензии цеолита (< 0,25 мм) и каолинита (< 0,25 мм) при добавлении к ним водорастворимого органического вещества; рекомендуется индикация по высоте столба осветленной от осадка суспензии; 4) предлагается оценка сорбционных свойств почв по отношению к воде по теплоте сорбции воды почвами; 5) предлагается оценка сорбционных свойств почв по отношению к водорастворимому органическому веществу растительных остатков по тепловому эффекту его сорбции почвой.
В работе впервые: 1) показана взаимосвязь особенностей качественного состава водорастворимого органического вещества растительных остатков и массы соломы ячменя, пшеницы и ботвы картофеля (оцениваемой по инфракрасным спектрам и данным дериватографии) с их комплексообразующей структурообразующей, биологической активностью и гидрофильностью; 2) предлагается для регулирования определенных свойств почв внесение в почву смесей растительных остатков заданного состава; 3) показано, что структурообразующая, комплексообразующая способность, микробиологическая активность и гидрофилыюсть пожнивных остатков и их водорастворимого органического вещества меняются от времени разложения растительных остатков, они отличается в разных интервалах определенных функций (pF и т.д.); 4) предлагается выражение комплексообразующей способности водорастворимого органического вещества пожнивных остатков в единицах ЭД-ТА, биологической активности в единицах известных стимуляторов, ингиби-рующей способности в единицах кинетина, антипатогенной функции - в единицах пенициллина и стрептомицина, структурообразующей способности
- в единицах известных структурообразователей; 5) функциональные свойства пожнивных остатков растений и их водорастворимого органического вещества целесообразно оценивать по экстенсивному, интенсивному параметрам и фактору кинетики; например, интенсивный параметр рН, экстенсивный
- количество мг-экв Н+, фактор кинетики скорость изменения рН и 1Н+ при компостировании.
По материалам диссертации опубликованы 4 работы.
Автор благодарит за научное руководство, советы и ценные замечания научного руководителя - доктора с/х наук профессора Савича В.И., за помощь в работе Егорова Д.Н., Байкалову Ю.С. и весь коллектив кафедры почвоведения МСХА.
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Заключение Диссертация по теме "Агропочвоведение и агрофизика", Фейсал Элтагалави Мохаммед Исмаил
1. Пожнивные остатки растений содержат значительное количество уг лерода, элементов питания, обладают водоудерживающей способностью,
сорбционной емкостью, структурообразующей и комплексообразующей спо собностью, биологической активностью, антипатогенной функцией и явля ются одним из компонентов, повышающих плодородие почв. 2. Солома пшеницы, ячменя и ботва картофеля на дерново подзолистых почвах увеличивали содержание гумуса, что идентифицирова лось по увеличению интенсивности черного цвета в системе CMYK. В мень шей степени это проявлялось при внесении в почву ботвы картофеля. Накоп ление в почве гумуса коррелировало с поступлением в почву фитомассы
культур и кальция, что в большей степени отмечалось для трав > озимой
пшеницы > ячменя > картофеля. 3. Солома пшеницы, ячменя и ботва картофеля увеличивали содержа ние в почве подвижных и водорастворимых Fe, Мп, Mg, Си, долю их отрица тельно заряженных соединений. В меньшей степени это характерно для бот вы картофеля. Комплексообразующая способность водорастворимого орга нического вещества растительных остатков (при разбавленни 1:1) эквива лентна комплексообразующей способности раствора 0,01м ЭДТА.
4. Исследуемые пожнивные остатки культур при внесении в почву уве личивали сорбционную способность почв к воде, что идентифицировалось
данными дериватографии, гигроскопическим методом измерения потенциала
почвенной влаги, оценкой тепловых эффектов взаимодействия почв с водой. Ботва картофеля в изучаемом интервале pF в большей степени увеличивала
влагоемкость и гидрофильность почв. 5. Водорастворимое органическое вещество из пожнивных остатков ис следуемых культур, вносимое в почву, обладало стимулирующей способно стью на развитие проростков. В большей степени это характерно для соломы
ячменя и пшеницы и в меньшей степени - для ботвы картофеля. Стимули137
рующая способность водорастворимого органического вещества коррелиро вала с содержанием гидрофильных групп по ИК спектрам. Стимулирующая
способность водорастворимого органического вещества была эквивалентна
активности стимуляторов эпин и циркон в концентрации 310' г/л. Установ ленная стимулирующая способность увеличивалась с увеличением времени
компостирования растительных остатков от 5 до 25 дней и отличалась по
действию на проростки разных культур. В то же время, водорастворимое ор ганическое вещество растительных остатков при непосредственном воздей ствии на семена обладало, как стимулирующей, так и ингибирующей спо собностью, по сравнению с водой, в зависимости от концентрации, вида рас те1шй и органа растений. 6. Пожнивные остатки исследуемых культур обладали структурообра зующей способностью, которая была выше у соломы пшеницы ми ячменя и
ниже у ботвы картофеля и коррелировала с долей гидрофобных групп в во дорастворимом органическом веществе пожнивных остатков, оцениваемой
по данным ИК спектроскопии. 7. Пожнивные остатки культур 7-польного полевого севооборота, по ступающие с предшественниками, влияли на агрохимические и физико химические свойства дерново-подзолистой почвы слабой степени окульту ренности (рН, S, Нг, содержание подвижных форм фосфора и калия, гумуса). Однако, коэффициент корреляции массы количества поступающей фитомас сы, отношения в ней С :N, поступления с фитомассой кальция с исследуемы ми свойствами почв при оценке парной корреляции не превышал 0,6, что
обусловлено протекающими одновременно процессами отчуждения элемен тов с урожаем и многовариантностью связей между свойствами почв в поле вых условиях.
Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Фейсал Элтагалави Мохаммед Исмаил, Москва
1. Абдонин А.С. Известкование кислых почв, М., Колос, 1976.304 стр. V
2. Авров О.Е., Мороз З.М. Использование соломы в сельском хозяйст- ве, Л., Колос, 1979, 200 стр.
3. Авров О.Е., Ласточкин И.П. Влияние внесегшя соломы на фиксацию азота бобовыми растениями. Сибирский вест1шк с/х наук, 1987, № 5, стр. 13-19
4. Александрова Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. Л., Наука, 1980, 288 стр.
5. Алексеев Е. К. Зеленое удобрение в Нечерноземной полосе, М., Селъ- хозгиз, 1959
6. Алиева Е.И. Корневые и пожнивные остатки сельскохозяйственных культур как источник органического вещества на дерново-подзолистых суг-линистых почвах Нечерноземной полосы, Афтореф. канд. дисс, М., 1964.
7. Анзорге X. Удобрение соломой в ГДР, Использование органических удобрений, М., 1966, стр. 34 -117
8. Аристовская Т.В. Микробиология процессов почвообразования. Л., Наука, 1980, 187 стр.
9. Алексеев Е.К. Зеленое удобрение в СССР, Сельхозгиз, М., 1948 10.. Аристархов А.И. Оптимизация питания растений и применениеудобрений в агроэкосистемах, М., ЦИНАО, 2000,518 стр.
10. Балев Н.М., Карастоянова Р.С. О роли многолетних и однолетних растений в повышении плодородия почвы. Почвоведение, 1957, №11
11. Балык Г.С. Формирование и рост корней озимой пшеницы, С/х биология, 1973, 8 стр.
12. Блек К.А. Растение и почва, М., Колос, 1973
13. Базаров Е.И., Глинка Е.В., Мамонтова Л.А. и др. Методика био- энергетической оценки технологий производства продукции расте1шеводст-ва, М., ВАСХНИЛ, 1983,45 стр.139
14. Ба Мамаду Рилуан Баланс азота разных форм удобрений в системе почва-растение, Автореф. канд. дисс, М., МСХА, 19 стр.
15. Байбеков Р.Ф. Влияние длительного применения удобрений на аг- роэкологическое состояние подзолистых и черноземных почв Европейскойчасти России, Автореф. докт. дисс, М., 2003, 33 стр.
16. Баппиков В.Н. Изменение свойств дерново-подзолистых почв Мос- ковской области при применении минеральных удобрений, Автореф. канд.дисс, М., МСХА, 2003, 18 стр.
17. Берестецкий О.А., Возняковская Ю.М., Труфанова А.К. Фунгиста- тический потенциал почвы в связи с ее биогенностью. Микология и фитопа-тология, 1986, т. 20, ВЫП.5, стр. 386-392
18. Биологические основы плодородия почв, под ред. Берестецкого О.А., М., Колос, 1981,288 стр.
19. Ваксиман А. Гумус Происхождение, химический состав и зна- чение его в природе, М., 1937, 471 стр.
20. Василев В.А. Применетгае органических удобрений в условиях ин- тенсивного земледелия и промышленного животноводства. Агрохимия, 1983,№7, стр. 101-112
21. Верниченко Л.Ю., Мишустин Е.Н. Влияние соломы на почвенные процессы и урожай сельскохозяйственных культур. Использование соломыкак органического удобрения, М ., 1980, стр. 3-33
22. Визла P.P., Винкальне М.О. Изучение длительного применения со- ломы в качестве удобрения. Бюллетень ВИУА, Ns 65, стр. 89-94
23. Водяницкий Ю.Н., Шишов Л.Л. Изучение некоторых процессов по цвету почв, М., Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 2004, 84 стр.
24. Воробьев А. Севообороты интенсивного земледелия, М., Колос, 1979
25. Воробьев С,А. Севооборот и плодородие дерново-подзолистых почв. Вестник с/х науки, 1982, №4, стр. 75-85140
26. Воробьев А., Иванов Ю.Д. Урожайность зерновых культур и пло- дородие почвы в спецнализированных севооборотах при использовании зе-леного удобрения. Изв. ТСХА, 1989, вып. 6, стр. 3-13
27. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв, М., Агропромиздат, 1986,416 стр.
28. Велнева З.М. Спектрофотометрические характеристики основных типов почв Карабахской степи, Автореф. канд. дисс, Баку, ИПА АзССР,1991,20 стр.
29. Виноградов Б.В. Дистанционная индикация содержания гумуса в почве. Почвоведение, 1981, №11, стр. 114-123
30. Гродзинский A.M. Аллелопатическое влияние в агрофитоценозе, Автореф. докт. дисс, Киев, 1979
31. Ганжара Н.Ф., Солодова Т.А. О скорости разложения свежих орга- нических веществ в почвах, в сб. «Современные процессы почвообразованияи их регулирование в условиях интенсивных систем земледелия», М., ТСХА,1985, стр. 18-23
32. Ганжара П.Ф., Борисов Б.А., Шевченко А.В. Рекомендации по кон- тролю и оптимизации режима органических веществ в пахотных почвах, М.,МСХА, 1987, 10 стр.
33. Ганжара П.Ф. Концептуальная модель гумификации. Почвоведение, 1997, №9
34. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А., Середова Е.М. Оценка степени выпа- ханности почв, в сб. Антропогенная деградация почвенного покрова и меры141ее предупреждения», М., Почвенный ин-т им. В.В.Докучаева, 1998, т.1, стр.35-36
35. Глухов Н.И. Эффективность балансовых систем удобрения в сево- обороте, Автореф. канд. дисс, М., ТСХА, 1979, 15 стр.
36. Глебова Г.И. К характеристике гумуса бурых лесных почв юго- запада Смоленской области. Вестник МГУ, 1966, №2, стр. 105-115
37. Довбан К.И. Зеленое удобрение, М., Агропромиздат, 1990
38. Доспехов Б.А., Кузякина Т.И., Лапыгина В.А. Действие соломы на урожай зерновых культур и картофеля при разных системах обработки почвыБ севообороте. Известия ТСХА, вып.З, 1975, стр. 33-40
39. Демин В.А., Правда И.И. Урожайность культур в севообороте на дерново-подзолистой почве в зависимости от системы удобрения и ороше-ния. Изв. ТСХА, 1983, ВЫП.4, стр. 18-23
40. Демин В.А. Обоснование рациональных систем удобрения в сево- обороте при интенсификации сельскохозяйственного производства Нечерно-земной зоны, Автореф. докт. дисс, М., ТСХА, 1985,38 стр.
41. Державин Л.М. Эффективность минеральных удобрений при ин- тенсификации земледелия и почвенно-агрохимическне условиях их рацио-нального использования в СССР, Автореф. докт. дисс, М., ТСХА, 1986, 49стр.
42. Дерюгин И.П., Коьщевая СМ., Демин Л.А., Холзаков В.М. Продук- тивность звена зернопропашного севооборота в зависимости от уровня мине-рального питания, способа обработки почвы и нормы высева семян. Изв.ТСХА, 1988, вып. 3, стр. 52-58
43. Егоров В.Е. Докл. ТСХА, 1961, вып. 11, стр. 20-31
44. Евдокимова Г.А. Микробиологическая активность почв при за- грязнении тяжелыми металлами. Почвоведение, 1982, М., N2 6, стр. 125-132
45. Евдокимова Г.А., Зенкова И.В., Переверзев В.Н. Биодинамика 142процессов трансформации органического вещества в ночвах Северной Фен-носкандии, Апатиты, Изд-во Кольского научного центра РАН, 2002,154 стр.
46. Евдокимова Г. А., Зенкова И. В., Мозгова Н. П., Переверзев В. Н. Взаи- модействия почвенных микроорганизмов и беспозвоночных животных притрансформации растительных остатков в почвах Северной Фенноскандии,Почвоведегае, 2004, №10, стр. 1199-1210
47. Жуков Ю.П., Багаев Б.Б., Реутов А.В. Эффективность рассчитанных с помощью балансовых коэффициентов норм удобрений в севообороте наокультуренной дерново-подзолистой почве. Известия ТСХА, М., 1982, вып.4,стр. 44-53
48. Жуков Ю.П, Система удобрений в хозяйствах Нечерноземья, М., Московский рабочий, 1983,144 стр.
49. Жуков Ю.П. Комплексная химизация в интенсивных технологиях возделывания культур в Нечериоземье, М., ТСХА, 1989,90 стр.
50. Замараев А.Г., Савич В.И., Сычев В.Г. Эне/Ьгомассообмен в звене полевого севооборота, ч. 2. Баланс вещества и энергии, М., ВНИИА, 2005,327 стр.
51. Иванов П.К., Аношин Е.И. Иснользование соломы в качестве орга- нического удобрения на орошаемых каштановых почвах Заволжья, Агрохи-мия, 1977, №7, стр. 91-96
52. Иванов Ю.Д. Кормовые севообороты в Нечерноземной зоне, М., Россельхозиздат, 1987
53. Казенцева Л.К. Роль грибов в разложении древесины и онада в зо- не лесотувдры. Микология и фитонатология, 1972, № 6, вып. 2, стр. 111-116
54. Кает Г. Зеленое удобрение, М, Колос, 1982
55. Карелин Г.А., Володарская Н.И., Миненко К.А., Седова М.Ф. Влия- ние соломы на урожайность ячменя, изменение подвижных форм азота имикробиологическую активность дерново-подзолистой почвы. Агрохимия,1974, №5, стр. 95-102
56. Катоврасов И,П. Механическая обработка и эффективное плодоро- дие почвы. Сб. науч. тр. «Вопросы обработки почвы», М., Колос, 1979
57. Кауричев И.С., Александрова Л.Н., Гречин И.П., Панов П.П., Под- дубпый Н.Н., Розов Н.П., Стратанович М.В. Почвы таежно-леспой зоны.Почвоведение, М, 1982, стр. 221-257
58. Кобозев И.В., Маркин Т.С., Цвирко Э.А., Пашков А.И. Лазарев П.Н., Темирсултанов Э.Э. Разработка новых ресурсосбергающих технологийобработки почвы. Известия ТСХА, 1995, №2,24 стр.
59. Кобзаренко В.И. Ресурсы фосфора и калия темно-серых лесных и дерново-подзолистых почв и возможности их мобилизации, Автореф. докт.дисс, М., МСХА, 1998, 47 стр.
60. Комаревцева Л.Г., Собепникова О.А. Использование соломы в каче- стве органического удобрения под ячмень. Агротехника и биологические ос-новы повешения урожайности сельскохозяйственных культур, Пермь, 1978,т. 59, стр. 165-176
61. Комаревцева Л.Г. Процессы минерализация и гумификация соломы в почве. Эффективность удобрений и окультуривания почв северо-востокаНечерноземной зоны РСФСР, Киров, 1984, стр. 154-157
62. Кононова ММ. Проблема почвенного гумуса и современные зада- чи его изучения, М., Изд-во АН СССР, 1951, 390 стр.
63. Кононова М.М. Органическое вещество почв, его природа, свой- 144ства и методы изучения, М., Изд-во АН СССР, 1963, 316 стр.
64. Кононова М.М. Органическое вещество почвы, его нрирода, свой- ства и методы изучения, М., Изд-во АН СССР, 1963, 314 стр.
65. Кононова М.М. Органическое вещество почвы, М., АН СССР, 1963
66. Кравков СП. Исследования в области изучения мертвого расти- тельного покрова в почвообразовании, С-П., 1911, 268 стр.
67. Кук Д.У. Регулирование плодородие почвы, М., 1970
68. Кулаковская Т.Н. Оптимизация агрохимической системы почвен- ного пита1гая растений, М., Агрохимиздат, 1990,219 стр.
69. Кузнецова И.В. Роль органического вещества в образовании водо- прочной структуры дерново-нодзолистых почв. Почвоведение, 1994, JV» 11,стр. 31-41
70. Калинин А.И. Особешюсти питательного режима дерново- подзолистых почв восточной части Европейской территории СССР, еговлияние на урожай и качество растений, Автореф, докт. дисс, М., 1989, 31стр.
71. Карпинец Т.В. Метод прогпоза изменений содержания форм калия в ночвах. Тез. докл. 2 с-да почвоведов России, С-П., 1996, кн.1, стр. 350-351
72. Клемятова Т.Г. Влияние удобрергий на накопление корневых и пож- нивных остатков культурами зерно-картофельного севооборота на дерново-подзолистых почвах. Тр. ВИУА, 1974, вып.2
73. Когут Б.М. Принципы и методы оценки содержания трансформи- руемого органического вещества в пахотных почвах. Почвоведение, 2003,№3, стр. 308-316
74. Куваева Ю.В. Возможности стабилизации гумусового состояния и микроструктуры пахотных дерново-подзолистых почв, в сб. «Антропоге1гааядеградация почвенного покрова и меры ее предупреждения», М., Почвенныйин-т им. В.В.Докучаева, 1998, т.1, стр. 110-112145
75. Лобков В.Т. Почвоутомление при выращивании полевых культур, М., Колос, 1994,112 стр.
76. Лобков В.Т. Биоразнообразие в агроэкосистемах, как фактор опти- мизации биологической активности почв. Почвоведение, 1999, №6, стр. 732-737
77. Лыков A.M., Еськов А.И., Повиков М.Н. Органическое вещество пахотных почв Нечерноземья, М., РАСХН, 2004,630 стр.
78. Ландина М.М., Клевенская И.Л. Влияние плотпости и влажности почвы на ее биологическую активность, процесс азотфиксации и состав поч-венного воздуха. Почвоведение, 1984, .^ f^ 5, стр. 75-83
79. Левин Ф.И. Окультуривание подзолистых почв, М., 1972
80. Лошаков В. Г. Промежуточные культуры в севооборотах Нечер- ноземной зоны, М, Россельхозиздат, 1980, стр. 96-114
81. Лошаков В.Г., Майорова Н.П. Продуктивность пашни в плодос- менном севообороте с промежуточными культурами. Изв. ТСХА, 1980, вып.3, стр. 32-41
82. Лошаков В.:Г., Иванова. Ф., Асхабов Р.Ю., Пашков А.И. Пожнив- ные культуры в зерновых севооборотах. Земледелие, 1986, .№10, стр. 27-29
83. Лошаков В.Г. Промежуточные культуры - важнейший элемент ин- тенсивных зональных систем земледелия, В сб. «Агрономические основыспециализации севооборотов», М., ТСХА, 1987, стр. 29-40
84. Лошаков В.Г., Иванова С,Ф., Гаджнбрагимов Д.А. Накопление ор- ганического вещества в почвах зерновых специализированных севооборо-146тов, Вестник с/х. науки, 1988, № И, стр. 88-95
85. Лошаков В.Г., Иваиова Ф. Баланс иитательных веществ в специа- лизированных зерновых севооборотах и при бессмеииом возделываиии зер-нофуражных культур. Изв. ТСХА, 1989, вып. 5, стр. 17-27
86. Лошаков В.Г., Эллмер Ф., Сшик Ю.Н. Накоплеиие органгиеского вещества в почвах при бессменном возделыванш! зернофуражных культур и взерновых сиециализироваииых севооборотах. Изв. ТСХА, выи. 2, 1997, стр.18-26
87. Лошаков В.Г., Николаев В.Л. Изменение агрофизических свойств дер- ново-иодзолистой среднесуглинистой почвы при длительном примененш! иож-И1ШН0Г0 зеленого удобрения. Изв. ТСХА, вып. 2,1999, стр. 29-40
88. Методические указаиия по проведеиию комплексиого моииториига плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения, М., ФГНУ «Ро-синформагротех», 2003,238 стр.
89. Методические рекомендации по изучению показателей плодородия почв, баланса гумуса и питательиых веществ в длительиых опытах, М.,ВАСХНИЛ, 1987, 78 стр.
90. Минеико А.К. Регулирование биологической активности дерново- подзолистых почв (на примере Центральных районов Нечерноземной зоны),Автореф. докт. дисс, М., МСХА, 40 стр.147
91. Мишина И.Ю., Фокин А.Д. Растительные остатки как фактор пло- дородия дерново-подзолистых почв, в сб. «Современные процессы почвооб-разования и их регулирование в условиях интенсивных систем земледелия»,М., ТСХА, 1985, стр. 15-18
92. Минеев В.Г Химизация земледелия и природная среда, М., Агро- промиздат, 1990,287 стр.
93. Минеев В.Г., Ремпе Е,Х, Агрохимия и биология почвы, М, Росаг- ропромиздат, 1990,206 стр.
94. Минеев В.Г. Агрохимия, М., МГУ, 1990, 467 стр.
95. Миненко А.К., Шептухов В.Н., Ушакова Л.А. Влия1гае минераль- ных удобрений и соломы на агрофизические и биологические свойства дер-ново-нодзолистой почвы, Почвоведенне, 1987, № 2, стр. 75-85
96. Макаров И.П., Картамышев Н.И. Пути совершенствования обра- ботки почвы. Земледелие, 1998, № , стр. 17-18
97. Мишустин Е.Н., Востров И.С. Микробиологические основы ис- пользования соломы как удобрения. Земледелие, 1969, № 10, стр. 40-42
98. Нормы и рационы кормления с/х животных. Справочное пособие, М., м е х РФ, 2003
99. Нищ Л. Микробиологическая активность почвы в условиях адап- тивного земледелия, Автореф. докт. дисс, М., МСХА, 1995,38 стр.
100. Орлов Д.С, Бильдебаева P.M., Садовников Ю.Н. Количественные закономерности отражения света почвами. Спектральная отражательная спо-собность главных типов почв Казахстапа, Биол. науки, 1976, J^ 22, стр. 109-113
101. Орлов Д.С, Садовников Ю.Н., Обухов А.И. Определение окраски почв визуальным способом и спектрофотометрическим способом. ВестникМГУ, сер. 17, Почвоведехгае, 1980, №3, стр. 41-48
102. Орлов Д.С, Суханова Н.И., Розанова М.С Спектральная отраяса- тельная способность почв и их компонентов, М., МГУ, 2001,174 стр.
103. Орлов Д.С Химия почв, М., изд-во МГУ, 1992, 400 cip. 148ПО. Паринкина О.М. Микрофлора тундровых почв. Л., Наука,1989, 159 стр.
104. Паринкина О.М., Иийн Т.Х., Переверзев ВН. Минерализация и гумификация лишайников в природных условиях Кольского полуостро-ва. Почвоведение, 1998, Ns 10, стр. 1225-1223
105. Платонов И.Г. Влияиие органические вещества на сорбцию и ми- грацию ионов кальция в подзолистых почвах Архаигельской области, Дисс.канд. биол. наук, М., ТСХА, 1985,212 стр.
106. Платонов И.Г. Агроэкологические основы известкования почв в адаптивно-ландшафтном земледелии Нечерноземной зоны России, Автореф.докт. дисс, МСХА, 2000,34 стр.
107. Почвы Московской области и их использова1гае, т.1, т.2, М., РАСХН, 2002
108. Прокошев В.В., Дерюгин И.П. Калий и калийные удобрения, М., 2000, 185 стр.
109. Панкова Е.И., Мазиков В.М. Диста1щионная диагностика деграда- ционных процессов на пахотных землях России, в сб. «Антропогенная дегра-дация почвенного покрова и меры ее предупреждения», М., РАСХН, 1998, т.1, стр. 185-187
110. Покровский Г.И. об измерении цвета почв. Почвоведение, 1928, №12, стр. 70-91
111. Пуртова Л.Н. Использование оптических показателей при монито- ринге почвенного покрова равнинных территорий. Тез. докл. 2 с-да почвове-дов России, С-П., 1996, кн. 2, стр. 252-253
112. Поддубный Н.Н. Развитие совремеьшого почвообразовательного процесса в антропогенных почвах и изменение их вещественного составапод влиянием сельскохозяйственного использования, Докт. дис, М., МСХА,1973
113. Полевые и лабораториые методы исследоваиия физических 149СВОЙСТВ и режимов почв, М., изд-во МГУ, 2001,200 стр.
114. Почвенная микробиология под. ред. В.В. Никитина, М., Колос, 1979,316 стр.
115. Прокошев В.В., Дерюгин И.П. Калий и калийные удобрения, М., 2000, 185 стр.
116. Рябов Е.И. Теория технология минимальной обработки почвы. Земледелие, 1990, № 7, стр. 26-36
117. Родин Л.Е., Ремезов Н.П., Базилевич Н.И. Методические указания к изучению динамики и биологического круговорота в фитоценозах. Наука,М., 1968, 145 стр.
118. Савич В.И., Санчес П., Банников В.Н., Амергужин Х.А., Байбеков Р.Ф. Оценка способности почв к поддержанию концентрации ионов в поч-венном растворе при их отчуждении с урожаем. Агрохимия, 2002, №10, стр.5-10
119. Савич В.И., Сычев В.Г., Трубицина Е.В. Химическая автография системы почва-растение, М., ЦИНАО, 2001,274 стр.
120. Савич В.И., Сычев В.Г., Шишов Л.Л., Замараев А.Г., Духанин Ю.А., Санчес П., Аларкон А.В. Экспрессметоды оценки обеспеченности почвэлементами питания и уровня загрязнения токсикантами, М., ЦИНАО, 2004,151 стр.
121. Савич В.И. Физико-химические основы плодородия почв, в сб. «Актуальные проблемы почвоведения, агрохимии и экологии», М., МСХА,2004, стр. 144-183
122. Савич В.И., Парахин Н.В., Сычев В.Г, Степанова Л.П., Лобков В.Т., Амергужин Х.А., Щербаков А.Ю., Романчик Е.А. Почвенная экология.Орел, ОГАУ, 2002,546 стр.
123. Савич В.И., Крутилина B.C., Егоров Д.Н., Кашанский А.Д. Ис- пользование компьютерной диагностики для объективной характеристикицвета почв. Изв. МСХА, 2004, вып. 4, стр. 38-51150
124. Савич В.И., Амергужин Х.А., Хусейн Х.А. Оцешса сорбционных свойств почв на основе тепловых эффектов взаимодействия сорбата с почвой,^ Изв. МСХА, вып. 4, стр. 70-77
125. Салихов А.С. Севообороты: Агроэкономические основы, пути усо- вершенствования, Казань, 1997
126. Середова Е.М. Влияние органических удобрений на состояние легкоразлагаемого органического вещества и свойства дерново-подзолистыхпочв, Автореф. канд. дисс, М., 1998, 17 стр.
127. Станков Н.Э. Корневая система полевых культур, М., 1964
128. Сапожников Н.А. Азот в земледелии Нечерноземной зоны. Л., Ко- лос, 1973
129. Таразанова Т.В. Динамика степени вьшаханности почв зонального ряда Европейской части России, Автореф. канд. дисс, М., МСХА, 2002, 18стр.
130. Тюрин И.В. Органическое вещество почв и его роль в почвооб- разовании и плодородии, О почвенном гумусе, М.-Л., Сельхозгиз, 1937
131. Тюрин И.В. Органическое вещество почвы и его роль в плодоро- п дии, М., Наука, 1965,320 стр.151
132. Уткаева В.Ф. Деградация структурного состояния ночв нри антро- погенных воздействиях, в сб. «Ашроногенная деградация ночвенного нокро-ва и меры ее предупреждения», М., Почвешшй ин-т им. В.В.Докучаева, 1998,Т.1, стр. 310-311
133. Хан Д.В. Органо-минеральные соединения и структура ночвы, М., Наука, 1969, 142 стр.
134. Шатилов И.М., Замараев А.Г., Чаповская Г.В. Программирова1гае урожая и воспроизводство плодородия дерново-подзолистой почвы. Вестникс/х науки, 1985, №12, стр. 21-30
135. Шеуджен А.Х. Биогеохимия, Майкоп, ГУРИ ПП «Адыгея)), 2003, 1028 стр.
136. Шишов Л.Л., Дурманов Д.Н., Карманов И.И., Ефремов В.В. Теоре- Щ тические основы и пути регулирования плодородия почв, М., Агропромиздат,1991,304 стр.
137. Ягодин Б.А. Петание растений, М., ТСХА, 1980, 87 стр.
138. Bemhardt Н. Verfahren einer gualitatsgerechten Strohdimgung, Felder- mir tschaft, 1991,32, №8, p. 370-372
139. Haider К., Martin I.P. Abbu und Umwandlung von Pflanzenzuchstanden und ihren inhaltsstoffen durch die Mikroflora des Bodens, Z. Pflanz. Und Bodenk,1979, Bd. 142,. №3, p. 456-475
140. Karim A., Sirajul M., Razuhiko E., Yoshio Y., Jamil H., Kamron N. 1.ong term application of organic residues to improve soil properties and to in-crease crop yield in terrace soil of Bangladesh, J. Fac. Agr. Kyushu Univ., 1995,39, №3, p. 149-165
141. Kuhn G., Longe 1. Der Einfless einer Gulledungung im vergleich zu anderm organischen dungevittein, Albrecht - Thaer - Arch., 1969, Bd 13, H 12, p.1109-1116
142. Patterson N.D. An experiment on the effects of straw ploughed on composted three course rotation of crops,. Agr. Sc, 1960, vol. 54, p. 222-229
143. Sidhu B.S., Goswami K.P., Pareck R.P, Influence of rice and wheat strew application on crop yields, J. Res., Punjab Agr. Univ., 1994, 31, #2, p. 147-153
144. Collins M., Schellentrager G., Doolitte J., Shih S. Using ground- penetrating radar to study changes in soil map unit composition in selected histo-sols. Soil Sci. Soc. America J., 1986, 50,2, p. 408-411
145. Frazier B.E. Adv. Space Res. Proc. Symp., Remote sensing Earth's sur- face, Espoo, 1989,9, #1, p. 155-158
-
Фейсал Элтагалави Мохаммед Исмаил
-
кандидата сельскохозяйственных наук
-
Москва, 2006
-
ВАК 06.01.03
- ВЛИЯНИЕ ПОЖНИВНЫХ ОСТАТКОВ РАСТЕНИЙ НА СВОЙСТВА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ
- Азотное, фосфатное и калийное состояние хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв Северо-Запада России и его изменение при длительном использовании минеральных систем удобрения
- ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ КАК ФАКТОР ИНТЕНСИФИКАЦИИ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ И ОКУЛЬТУРИВАНИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ
- Изменение гумусного состояния дерново-подзолистых почв Северо-Запада Нечерноземной зоны при их сельскохозяйственном использовании
- Влияние разных по интенсивности систем обработки, удобрений и гербицидов на агрофизические свойства дерново-подзолистой супесчаной почвы и урожайность полевых культур
