Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние зеленых удобрений на баланс растительного вещества и лабильные формы гумусовых веществ в черноземе выщелоченном Красноярской лесостепи

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Влияние зеленых удобрений на баланс растительного вещества и лабильные формы гумусовых веществ в черноземе выщелоченном Красноярской лесостепи"

КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ВЛИЯНИЕ ЗЕЛЕНЫХ УДОБРЕНИЙ КА БАЛАНС РАСТИТЕЛЬНОГО ВЕЩЕСТВА И ЛАБИЛЬНЫЕ <ЮРШ ГУМУСОВЫХ ВЕЩЕСТВ В ЧЕРНОЗЕМЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОМ КРАСНОЯРСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ .

03.00.27 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных каук

РГ6 Ол

- 5 ИЮН Шо

На, правах'рукописи'

vi

'ДК 631.417.2:531.874(571.51)

ШЩТ Александр Артурович

Красноярск- 1995

г

Работа выполнена на кафедре почвоведения Красноярского государственного аграрного университета при финансовом содействуй Красноярского краевого фонда науки

Научный руководитель: доктор биологических наук

В.В. Чупрова Официальные оппоненты: доктор биологических наук

Ведущее учреждение: Проектно - изыскательский центр агрохимслужбы "Красноярский"

Защита состоится ■ 28' июня 1995 г. в " " час. на заседании диссертационного совета Д - 120.45.01 при Красноярском государственном аграрном университете. Адрес: 660049 г. Красноярск, пр. Мира, 88. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Красноярского государственного аграрного университета.

П.И. Крупкин

кандидат сельскохозяйственных наук. Ю.Ф. Кддаеячев

Автореферат разослан 1935 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор сельскохозяйственных

Вабинцева

3

ЗВЕДЁНИЕ

Актуальность темы обусловлена роль» гумуса з' формировании почвенного плодородия. Интенсивное использование пахотных почз влечет за собой нарушение естественных потоков вещества я энергии, что приводит к- уменьшению содержания гумуса, либо к увеличению в кем трудкоютнерализуемых компонентов. в ре- • зультате ч'его гумус становится инертным. Содержание гумуса в поч-зал некоторых хозяйотз Красноярского края уменьшилось в 1,5-2,0 раза:-. По данным И.Я.Кильби и 8.М.Лазуткина (1985) установлено, что" среднегодовой дефицит гумуса в пахотных почвах края достигает 0,23 т/га. Острота проблемы усиливается в связи с дальнейшей интенсификацией земледелия. Особое внгаание привлекают к себе черноземы как наиболее гумусированные и плодородные.

3 воспроизводстве плодородия почв существенная роль принадлежат растениям. Растительное вещество, поступающее в почзу, является источником элементов питания и гумусовых веществ, накопление знаний о процессах прэзрндеяия растительного вещестза я. з этой связи, изменениях содержанка форм гумусовых веществ необходимо для создания информационной базы конструирования агрсэкосис-тем,устойчивых к антропогенный нагрузкам.

В структуре почвенного покрова палии Красноярского края преобладают черноземы' (62%), на'доле выщелоченного чернозема-прихо-, дйтоя 31% (Вугаков, Чупрова, 1991). Продуктивность агроценозов находится в тесной связи с воспроизводством плодородия почз, поэтому установление количественных параметров продуктивности агроэ-косистем, изучение агроприемов, обеспечивающих сохранность и воспроизводство плодородия чернозема-выщелоченного, как наиболее распространенного и значимого, остается актуальным.

Дель работы - изучение влияния органических матерка-лов на баланс растительного вещества и формы гумусовых веществ в черноземе выщелоченном Красноярской лесостепи.

Основные задачи:

- исследовать структуру, динамику запасов растительного вещества в черноземе выщелоченном и определить баланс растительного вещества в звеньях севооборотов с зелеными удобрениями я навозом;

- изучить влияние зеленых удобрений и навоза на содержание форм гумусовых веществ и их динамику в черноземе выщелоченном;

- определить содержание лабильных гумусовых веществ и водорастворимого гумуса в растительном веществе почвы;

- установить тесноту связи между содержанием в почве форы, гумусовых веществ и урожайностью яровой пшеницы.

Научная новизна работ ы.Впервые в условиях Красноярской лесостепи изучено влияние сидеральных удобрений к навоза на содержание лабильных гумусовых веществ и водорастворимого гумуса. Отмечено положительное влияние удобрений на содержание форы гумусовых веществ при средних первоначальных запасах растительного вещества.

Изучено влияние органических удобрений на динамику форм гумусовых веществ. Зафиксировано усиление динамики содержания форы гуыуса при внесении в почву зеленых удобрений и навоза.

Впервые определено содержание лабильных гумусовых веществ, водорастворимого гумуса в растительном веществе, непосредственно выделенном из почвы методом декантации.

Осуществлен поиск форм 'гумусовых веществ, коррелирующих с урозхайностью яровой пшеницы. Выявлена средняя корреляционная зависимость между урожайностью яровой пшеницы и содержанием лабильных гумусовых веществ.

Защищаемые до д. ожени я;

- внесение сидеральных удобрений не приводит к положительному балансу растительного вещества в севооборотных звеньях;

- влияние сидеральных удобрений на содержание форм гумусовых веществ зависит от первоначальных запасов растительного вещества в почве;

- связь между урожайность» яровой пшеницы и содержанием лабильных .гумусовых веществ теснее, чем с содержанием общего гуыуса. • ' •

Практическое значение работы. Лолу-ченные результаты могут быть использованы при обосновании необходимости внесения в почву органических удобрений, а также при контроле за гумусовым режимом почв по показателям лабильных форы гумусовых веществ. Некоторые материалы могут быть использованы для оптимизации содержания лабильных форм гумусовых веществ при возделывании сельскохозяйственных культур.

Апробация работы. Результаты исследований были доложены на " региональной научно-технической 'конференции в г. Красноярске (1991); на научной конференции "Почвы и повышение их производительной способности" в г. Красноярске (1993); на научной конференции профессорско-преподавательского состава в КрасГАУ (1995); на заседании Красноярского отделения общества почвоведов

(1995); на семинарах кафедры почвоведения КраеГАУ (1391-1095}. По reue диссертация опубликовано 4 работы.

Структура работ ы.Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы и приложений. Содер.тлнпе работа изложено на 136 страницах машинописного текста, включая 25 таблиц, 4 рисунка и 11 приложений. Список литературы содержит 193 наименования, из них 17 на иностранных языках.

Больная часть материалов получена автором на опытах кафедры сбш.его земледелия, проводимых доцентом А.М.Зерзитм) При подготовке диссертационной работы большую пометь сказали сотрудники агрономического факультета П.С.Бугаков, Э.К.Низких, Г.И.Зубаило-ва, В.М.Таскина, Т.А.Бекетова, В.И.Никитина. В стационарных исследованиях в разные годы участвовали студенты агрономического факультета 3.3. Ш'арипова, S.8.Морозов, Е.В.Негодяева. Всем автор-выражает искреннюю благодарность.

1. ОБЗОР -ЛИТЕРАТУРЫ

1.1.Воспроизводство органического вещества почвы методом сидерации

Современные научные знания об использовании зеленых удобрений находятся в постоянной переоценке. Единого мнения о влиянии сидеральных удобрений на содержание органического вез.ества, в том числе гумуса, нет. По мнению Э. Рассела (1955), Э. Взбензача и К. Рауэ (1969), использование зеленых удобрений не сопровождается повышением и сохранением содержания почвенного гумуса. В .более поздних работах (Кук, 1970; Довбан, 1981, 1990; Жуков, Попов, 19S3; Усманов, 1988; Guinct, 1683; Jon, 1988) появились данные о том, что использование зеленых удобрений на слабогумускрованных, легких почвах приводит к повышению содераания гумуса почвы. Имеется . таске информация о .возможности использования сидеральных удобрений на черноземных, богатых гумусом почвах (Кузнецова. Хус-шщинова, 1974; Возняковская и др. 19S0;' Довбан, 1990).

Очень мало литературных данных о сроках запашки сидератов. В регионах Сибири с недостаточным увлажнением рекомендуется запахивать зеленые удобрения не позднее второй половины июня (Берзм!, 1980; Довбан, 1990; Берзин и др. 1994).

В целом сидерация как агротехнический прием изучена недостаточно. На сегодняпний день трудно со всей определенностьн судить

об изменения.':, происходящих со свежим растительным веществом. при' его внесении в почву.

1.2. Лабильные компоненты органического вещества почвы

Особенностью системы гумусовых веществ является ее гетерогенность. т.е. наличие в ней ядерной части, которая является стабильной иди малоподвижной, к периферийной, которая, как правило, более подвижна (Тюрин, 1965; ОиспаиГоиг, 1970; Александрова, Назарова, 1878; Орлов и др., 1979; Але;ссзкдрова, 1980; Ильина, 1922; Черкинский, 1992 к др.). Б связи с бтим появляется возможность расчленения системы на ряд Фракций, отличающихся по химическому составу и степени подвижности.

Такие понятия, как "лабильные"'и "мобильные" гумусовые вещества, "подвижное органическое-вещество", "атаивный" к "питательный" гу,\гус, "деятельный перегной", "биологически активный" к "водорастворимый" гумус , связаны , прежде всего, с периферийной частью молекул гумусовых кислот. К лабильным органическим Бегствам, как правило, относится и вещество новообразованных гумусовых кислот. Процесс их образования происходит при наличии в почве свежего растительного-вещества.-

За последнее время натоплен экспериментальный материал, свидетельствующий о тесной положительной связи подвижных гумусовых веществ с окультуренностыо и плодородием почвы (Чесняк, 1980; Ко-гут, 1982; Лыков, Боинчан, Выогик, 1984; Горбьшева, Воробьев, 1989; Ксмагилова, Кершенс, 1990; Дьяконова и др., 1990; Жуков, 1990; Жуков. Сорокина, Мосалева, 1993 и др.).

2.МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ К ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ.

2.1.Характеристика условий почвообразования

Приводится краткое описание орографии, почвообразующих пород и особенностей почв, растительности и климата территории Красноярской лесостепи по опубликованным ранее материалам (Коляго, 1953; Черепнин, 1956; Бугаков. 1958, 1871; Вередченко, 1961; Семина, 1951. 1962; Брицина, 1962; Вос1фесенский, 1962; Галахов, 1962, 1964; Крупкин» 1962; Любимова. 1952, 1964; Ерохина, Кирилов, 1964.; Куминова, 1964; Бугаков. Шугалей, 1967, 1968; -Бугаков, Чупроаа. 1970, 1975, 1991; Бахтин, Орловский, 1971; Орловский,

1971; Попсза, -Лубите, Ш/галей, 1371; Сергеев, 1971; Кускова, 1571; Лебедева, Сешша, .1974; Бугаков, Горбачева, Чупроза. 1981; Гертель. 1982; Чупрова, 1985; Чупрова,'Низких, 1992).

2.2.Объекты и методы исследований

Объектами настоящего исследования являются чернозем выщелоченный Красноярской лесостепи и сорта ярозой пшеницу и-ячменя.

Изучение ярояукшмво-деструкционных процессов, изменений со-дер:кания форм гумусовых вещестз проводили на стационаре "Ыиндер-линское" в полевых опытах. Схемы опытов включали в себя варианты с паровыми предшественниками.: без удобрений, с навозом, с зелеными удобрениями. Зеленые удобрения запахивались з несколько сроков, на разную глубину. 5 последующем, по паровым предшественникам, два года возделывались зерновые культуры. Почза опытных участков - чернозем выщелоченный срецнемсщкый среднегумусный тя-.¡седс-суглинистый. При описании продукциснно-деструкцзюнных процессов в стационарных исследованиях использовали балансовый метод (Тимянова и др., 1982). Баланс составлен для слоя почзы 0-40 см. Отбор почвенных образцов на содерлиние общего, водорасгворишго гумуса и лабильных гумусовых веществ проводился агрохимическим бурсм на глубину 0-20 см. Каждый участок характеризовался по 6 объединенным пробам. Каждая объединенная проба состоит из 15 единичных проб. Отдельные вопросы изменения содергглккя форм гумусовых веществ и соединений азота изучали в модельном эксперименте. Установление связи между содержанием в почве форм гумусовых веществ и уршсайностью яровой пиекицы проводили в зегегационно -полевом опыте (при п=35) на стационаре кафедры почвоведения (г. Красноярск). Объединенные почвенные пробы отбирались весной з 5-кратной повторности. Каждая объединенная проба состояла из 10 единичных проб.

Анализы выполняли по общепринятым прописям современных методов (Аринушкина, 1970; Агрохимические методы .... 1975). Ссдер;гл-аие общего гумуса (без отбора неразлсживтихся органических остат-::оз из почвы) определяли по методу И.В. Тюрина. Водорастворимый гумус - методом Сихроматной окисляемости (по И.З.Тюрину) яри соотношении почвы и воды, равным-1:5. Лабильный гумус - путем огл-трагаии 0,1н ?!аОН с- последующим окислением по методу И.В.Ткзрина. Гуминсвые кислоты осаждали серной кислотой в 0,1н НаСН - вытя-т-ке. Содержание Фульвскислоты определил:! по разности общего количества

£

гумусовых веществ е G,ih NaDH и гумшгавых кислот. Дополнительно были определены гумусогые вещества, растворимые в 0,02н КаОН. Количество гумусовых зкцэств выражали в углероде. Валовой азот определял;: методом Къельдаля. Определение нитратного азота проводилось ионоселективным методом при экстракции нитратов из почвы алюмокалиевымк квасцами. Соотнопение пэчьы и реактива 1:5. Аммо-юйный азот определял;: колориметрическим методом в присутствие реактива Несслерз. Содержание легкогвдролизусмого езота определялось по Ксрнфилду. Б растительных образцах, отмытых кз почвы, определяли гумусовые взщества, растворимые е 0,1h NaDH - вытяжке, г.-водорастворимый гумус (г.ри соотнесении растительного вещества г веды 1:10).

Математическая обработка результатов опытов проведена на ЕС - 1022 в ВЦ КрасГАУ. Использовались программы "Регрессионный анализ (REG 1)" у. "Однофакторный дисперсионный анализ (ОДА).

2.3.Характеристика погодных условий

Анализ погодных условий в годы проведения опытов сделан по данным гидрометеостанций "Учхоз" к "Красноярское опытное поле".

Погодные условия на территории стационара "Мивдерлинское" за 1S39-1992 г.г. можно оценить как необычайно теплые. Засушливые погодные условия отмечались в 1989, 1991 и 1S92 годах, влажным был 1990 год. Погодные условия 1994 г. на территории стационара в г. Красноярске охарактеризованы как теплые и влажные.

3.ВЛИЯНИЕ СИДЕРАЦИИ НА БАЛАНС РАСТИТЕЛЬНОГО ВЕЩЕСТВА

3.1.Динамика запасов растительного вещества

•Запасы растительного вещества в слое почвы 0-40 см на качаю парования колеблются от 10 до 20 т/га. Меньшие значения запасов связаны с возделыванием зерновых культур в течение одного года, а большие - в течение ряда лет. В период парования (1 год) запасы растительного вещества в почве убывают и составляет в конце периода 6-10 т/га.

Запашка зеленых удобрений и навоза в опытах значительно изменяет запасы растительного материала как в паровых полях, так и в два последующих года под зерновыми культурами. К концу вегетации в агроценозах зерновых культур запасы растительного вещества

а

составляют в разные годы 11-21 т/га. Наибольшие запасы рзститель-.' ного материала зафиксированы во влажный'год. '

Существенное влияние на запасы растительного вещества оказывает отчуждение его с урожаем. С урожаем отчуждается 10-221 обпих запасов надземного и подземного растительного материала или 21-45 1 от запасов надземного растительного вещества. Как правило, чей суие год, тем больше доля отчуждения с урожаем.

Накоплению растительного вещества в почве способствует короткий период биологической активности и малая мощность биологически активного слоя почвы. В связи с этим происходит накопление иортмассы под второй зерновой культурой после пара в слое почвы О -40 см.

3.2.Продукционно - деструкпионяые процессы в агреценсс&с

Интенсивность разложения растительного вещества а паровых полях проявляется з соответствии с запасами растительного материала: чем больше запасы, тем выше интенсивность разложения. В неудобренных паровых полях разлагается мортмассы 4,6-10.1 т/га*пери-од„ При внесении в почву зеленых удобрений и,та навоза интенсивность разложения возрастает до 5,6-23,7 т/га*период. Sa период парования в неудобренных парах разлагается 43-54% от запасенного" ранее растительного вещества, в удобренных ларах -57-87%. Таким образом, внесение зеленых удобрений и навоза значительно усиливает интенсивность процесса разложения з паровых полях. После периода парования, з-след за вспышкой разложения, в агроценозах зерновых культур наблюдается . значительное снижение интенсивности разложения, причем, чем больше разлагалось органических удобрений а паровом поле, тем длительнее затем период с низкой интенсивностью разложения. В агроценозах зерновых культур интенсивность разложения колеблется от 0,7 до 3.5 т/галпериод. Процент разложения первоначальных запасов растительного вещества под посевами зерновых культур ниже, чем в паровых полях. В среднем за всю ротацию неудобренных звеньев севооборота разлагается 5,7-10,0 т/га*год растительного материала. В звеньях с удобрениями этот показатель несколько выше и равняется 9,0-12,5 т/га*гсд.

Эффективность сидеральных удобрений и навоза, з отношении продуктивности зерновых культур, зависит от вервсначальних згла-. сов растительного вещества з почве. При запасах растительного материала в 1Я-20 т/га внесение органических удобрений кеэйзекткз-

Таблица

Баланс растительного вещества в зердопаровых звеньях, т/га*период

-t

Звечо с:

Статьи баланса

чистым паром

без удобрений

. с навозом

склеральным, паром с запашкой

15 изоня

30 июня

■■■ —.....—....... Запас на иснь 1989 г. . 18,69 20.4В 20,48

Запас на май 1990 г. 8,74

Продуцировано за период':

парования (1989 г.) 0,17 5137 9.06

вегетации (1990 г.) 12,25 ' 14.95 12,96 12.57

вегетации (1991 г.) 14,47 12,67 10,76. 10,90.

всего. 26.89 27.62 29.00 32,53

Поступило sa период:

парования (1989 г.) 0,17 5,37 9.06

вегетации (1990 г.) 9.33 12.77 10,50 9,51

вегетации (1991 г.) 11,03 9.60 7.46 7,83

всего 20,63 . 22.37 23.33 26.40

Отчуадено:

с урожаем 1S90 г. 2,92 2,18 2.46 3,06

с урожаем 1991 г. 3.44 3,07 3,30 3,07

всего 6.36 5,25 5,76 6,13

Разложилось sa период:

парования ' 10,12 19,87 23,71

10.05.90-11.09.S0 3,76 2,95 1,60 1.68

11.09.90-22.05.01 8,97 11,55 5,54 4,72

22.05.91- 3^39.91 4.38 5,71 4,79 0,73

3.09.91-20:85.82 2,75 1,21 1,95 7,01

всего ' 29.98 21,42 33.75 ' 37,85

Запас на май 1992 г. 9.24 9,69 10.05 9,03

Поступление:разложение 0,58 - 0,69 0,70

н

но, так как в звеньях севооборота с. удобрениями продукция культуры на 17-187. меньше, чем в звене с чистым неудобреннш паром. Все уменьшение продукции приходится на вторую культуру после

Таблица 2

Баланс растительного вещества з эернспаровых звеньях, т/га*пер:;сд (глубина залажи: 1 - 14-16 см; 2 - 25-27см)

«■ -Г-- Звено с чистым -( Звено с сидеранькым паром

паром с залааксй:

Статья баланса

без С 15 июня ' 15 I ЗОЛЯ

удоб- наво-

1 рений зом 1 2 2 1

Запас на июнь 1990 г. 9,17 9,17 9,17 3,17 1

Запас на июль 1990 г. 11.10 11.10

Продуцировано за период:

парования (1990 г.) 3,86 4,35 4.95 5.19 7.95 3,80

вегетации (1991 г.) 7,55 8,01 12,12 15,14 8.25

вегетации (1992 г.) 7,08 9,39 11,24 6,80 9,89 10, С1

всего 18.50 22,76 28,41 23.13 27.53 27.07

Поступило за период:

парования (1690 г.) 3,87 i4.es 4.95 6,19 7,95 8.30

вегетация (1991 г.) с со и , IV« 5,60 9,46 12,05 7,27 . 5,67

вегетации (1992 г.) 5.59 8.05 9,58 5,08 .8,25 8.32

всего ' 14,39 28,51 23,99 23,32 23.47 22.-ГЭ

Отчуждено:

с урожаем 1991 г. 2,02 2,41 2,86 3,09 2,42 2.59

с урожаем 1992 г. . 1,49 1,84 1,76 1,72 1,64 1.59

всего 3,51 .4,25 4,42 4.31 4.03 4,28

Разлеталось за период:

парования 4,59 13,64 5,63 7,91 11,13 11,57

25.05.91-30.08.91 1,64 3,46 2,80 1,23 4,53 3,22

30.08.91-19.05.92 3,95 2.54 7,24 7,21 0,00 1,£5

19.05.92-24.08.92 3,83 7,50 3,00 4,48 3.47 7,42

24.08.92-27.05.93 3,24 5,50 5,83 6.22 4,29 3,33

всего 17,25 32,64 25,50 27,05 23.42 27,50

Запас на май 1993 г. 5,91 5,04 7.65 С 4 4 О 1-* 6.15 6.С5

Поступление:разложение 0.87 0,87 0,94 0,86 О.БЗ 0,33

пара. За два года з звеньях севооборота с зеленшн удсСреккм? г. навозом достоверных прибавок урожайности, по сразяеша с неуяоо-ренным звеном, не получено. При перзоначатькых запасах рзститедо-

кого вещества б 10-11 т/га внесение органических удобрений зффек-' тивкэ, так как за два года в звеньях севооборота с зелеными удобрениями и навозом продуцируется на 20-60% больве растительного вещества, чем в звене с чистым неудобренным паром. В звеньях с Белеными удобрениями, запахиваемыми-15 коня, получены достоверные прибавки урожайности зерна пшеницы (0,45-0,65 т/га). Залащка си-д^рального удобрение 15 июня, по сравнению с 15 июля, оказывается более приемлемой.

З.З.Баланс растительного вещества

В балансе растительного вещества звеньев севооборотов учтены начальные и конечные запасы, продукция, отчуадение с урожаем и разложение. Баланс оценен по величине стнощения поступление : разложение.

При больших первоначальных запасах растительного вещества (15-20 т/га) отношение поступление : разложение в зернопарсвом неудобренном звене и в звеньях с сидеральными пэрами примерно одинаково и составляет 0,68-0,70 (табл.' 1). При первоначальных запасах в 10-11 т/га отношение поступление : разложение в звеньях с чистыми параш составляет 0,87, а ь звеньях с склеральными парами 0,83-0,94 (табл. 2). После периода парования и.двух лет возделывания зерновых культур равновесия между поступлением и разложением растительного вещества не достигнуто. Во всех случаях баланс оценен как переходный с потерями растительного материала.

Отрицательный баланс растительного вещества в различных звеньях севооборотов связан, прежде всего, с высокой интенсивностью разложения в паровых полях. Чем больше разлагается растительного материала в паровых поллх, тем счльнее проявляется несбалансированность -процессов поступления и разложения в звеньях севооборотов.

4.ЯЗМ£НЬЩЕ СОДЕРЖАНИЯ ЛАБИЛЬНЫХ ФЭРМ ГУМУСОВЫХ ВЕЩЕСТВ

В ЧЕРНОЗЕМЕ РЬЩЕЛОЧЕННОМ ПОД ВЛИЯНИЕМ БЕЛЕНЫХ УДОБРЕНИЙ

4.1.Состав и содержание лабильных форм гумусовых веществ

В пахотном слое содержание общего гумуса колеблется от 4,13 до 5,83% С. Содержание водорастворимого гумуса изменяется в интервале 255-339 мг С/кг. В очень широких пределах меняется содержание лабильных гумусовых веществ (412-870 мг С/100 г). Содержа-

киэ лабильной гуминовой и фульвокислоты меняется соответственно в следующих пределах 186-494 и 133-453 мг С/100 г.

Внесение навоза и зеленых удобрений на фоне первсначаакыл запасов растительного вещества в 19-20т/га не приводит к узелэте-ниэ содержания общего и водорастворимого гумуса, а такхе ла5лль~ еых гумусовых веществ. Большие первоначальные запасы растительного вещества нивелировали действие удобрений. При первоначальных запасах растительного материала в 10-11 т/га внесение наЕоза к зеленых удобрений приводит к увеличении содержания общего, водорастворимого гумуса и лабильных гумусовых веществ (табл. 3).

Таблица 3

Влияние удобрений на содержание общего (С общ, 1С), водорастворимого (С нго, мг С/кг) и лабильного (С з ОДк МаСН, мг С/100 г) гумуса в черноземе выщелоченном

Ч

—1-.-■------ Через 3 года (весна)

Звено севооборота -

с С В 0 1н КаОН вытяжке

С общ С нго

суша 1 ¡' гк «К

Чистым паром: ■ ■ 1 ■

без удобрений 4,48 255 533 290 333

30 т навоза 4.90 253 715 355 355

Сидеральным паром с запаш-

кой удобрений 15.06.90 на

глубину: 14-16 см 5,20 зов 817 450 3-07*

25-27 см 4,97 301 - 809 со 361

Сидеральным паром с запаш-

кой удобрений 15.07.90 на

глубину: 14-16 см 4,13 301 575 ею * сич 29!

25- 27 см 5,03 283 822 464 353

НСР 05 0,37 о? 67 '50 35

ч

■ !-

4.2.Водорастворимые и лабильные гумусовые вещества в растительных остатках

Растительные остатки (мортмзсса) имеют сажное значение ;-:е только как фактор накопления гумуса, но и как источник питатель-

на:-: веществ, высвобсжаемых в результате микераяязаез. Содержаний лаЗильных гумусовых веществ в растительных остатках в 7,1-9,3 ра- ■ за выше, - чем в почве. Количество гуминовой и фульвокисдоты, экстрагируемых О,1н МаОН, возрастает соответственно в 8,5-13,1; 5,26,6 раза. Содержание водорастворимого гумуса в мортмассе увеличивается. по сравнении с почвой, в 6,5-7,3 раза. В связи с этим растительные остатки являются не просто источником лабильЬых гумусовых веществ и водорастворимого гумуса,, но и носителем данных форм, гумусовых веществ с высокой их концентрацией.

Таблица 4

Содержание лабильных гумусовых веществ и водорастворимого гумуса в растительных остатках, мг С/100 г

Г "■ ■ " Растительные остатки ■ 1 0 Дн ?!аОН вытяжка - Водорастворимый гумус

гк Ж ( сумма

В пару: ав: -уст. 1990 Г.

чистом 2332 1853 4190 180

унавоженном 2175 1690 ■ 3795 .. -

сидеральном • 2722 2238 4360 -

• НС? 05 162 -г* со 253

В агроценозе пшени-

цы по пару: май, 1991 г.

чистому 2437 1995 4432 200

унавоженному . 2445 2000 4445 197

сидеральнсму' 2610 2035 4645 202

НСР 05 1.. . .. .... .- ... _ , .. 148 1.. . . 108 1, .. - 4—- 153 13 « ... ■-..... . .1.

-I

Внесение донникового сидерата способствует увеличению ссдер- ' жакия гумусовых веществ в мортмассе как в период парования, так и г.од первой культурой после пара (табл. 4). Больше всего лабильных гумусовых веществ и водорастворимого гумуса содержится во фракции мсртмассы 1-2 мм.

4.3.Линамжа форы гумусовых веществ

Гумусовые вещества почв, появляющиеся в ходе трансформации ргг^гческих материалов, имеют важоз свойство - динамичность, криьых со-гр.-чания изучаемых ферм гумусовых веществ во всех

С общ, СХ.

5!

С 0,1н КаОН, I

мг С/100 г-ю*61 ■ 7! 6! 5!

С ГК, мг С/100 г*10 |

4 1 3 1 2 1

^—-

С фк, мг С/100 г*10 .

■ 41

3 I 2 1

I._:_

I

С Н10, МГ С/КГлЮ2, 4 ! ^

3 1 _

16 9 1 5 -1991 Г. 1992 г.

........ месяцы

1 Б 1993 г.

Рис. Динамика форм гумусовых веществ в звеньях севооборота о -чистым паром: _без удобрений, —— 30 т навоза; - склеральным паром с запашкой 15.06.90 на глубину:,_._._.'_ 14-16 см, ....... 25-27 СМ

звеньях севооборота одинаков, но амплитуды .колебаний содержаний форм гумусовых веществ-в почве'звеньев с удобрениями несколько Еьщге (см. рисунок). Таким образом, внесение сидеральных удобрений и навоза значительно усиливает динамику содержания общего и водо-- растворимого гумуса, лабильных гумусовых веществ. Динамика содержания лабильных туыусовых веществ (в т. ч. гуыиновой и фульвокис-лсты) проявляется сильнее, чем динамика содержания общего гумуса. Можно говорить о большей подвижности растворимых в 0,1н МаОН гумусовых веществ.

5.ВЛИЯНИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО МАТЕРИАЛА У. \ШЕРАЛЬНЬК УДОБРЕНИЙ НА -ÍOBM ГУМУСОВЫХ ЕЕЩЕСТВ И ФОРШ АЗОТА В ЧЕРНСЗЕуЕ ЕЫЕЕЛОЧЕННСМ

Биохимия трансформации растительного вещества в почвах изучена недостаточно. О том, как идет процесс гумификации в высско-гумусных почвах Сибири, насколько интенсивно он проявляется в этих почвах, информации маю. Установлено, что стодневное инкубирование 'почвы с растительным материалом не приводит к существен-

Таблица 5

Влияние растительного материала и минеральных удобрений на форш гумусовых веществ в черноземе выщелоченном

1---- Вариант опыта Í Гумус -¡ i

общий, Z С 0,1н NaOH вытяжки, мг С/100 г водорастворимый, мг С/кг i

i Почва (контроль) i 5,63 ' 633 i 252

Почва+сслсма пшеницы 5,72 619 288

ПочЕа+сёлома донника 5,85 626 282

Почва+МРК 5,56 607 246

Почза+солсма пиенищ+НРК 5,75 622 270

Псчва+солсма донника+NPK 5,58 641 270

Почга+содсма пз&ншм и донника 5,63 664 291

Почза+солсма пзеницы и донниха+

5,77 633 267

н:? os 0,24 i------ _ 24 i 12 i ..

аьм прибавкам общего гумуса (тэбд. 5). Образование лабильных гу-мусоЕкх Бегств наиболее активно происходит при совместное внесении злакового и бобового растительного вещества. Внесение минеральных удобрений совместно со злаковым и бобовым растительным материалом усиливает образование новых гумусовых веаеств. образуется порядка 31-50 иг С/100 г лабильных гумусош.ж веществ. Новообразованные гумусовые вещества не закрепляются в почве, г связи с этим поддержание гукуснсгс состояния чернозема выпедочск-кого возможно только яри постоянном поступлении е почву органических субстратов. Наличие в почве разлагающегося растительного материала обусловливает появление водорастворимого -гумуса. По данным назкх исследований, эта форма гумусовых вегесгв подвержена быстрой минерализации и не накапливается в пахотных черноземах более 350 мг С/ЮО г. Процесс разлаженна растительного вещества донника сопровождается накоплением в яотве аммонийного и нитратного азота.

6. ЗАВИСИМОСТЬ УРОЖАЙНОСТИ ЯРОВОЙ Ш2ЕНИПЫ ОТ С0ЛЕР2/НЙЯ В ПОЧВЕ ФОРМ ГУМУСОВЫХ ВЕЩЕСТВ

В вегегашонно - полевой опыте проведен поиск форм гумусовых веществ, наиболее коррелирующих с урожайность» яровой пшеницы. Связь между содержанием общего гумуса и урожайностью ппешящ слабая. Коэффициент корреляции равен 0.28 (табл. б). Коафпд.'ент детерминации, который показывает долю (процент) изменений, зависящих в данном явлении от изучаемого фактора, равняется О.ОЭ ки 82. Слабая связь обусловлена в основном двумя причинами. Первая заключается в узких, пределах колебания содержания общего гумуса. Вторая вызвана преобладанием в составе гумуса устойчивых к минерализации компонентов.

Обнаружена прямая средняя корреляционная зависимость между урожайностью зерна пшеницы и содержанием лабильных гум>'ссгых веществ, характеризуемая коэффициентом коррелят»? равна« 0,00. Коэффициент детерминации составляет 0,36, что указывает на Оольсур дош участия данной формы гумусовых веществ в формирс-вачк? урожайности зерна пшеницы. Лабильные гумусовые везества легко минерализуются и служат источником минерального азота для растений.

Связь между урожайностью пшеницы и содержанием лабильной гу-ттозоп кисаоты характеризуется средним коэффициентом корреляции (0,52) к коэффициентом детерминации равным 0,27. Молодые фермы

гумусовых веществ, которые непрочно связана с минеральной частью почвы и содер:*ат 'повышенное количество авота, способны бистро трансформироваться и вьгсзсбахдать азот для растений.

Таблица 6

. Сзязь урожайности зерна паенипы (у) с формами гумусовых зесастз ■

1—---—— Фермы гумусовых Уравнение регресс;: ^[Ксзйицаент :- Коэффициент

веществ 1 ¡корреляции 1 детерминации

1 Гумус'Общий связь слабая !■ 0,28 ± 0,17 1 0,08

0,1н ИаОН' вытяжка:

гк у=-2,09+0,С204х 0,52 ¿"0,15 0,27

ж • у «-0,847+0,01 Их 0,38 ± 0,16 0,14

сумма у—5,172+0,0137Х 0,60 ± 0,14 0,£о

Гумусовые вецэстЕа

з 0,02н ЫаОН у=-1,305+0,0139х 0,39 ± 0,16 0,15

■ Водорастворимый

гумус 1 , . связи нет. — — — - -- —.. и . —■ ■ - 0,04 + 0,17 ....__ 0,00 ¡_...... -л

Значительно слабее проявляется связь между урожайностью и содержанием--фульвскислоты, экстрагируемой 0,1н ЫаСН, суммой гуму-созых ведостз в.0,02н ИаОН, характеризуемая соответственно коэффициентами корреляции разными 0,38 , 0,39 и детерминация 0,14, 0,15-

Нет свиаи мезду-урожайностью пиакипы и содержанием водораст-Еоркюга гумуса. Доля влияния данной формы гумусовых веществ нулевая.

Таким йбрагом, наиболее информативным показателем, с точки зрения урожайности пзегпшы, является суммарное содержание лабильных гумусовых веществ. Целесообразно определение и поддержание оптимального содержания этой формы гумусовых веществ в почве.

Подобные зависимости существуют между количеством общей фи-тсмассы яровой ппеницы к содержанием изучаемых форм гумусовых веществ.

ВЫВОДЫ

1. Зф^ект применения садералькых удобрений и яазоаа л огно-продуктивности сельскохозяйственных культур зависит от пер-

воначазьЕых запасов растительного вещества в почве. Ранняя (15 июня) запашка зеленого удобрения положительно сказывается на урожайности первой пиенизщ по пару.

2. Количественные оценки процессов поступления и разложения растительного вещества в звеньях севооборота с чистил: к склеральными парами не сбалансированы. Чем бельке разлагается растительного материала в паровых полях, тем сильнее проявляется несбалансированность процессов поступления и разложения в целом за ротацию севооборотных звеньев.

3. Влияние зеленых удобрений к назоза на содержание форм гумусовых вещее?? в почве зависит от перюкачзлъкых запасов растительного вещества почвы. При запасах растительного материала в 10 -11 т/га действие органических удобрений приводит к увеличению содержания в почве общего и водорастворимого гумуса, лабильных гумусовых веществ.

4. Динамика содержания лабильных гумусозкх веществ проявляется сильнее, чек динамика содержания общего-гумуса. Внесение склеральных удобрений и навоза значительно усиливает дингмист содержания общего и водорастворимого гумуса, а та-оге лаг;:льньэс гумусовых веществ.

5. Растительные остатки, поступающие в почву, являются не только источником гумусовых веществ, но и их носителем. Содержание лабильных гумусовых веществ к водорастворимого гумуса в растительных остатках почвы соответственно в 7.1-9,1 л 6,5-7,3 рана больше, чем.в почве.

6. В результате стодневного инкубирования почвы с растительным веществом образуется 31-50 мг С/100 г гумусовых веществ. Новообразованные гумусовые вещества подвергается минерализации и не закрепляются в высокогумусной почве. Поддержание гумусного состояния таких почв возможно только при постоянном поступлении в почву органических субстратов.

7. Связь между урожайностью зерна яровой пшеницы и содержанием в почве лабильных гумусовых веществ характеризуется как средняя (г=0,60). Связь между урожайностью зерна яровой пшен;гцы и содержанием общего гумуса характеризуется как слабая (г=0,-28). Целесообразно определение оптимальных параметров содержания лабильных гумусовых веществ в почве.

Список работ, опубликованных по тема диссеотаыии

1. Влияние растительного вещества к минеральных удобрений на Форш углерода и азота в черноземе выщелоченном (в соавторстве с В.В. ЧупроЕОй) // Тез. докл. региональной научно-технической конференции. -Красноярск: Изд-во Красноярского государственного аграрного университета, 1991. С.66-67.

2. Влияние сроков и глубин заделки сидерата на-интенсивность ярсду'лг/иснно-деструкционных процессов и урскайность пшеницы // Те;, дскл. научной конференции прсфессорско - преподавательского состава КрасГАУ.-Красноярск: Изд-зо Красноярского государственного аграрного университета. 1993. С.51-53.

3. Влияние удобрений на формы гумусовых веществ и соединения ггота в черноземе выщелоченном.-М.: Депонирована в ВИНИТИ N2242 -'894, 1994 . 7 С.

4. Едияние сроков внесения надземной массы донника на уро-жакность яровой шленицы. Информационный листок N173-95. Красноярский центр научно - технической информации, 1995. 4 с.