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"

и

Фейсал^Элтагалавн Мохам мед 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

\

\

На правах рукописи -

Москва 2006

Работа выполнена на кафедре почвоведения Российского государственного аграрного университета - МСХА имени К А. Тимирязева

Научный руководитель — доктор сечьскохозяйственных наук, профессор Савич В И

Официальные оппоненты1 доктор сельскохозяйственных наук Когут Б М, доктор сечьскохозяйственных наук, профессор Платонов И Г.

Ведущее организация - Российский университет Дружбы народов

диссертационного совета Д 220 043 02 при РГАУ- МСХА имени К А Тимирязева

Адрес.127550, Москва, уч 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 "_"_ 2006 года

Ученый секретарь диссертационного совета Говорина В

Защита состоится

сентября 2006 г. в 1430 на заседании

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);

РГАУ-МСХА

имени К.А. Тимирязева ЦНБ имени Н.И. Ж'-Дсзнова

S Оценка особенностей влияния пожнивных остатков растений на свойства изучаемой почвы в зависимости от Eh среды, времени разложения растительных остатков, степени окулътуренности почв

Научная новизна В работе показана связь особенностей качественного состава водорастворимого органического вещества растите гьных остатков и массы соломы ячменя, пшеницы и ботвы картофеля (оцениваемых но данным ИК спектроскопии и дериватографии) с их комплексообразующей, структурообразующей способностью, биологической активностью и гидрофильностыо 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 гидрофильностыо

В работе впервые предлагаются следующие методики 1) определение теп-loaoio эффекта реакций сорбатов с почвой (попощаемых почвой соединений) с использованием прибора С-300 фирмы «Техноас», основанного на лазерной индикации теп. ового >ффекта дистанционно, 2) определение степени гумусированно-сти почв но их цвету с использованием программы Photoshop и цветовых систем Lab, RGB, CMYK, 3) опредечение 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 растите тьных остатков по тепловому »ффекту его сорбции иочвои

Практическая значимость работы. Результаты работ рекомендуется ис-почьзовать 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» M, МГУ, 2004, на международной конференции «Лгрожоло-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 кутьтур в адаптивно- таняшафтных системах земледелия», M, 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 таежно-лесной зоны, южно-таежной подзоны, среднерусской провинции дерново-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, неоглеенные и слабоглееватые.

По результатам дробного учета урожая (с ОД 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-польного 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/смэ 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 суиинок, крупно-пылеватый, а в нижних - тяжечый пылеватый суглинок Содержание илистой фракции в пахотном и подпахотном слоях на 20-62% ниже, чем в ночвообра-зующей породе По профилю данной почвы идет миграция ила, характерная для подзо чистого тина почвообразования

Отмечается небольшое содержание валовых форм фосфора и достаточное содержание валовою калия, небольшое валовое содержание калышя и магния Для объекта исследования характерен фульватный состав гумуса удовлетвори-течьные водно-физические свойства почв В минералогическом составе почв характерно преобладание гидрослюд, при меньшем содержании каолинита, хлорита и, особенно, смектита Данные микробиологической активности почв свидетельствуют об их окультуренности при упучшении состава микрофлоры в более окУ1Ьтуренных почвах Взятые для исследования почвы большей и меньшей степени оку 1ьтуренности отличаются друг от друга по агрохимическим и физико-химическим свойствам (таблица 1)

Таблица 1

Вариант | рН , V % I Гумус, % Ь, чюкн на 100 г Р.О5, ] кго мгУ 100 г «г/100 г

иК,-1 | 4.3 1 0 12 1.4* 90 3,2 | 60 |

ОК2-1 6 0 1 0 15 1,80 13 0 14 0 12 0

ОКз-2 | < 9 | 020 2 15 12 0 20 0 | 17 0 |

Для слабоокультуренных почв характерна кис тая реакция среды, небольшая сумма попошенных оснований, низкая обеспеченность подвижными формами фосфора и калия Для более окутктуренных почв характерна близкая к нейтральной реакция среды, значительно более высокая сумма попошенных основании, 1умусированность и обеспеченность подвижными формами фосфора и калия Несмотря на чстовность разделения исследуемых почв но степени окультуренности, принятого для балансового опыта кафедры растениеводства МСХА видно, что сравниваемые исстедуемые почвы значитечьно отличаются по своим свойствам Это определяет и разный характер взаимодействия иссаедуемых 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 вешества.

Методика исстсдования. Для выяснения поставленных вопросов в полевых усювиях были отобраны образны 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 Л. (2001); определение цвета почв методом компьютерной диагностики проведено по методике Савича В.И., Крутилиной B.C., Егорова Д.Н. (2004). Определение комплексообразующей 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 эче-ментов питания и воды, технологическими приемами, удобрениями, мелиорантами и ядохимикатами, применяемыми под кутьтуру, изменением под культурой микробиологической и ферментативной активности, характера и степени засоренности и тд Предшественник определяет содержание в почве подвижных форм элементов питания в отдельных горизонтах и чикрозонах, засоренность, развитие бо шзней, 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 почвоутомпение, 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 этементов питания и токсичность поллютантов, комплексообразую-щая, структурообразующая, антипатогенная функции почв, их емкость попо-шения, водные и физические свойства, водный и тепловой режимы

Наряду с абсотютным количеством раститетьных остатков большое значение для баланса биогенных элементов в почве имеет химический состав корневой и пожнивной массы (Тюрин И В 1937, Кононова М М , 1951, Ргоров В Е , 1961, Станков НЭ, 1964, Поддубный НН, 1973, Доспехов В А , 1975, Александрова Л Н , 1^80, Аристовская Т В , 1980, Берестенкий О А, 1984, Воробьев С А, 1982, Комаревпева ЛI . 1984), Ганжара Н Ф , 1988, Лошаков В Г , 1987, 1999, Сафонов А Ф, 1987, Лобков В Т, 1994, Шатилов И С , Замараев А Г, 2004, Лыков А М , Еськов А И , Новиков Н М , 2004)

В жепериментальнои части работы наиболее подробно рассмотрены вопросы влияния соломы пшеницы, ячменя и ботвы картофеля на 1умусовое состояние почв, их цвет, комплексообразующую способность по отношению к поливалентным металлам, на образование структуры, водные свойства, биологическую активность

Иссчсдопапия проведены при взаимодеиствии водорастворимого органического вещества раститетьных 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-тетпего 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 окультурснности 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 окультурепная без внесения удобрений (ОК}-1) и с внесением в течение 38 лет 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 ОК3 по сравнению с менее окультуренными ОК]. Отмечается более темная окраска почв после взаимо-

действия их с растительными остатками При тгом менее темная окраска сформировалась посте взаимодействия ночв с ботвой картофеля

Повышенное количество пожнивных 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 показала 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 (X 5)_

Параметры характеризующие цвет почв

нослъ и удоб R Tg В С М К

ренность і і j

OK, 123 8 1 97 2 64 2 35 6 S0 0 1 68 8 і 34 2

ОКг-1 126 2 1 96 2 67 6 35 2 51 2 65 4 33 8

OfCj-2 1148 83 4 57 4 35 8 54 8 1 68,0 ' 40 6

(Ж-.-І 1184 ] 86 0 60 8 35 2 55 0 j 67 2 38 6

OK, 2 113,4 1 78 S 55 6 34 4 57 6 1 68 4 1 42 0 1

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 (Я), зеленого (С) и синего (В) цветов

Большая интенсивность черного цвета почв и содержания в них гумуса соответствует и большему поступлению в почвы фнтомассы, кальция (табл 3)

Таблица 3

Зависимость содержания гумуса в почве от поступления в почву с

Позе севооборота Гумус, Предшественник Фитомасса, Ca, кг/га CN

% ц/га

ячмень >1 8 картофель 19 1 ТбО Чз

<1.8 15 3 15 7 03

поле трав 2 го гола 4 8 травы 1 гаю да 47 3 66 0 о:

vi 8 37 4 51,5 0,2

озимая пшеница 4,8 вико-овес, пар 15 1 8 8 02

<1,8 14 8 78 0,2

овес >1,8 травы 2 го года 50 1 57.5 0,2

<1 8 38 1 42.2 02

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

ОК,-1 15,2 6,6 9,9 21,9

ОКИ 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) X?; поступления Ca в почву с опадом кг/га (Х3); отношения Ca/N в опаде (Х4) описывается следующим уравнением;

Xi = 0,9522 - 0,061Х2 + 0,0194Х3 + 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 Ье, Мп, 7п, Г^, РЬ, Си Добавление в компосты ЫРК несколько увеличивает их биологическую активность и способность вытеснять из твердой фазы Ре, Мп, Zт^, Mg, 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 пшенипы 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°'о ПВ), которую поддерживали в течение 14 дней Затем ал и квотные отобранные образцы высушивали, растирали до состояния 25 мм и подготавливали для определения водорастворимых и подвижных форм элементов Для определения подвижных форм члементов к 1 г почв добавляли 10 чл СН3СООНН4 с рН = 4,8 и после суточного взаимодействия определяли в фильтрате на ААС исследуемые элементы Полученные данные приведены в таблице

Таблица ^

Влияние органических остатков растений полевого севооборота на подвижность поливалентных металлов в почвах (мг/100 г - мг/л)

Х±т для всех изучаемых почв (СН»СООЫН4. рН~4.8)

Вариант Ре Мп Си РЬ М8 гп

1 Контроль 27 2±3 2 40,3*4 8 0 13x0,01 0 32±0 08 35 6±7 3 1,2±0 3

-►солома пшеницы 42,1±1 9 59 4±4 1 0 П±0 02 0 38±0 03 44 9*2,9 0,910 1

3 полома ячменя 41,8±60 54,4*4,5 0.12Ю.01 0 50±0,13 48 7+3 8 08±0 1

4 -ботва картофеля 31,4±2 2 53 ШЗ 0 171(1,04 0 47±0 10 66 4±7 3 1,]±02

Как видно из данных таблицы, отмечается тенденция увеличения подвил-

ности Ре, Мп, Си, РЬ, М^, ¿п в почвах при их компостировании с органическими остатками растений, л о для Ие, Мп, Си, РЬ, М^ У.п связано с кислотностью образующихся при разложении растительных остатков продуктов и их комплексообра-зующей способностью, а для Ре Мп -дополнитечьно 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 Бе составило 41,2^2,4 и 42 8±3 О мг/т, Мп - соответственно 62,2±4,1 и 56,5±6,9, Mg -40,2±4,8 и 48,9±1,9 мг/т 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 Ге 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 комплексообразуюшей способности 0 01м ЭДТА, для магния - 0 01м ОДТА и С?Н-СООН

Влияние органических остатков растении 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-боокутьтуреннои больше подвижных Мп и Mg, но меньше подвижных Ре, Си РЬ, 7л При внесении остатков растений в хорошо окультуренной почве, по сравнению со слабоокультуренной почвой, отмечается большее содержание Мц, 7п, Си, РЬ На 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, ¿а

Таблица о

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)

V« Вариант Ре Мп Си РЬ ¿п

I ОК1-1 32.2 23 5 0 12 0 65 8 61 0 82

л " ОК|-1 + остатки 42 2±3 4 55 6±6 6 0,12*0 02 0 43±0 05 36 6=1:10.4 0 71±0 08

3 2 к 1 в% 131 0 236 6 100 100 422 6 100

4 |ОК, 2 27 3 48 5 0 09 0 32 42 5 0 68

И

5 ОКз-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 5к4в% 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 66,4±7,3. Изменение подвижности Си, РЬ, Тп под влиянием разных органических остатков различалось недостоверно. Таким образом, остатки озимой пшеницы, в большей степени, повлияли на подвижность Ре, 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 водоратгворимых положительно и отрицательно заряженных соединений катионов при компостировании почв с различными растительными

остатками (мг/л)

Почва Заряд соединений Пожнивные остатки

пшеницы ячменя картофеля

ОК,;ОК2 Ми - 20,9±0.6 20,6±0,1 20,8±2,5

+ 21,3*1,2 21,6±1,2 22,6±0,7

ОК3 - 21,0±0,8 19,0±2,0 19,0=1:1,7

+ 19,6±1,6 21,1±1,0 17,2±4,0

ОК,; ОК2 Ре - 0,7«±0,01 0,70±0,01 0,71±0,05

0,79±0,04 0,90±0,07

ОК3 • 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, счедовательно, и подвижность в почве поливалентных катионов В то же время, в почвах разной степени гидроморфности влияние пожнивных остатков на подвижность поливалентных катионов будет отличаться Ого подтверждают и полученные нами данные

Таблица 8

Изменение содержания водорастворимых соединений железа и марганпа в почвах при их избыточном увлажнении и внесении

органических остатков мг/т

Варианты ОК, ОК? ОК,

Ре Мп Ьох, мг- Ре Мп Ьох*

экв/100 г мг экв/ЮОг

контроль-сухая почва 05 03 28.0 3 9±0 7 0 7±0,1 120±16 0

опеенная почва 25 24 100 0 1,4±0 9 0 1±0 1 140±20 0

+солома ячменя 28 0 1 100 0 4 8±2,1 0 7±0 3 84±4 0

Нхггва картофеля 22 0 1 100 0 3 3±0 3 0 1±0 1 120±2 0 |

*) буферность к окислению определялась титрованием ПОЧВ К;СГ;07 до 1300 мв

Как видно из представленных данных, добавление к о1лсенной почве соломы ячменя и ботвы картофеля увеличило количество водорастворимого железа, но не уветичило 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 Ре2 при ЕЬ 200 мв, а Мп4* в Мп* при потенцихте 400 мв В то же время, ботва картофеля, по сравнению с соломой ячменя, больше увеличила количество восстановленных веществ в почве, но меньше уветичила подвижность Ре и Мп, что отмечалось и в других опытах Влияние пожнивных остатков растении на водные свойства почв Пожнивные остатки растений существенно влияют и на водные свойства почв Они обладают определенной степенью гидрофильности и гидрофобности, имеют опредетенную СОрОЦИОННУЮ способность, емкость по отношению к воде Разлагаясь в почве, раститечьные 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, устовий разложения в почве и продолжительности разложения и времени воздействия на почву

В проведенных исследованиях оценивалось влияние растительных остатков на содержание в почве нрочносвязанных форм влаги Для этого использовались следующие методы 1) гигроскопический метод опредетения 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 (ОКО, 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 рИ 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 СНг СНз- 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 гидрофильности 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

воле по даштым дериватографии — по величине эндотермических эффектов и по потере массы в разных диапазонах 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, те 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 гидрофилыюсти почв при внесении в них ботвы картофеля (по сравнении» 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 гндрофильности почв Для оценки степени гидрофильности почв может быть также использован метод определения теплоты взаимодействия почв с водой при применении предлагаемых методик а) с использованием термоиндикаторных тенок, б) с использованием тепловизора, в) с использованием термопар и термостатирующего устройства, г) с использованием прибора С-300 фирмы «Техноас»

Компостирование с растительными остатками слабоокультуренной почвы привело к увеличению ее гидрофильности, характеризующемуся тепловым эффектом взаимодействия почв с водой При этом большая гидрофильность отмечается поете 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 тепловою ¡ффекгга возрастала. При взаимодействии водорастворимых органических веществ с хорошо окультуренной почвой тепловой эффект выше, чем при взаимодействии со слабо-окультуренной

С нашей точки прения, тепловой эффект взаимодействия почв с водорастворимым органическим веществом может быть использован не только для оценки гидрофильности почв, но и для оценки сорбниопных 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

И

окультуренной почвы и ниже - для слаооокультуренной. 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 концентрацией 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 гидрофилыгости, 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 гидрофильности и гидрофобности и поэтому могут быть использованы для изменения степени гидрофильности 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 частности, 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-

пощения 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-иодэолисгах 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-окульгурениои, выше доля агрегатов 7-S, S-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-гуренной почве, по сравнению со среднеокультуренной, поверхностный сток был выше в 27 случаях из 32 (по годам), г - 0,69

Таблица 9

Влияние рас!тельных остатков на содержание агрегатов ^ 3 мм и > 0.2S мм (OKi. OK-., OK, -1)_ _

Вариант

контроль пшеница

- картофель

1,1±0 9 12 7±2 9 46,1±12 4 19 4±8,6 69 9±7,1 1,710 4 63 6±18 1

> 0 25 мм

42 2±2 8 М0±1 2 78,3±6 5 62 8±6,7 80 0+4 4 57,3*5 5 88 4±4 3

*) 1 - внесение пожнивных остатков 3 г/100 почвы, 2 -30 1/100 I 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 раегигельных остатков коррелировала с большей их гидрофобно-стью Это коррелирует и с сорбшюнной способностью почв по отношению к воде Так, влажность почв над раствором КС1, 1н составила при внесении в почву ботвы картофеля 3 4%, соломы ячменя и пшеницы соответственно — 3 1 и 3,3% (для ОК1-

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 ОКг1). 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-объеюгов 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

ботва картофеля | 3 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 окультуренности 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)__

I Пожнивные остатки I Время компостиро- Длина стеблей | Длина корней

1вания дней

I солома пшеницы 5

I | 25

солома ячменя I 5

3 7±0 6 36*06

12,7±5 9 19 2±11,2 11,1±6 5

| 25 5.2±1 2 26 0±19 6 I ботва картофеля 1 5 |3 1±0 6 • 6 2±3 3 | __25_| 4 8±1 5_112 4*8 4 |

Как видно из представленных данных, с увеличением времени компостирования стиму шруюшая способность водорастворимого органического вещества из пожнивных остатков возрастает

Очевидно, чю водорастворимое органическое вещество разных пожнивных остатков растений будет действовать неодинаково и на прорастание семян разных культур Волораслворичое органическое вещество изучаемых пожнивных остатков в большей степени действовало на развитие проростков ячменя

По полученным данным, водорастворимое органическое вещество из пожнивных остатков в концентрации МО3 1 10"6 близко по биологической ак-[ивности стимуляторам опин и циркон в рекомендуемой концентрации и в разведении ш'-Ю^-Ю 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, но сравнению с водой, но чаше стимулировали, по сравнению с вытяжками из исходной почвы

Таким образом, послеуборочные остатки растений обладают определенным химическим и биохимическим составом, а, следовательно, определенной комтек-сообразующей, структурообразующей способностью, сорбционной емкостью и биолошческой активностью Конструируя из них смеси заданного состава, можно

добиться большего их положительного влияния на плодородие почв, по сравнению с использованием одного компоненте.

Выводы

1. Пожнивные остатки растений содержат значительное количество углерода, элементов питания, обладают водоудерживающей способностью, сорбционной емкостью, структурообразующей и комплексообразующей способностью, биологической активностью, антипатогешюй функцией и являются одним из компонентов, повышающих плодородие почв.

2. Солома пшеницы, ячменя и ботва картофеля на дерново-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 0,01м ЭДТА.

4. Исследуемые пожнивные остатки культур при внесении в почву увеличивали 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 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-

руюшей 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 окультуренности (рН, Б, Нг, содержание подвижных форм фосфора и калия, гумуса) Однако, коэффициент корреляции массы количества поступающей фитомассы, отношения в ней С N. поступления с фитомассои кальция с иссчедуемыми свойствами ночв при оценке парной корретяции не превышал 0 6, чго обустовлено протекающими одновременно процессами отчуждения элементов с урожаем и многовариантностью связей между свойствами почв в полевых условиях

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1 Амергужин X А, Трубицина Е В , Мохаммед Исмаил Исса Влияние по-счеуборочных остатков растений на подвижность ионов в почвах П Материалы междунар конф «Агроэкологические функции органического вещества почв и использование органических удобрений и биоресурсов в тандшафтном земледелии» - Владимир 2004-С 313-316

2 Замараев А Г , Савач В И, Ф Мохаммед Исмаил Исса Влияние послеуборочных остатков растений в 7-полыюм севообороте на свойства дерново-подзолистой почвы // Материалы междунар конф «Агроэкологические функции органического вещества почв и использование органических удобрений и биоресурсов в ландшафтном земледетии» - 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 // 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-тандшафтных системах земледечия» - М ВНИИЛ, 2006 - С 49-50

1,25 печ л_Зак 456_Тир 100 экз

Центр оперативной почиграфии ФГОУ ВПО РГАУ - МСХА имени К А Тимирязева 127550, Москва, ул Тимирязевская, 44