У нас уже 21929 рефератов, курсовых и дипломных работ
Заказать диплом, курсовую, диссертацию


Быстрый переход к готовым работам

Мнение посетителей:

Понравилось
Не понравилось





Книга жалоб
и предложений


 






Название Динамика почвенных процессов в выщелоченном черноземе Северного Зауралья на фоне внесения торфа и пожнивной массы ярового рапса
Количество страниц 145
ВУЗ МГИУ
Год сдачи 2010
Содержание Введение... 3

1. Обзор литературы... 7

2. Методика и условия проведения опытов

2.1. Климатические и почвенные условия... 34

2.2. Методика проведения полевого опыта... 44

2.3. Методика учетов и наблюдений... 46

3. Влияние совместного применения торфа и пожнивных остатков ярового рапса на биологическую активность чернозема выщелоченного 48

4. Органическое вещество выщелоченного чернозема на фоне совместного применения торфа и пожнивных остатков ярового рапса... 53

5 Влияние совместного применения торфа и пожнивных остатков ярового рапса на агрохимические показатели чернозема выщелоченного 68

6. Влияние совместного применения торфа и пожнивных остатков ярового рапса на урожайность зерновых культур... 104

7. Биоэнергетическая и экономическая оценка зернового севооборота с использованием удобрений... 114

Выводы... 120

Список использованной литературы... 122

Приложение... 145

ведение



3 ВВЕДЕНИЕ

В условиях интенсивного земледелия важнейшей задачей рационального использования почв является обеспечение расширенного воспроизводства почвенного плодородия. На фоне широкой химизации земледелия и его интенсификации, повышение эффективного и потенциального плодородия почв невозможно без одного из важнейших факторов - гумуса, содержание, запас и состав, которого определяют агрономическую ценность почв и их продуктивность.

В естественных условиях источники гумуса - органические остатки высших растений, микроорганизмов и животных, обитающих в почве. В почвах, освоенных под пашню, источники органического вещества - пожнивные остатки сельскохозяйственных культур, количество которых недостаточно для сохранения плодородия почв. Одним из способов восполнения почвенного плодородия является использование органических удобрений содержащих полноценный набор элементов питания растений и улучшающих водно-физические свойства почв. В современных условиях животноводство не в состоянии удовлетворить потребность земледелия в органических удобрениях, поэтому важное значение приобретает использование других дешевых источников восполнения органического вещества почвы. В Тюменской области для этих целей могут широко использоваться торф, зеленые удобрения, солома и отходы различных производств.

Использование зеленых удобрений способствует увеличению общего содержания гумуса в почве. При сидерации увеличивается доля новообразованных гу-миновых кислот с развитой периферической частью, обогащенной аминокислотами и углеводами, повышается биогенность почвы. Кроме того, на количество и качество гумуса влияет вид сидеральной культуры, количество и сроки внесения удобрения. Однако, небольшой период последействия (1-3 года), недостаточное количество органического вещества удобрения для восполнения запасов гумуса требует увеличения количества полей в севообороте под травами и использование дополнительных и промежуточных сидеральных культур. Способом снижения темпа разложения зеленых удобрений, имеющих узкое соотношение C/N, является применение торфа с более широким C/N.

4

В отличие от зеленых удобрений в торфе пониженное содержание гемицел-люлоз и целлюлоз и повышенное содержание лигнина, гуминовых веществ и не-гидролизуемого остатка. Вследствии этого торф как удобрение, обладая высоким потенциальным плодородием, начинает эффективно действовать на урожайность сельскохозяйственных культур на 3-4 год после внесения.

Одним из способов, повышающих эффективность использования данных видов удобрений в земледелии, может являться совместное применение торфа и зеленого удобрения. Сочетание1.трудно разлагаемого органического вещества торфа с легкогидролизуемым веществом зеленых удобрений позволит увеличить интенсивность разложения органического вещества, улучшить агрохимические свойства и повысить общую биогенность почвы.

Повышение эффективности совместного применения зеленого удобрения и торфа возможно, лишь при правильном подборе доз и сроков внесения удобрений, вида сидеральной культуры и торфа. Изучение интенсивности и направленности динамики изменения почвенных процессов позволило бы максимально использовать потенциал этих удобрений в земледелии при их совместном применении. ;.

Цель исследований. Изучить влияние совместного применения торфа и пожнивных остатков ярового рапса на почвенные процессы выщелоченного чернозема в условиях Северного Зауралья.

Задачи исследований:

- установить влияние совместного применения торфа и пожнивных остатков ярового рапса на микробиологическую активность чернозема выщелоченного;

- дать характеристику гумусового состояния выщелоченного чернозема на фоне внесения данных органических удобрений;

- выявить динамику пищевого режима почвы на фоне применения торфа и пожнивных остатков ярового рапса;

- изучить действие торфа и пожнивных остатков ярового рапса на урожайность сельскохозяйственных культур.

5

- дать биоэнергетическую и экономическую оценку применения органических и минеральных удобрений.

Научная новизна. Впервые научно обоснован эффект действия совместного применения торфа и пожнивных остатков ярового рапса в зерновом с занятым паром севообороте на почвенное плодородие выщелоченного чернозема. Установлено влияние совместного применения торфа и ярового рапса на урожайность сельскохозяйственных культур.

Практическая значимость, В условиях северной лесостепи Тюменской области совместное использование торфа и ярового рапса позволит сохранить общее содержание гумуса на период до 4-6 лет и повысить эффективное плодородие почв.

Объект исследований. Выщелоченный чернозем северной лесостепи Тюменской области. Зерновой с занятым паром севооборот с различным сочетанием доз и сроков внесения удобрений в паровом поле.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены автором на научно-практической конференции «Аграрная наука на рубеже веков», г. Тюмень (1999); региональной конференции студентов и молодых ученых, посвященной проблемам агрономии и агроэкологии, г. Тюмень (2002).

Публикация результатов работы. По материалам исследований опубликовано 8 работ.

Личный вклад соискателя. Работа выполнена на кафедре общей химии Тюменской государственной сельскохозяйственной академии в 1996 - 2000 годах. Исследования проводились непосредственно автором диссертационной работы в рамках плана НИР кафедры общей химии, утвержденного на ученом совете института в 1996 году по теме: «Изучение трансформации органического вещества почвы при совместном использовании торфа и сидеральной культуры в качестве удобрения». Исследование проводились в условиях полевого стационарного опыта, расположенного на опытном поле Тюменской ГСХА, в зерновом с занятым паром севообороте.

6

Аннотация работы. В основу настоящей работы положены результаты стационарного опыта, заложенного на выщелоченном черноземе в северной лесостепи Тюменской области. Изучено влияние совместного применения торфа и пожнивной массы ярового рапса,на динамику почвенных процессов и урожайность сельскохозяйственных культур.

Работа выполнялась в соответствии с государственным тематическим планом научно-исследовательских работ, шифр: 01.02.01.Н:0.51.01 «Разработать и внедрить зональные системы земледелия, обеспечивающие повышение продуктивности и охрану сельскохозяйственных угодий, более эффективное использование почвенно-климатических ресурсов и средств интенсификации земледелия»

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

Микробиологическая активность и пищевой режим почвы определяются сроками и последовательностью внесения торфа и рапса.

Применение торфа совместно с пожнивными остатками ярового рапса повышает интенсивность процесса трансформации органического вещества торфа в почве чернозема выщелоченного.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы и приложений.

Выражаю искреннюю признательность и глубокую благодарность научному руководителю доктору биологических наук, профессору И.Д. Комиссарову; кандидату сельскохозяйственных наук, доценту И.В. Греховой; доценту А.Г. Каря-киной за консультации при написании работы; научному сотруднику Н.А. Засо-риной за помощь при проведении анализов; студентов агрономического факультета, принимавших участие в сборе материала, использованного в данной работе.

7 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Многовековой опыт земледелия и агрономическая наука убедительно доказывают важнейшую роль гумуса в плодородии почв (Александрова Л.Н., 1970). С началом земледелия течение этих процессов, по мнению ряда авторов (Ло-зановская И.Н., Орлов Д.С, Попов П.Д., 1987), нарушается, и гумусное состояние почв существенно изменяется. На современном этапе развития общества пристальное внимание к этой проблеме обусловлено антропогенным воздействием на почву, которое способствует изменению равновесного распределения химических элементов и их соединений в агроценозах.

Введение почвы в сельскохозяйственное использование приводит к усилению минерализации органического вещества, что влечет за собой потери запасов гумуса. Многие исследователи (Илашку Л.К., 1987; Моисеев А.А., 1983) отмечают, что в последнее десятилетие для разных типов почв при разных системах земледелия выявлена общая тенденция снижения гумуса, особенно в пахотном слое. Снижение плодородия почв в результате их сельскохозяйственного использования сильнее проявляется на черноземах, где большой удельный вес в структуре посевных площадей занимают чистый пар и пропашные культуры.

Обобщая результаты 32 длительных стационарных опытов, Жуков A.M., Мо-салева В.В. (1987) установили, что длительное использование почв приводит к снижению содержания гумуса на 0,15-0,30% к массе почвы, причем на тяжелых почвах данная закономерность, оказалась более выраженной. По данным Кононовой М.М. (1963), за 12-13 лет сельскохозяйственного использования без применения удобрений и без возделывания многолетних трав потери гумуса составили 30-35% от первоначального содержания. Максимальная убыль гумуса в пахотных почвах наблюдалась в первые годы. По данным Лыкова A.M. (1976) на опытных полях ТСХА с бессменным паром за первые 13 лет потери гумуса составили 43%, а за дальнейшие 30 лет - только 9%. По заключению Орлова Д.С. (1981) почва достигла на определенном этапе стабилизации в новой экологической обстановке, что приводит к замедлению убыли гумуса.

8

При настоящем уровне агротехники, потери гумуса в пахотном слое из-за превышения размеров минерализации над восполнением его с удобрениями и растительными остатками в среднем варьирует от 0,2 до 0,4 т/га (Шишов Л.Л. 1987), причем авторы склонны к мнению, что реальные потери гумуса больше приведенных расчетных величин.

Установлено, что в процессе земледельческого освоения запасы гумуса в метровом слое основных типов почв уменьшились, по сравнению с их целинными аналогами на 33-42% (Макурина Г.С., 1991). Снижение плодородия выпаханных черноземов объясняется тем, что в процессе длительной вспашки, они утрачивают главное свойство гумуса целинных почв - сезонный ритм разрушения части гумуса и его новообразования в том же году из обильных выделений степных трав. В результате нарушается физические и физико-химические свойства чернозема и в итоге снижается урожайность сельскохозяйственных культур.

Пашни потеряли за 20 -25 лет использования в среднем 0,4% содержания гумуса (Малышев Ф.А., 1991). По данным Орлова Д.С. (1987) значительная часть пахотных земель за 100-летний период потеряли от 15 до 45% всех запасов гумуса, что существенно ухудшило их свойства. Особенно резко снижение плодородия проявлялось на бедных дерново-подзолистых почвах. За 70-80 лет содержание гумуса в них снизилось на 1,2-1,4% (Ковда В.А., 1981). В Нечерноземной зоне почвы, содержавшие в 30-годы 20 века 2,8% гумуса, в конце 50-х годов того же века стали содержать в среднем 2,0% (Пестряков В.К., 1970; Постников А.В., Садовская Э.Н., 1987). Это является основной причиной снижения урожайности на территории Европейской части.

В Тюменской области в 1990 году в пашне более 60% составляли почвы с высоким потенциальным плодородием (гумуса 5-7%, мощность перегнойного горизонта 35-45 см). Остальная пашня представлена менее плодородными почвами с содержанием гумуса 2-3% и мощностью гумусового горизонта менее 20 см.

Черноземные почвы в области использовались интенсивно, что привело к уменьшению содержания гумуса почв на 2%. К 90-ым годам 20 века в почвах

9

пашни его около 5,9%, в то время как на сохранившихся целинных участках примерно 8% (Каретин Л.Н., 1990).

При освоении почвы под пашню происходит изменение условий гумусообра-зования. Это связано с изменением количества, качества и источников поступления в почву органического вещества, изменением условий его трансформации вследствие изменений водного, воздушного и теплового режимов. Постоянное отчуждение углерода, азота и зольных элементов с урожаем сельскохозяйственных культур в той или иной мере восполняется органическими и минеральными удобрениями. Приближение пахотных почв с постоянной системой земледелия к равновесному в отношении гумусного состояния дает возможность его прогнозирования на основе выявления уровней относительной стабилизации содержания, запасов и состава гумуса в зависимости от дозы органических удобрений и системы земледелия (Ганжара Н.Ф., 1993; Барановский И.Н., 1995).

Для оптимизации урожайности сельскохозяйственных культур на почвах с низким содержанием гумуса необходимо нормализовать его количество. Для решения этой задачи в Тюменской области необходимо в ближайшее 20 лет ежегодно вносить в среднем 9,8 т органических удобрений на каждый гектар пашни, в том числе 5,2 т/га для компенсации потерь гумуса и 4,6 т/га для увеличения его содержания. Для этого требуется ежегодно заготовлять и вносить немногим более 16 млн. т. органических удобрений, тогда как в 1990 году эта цифра составила 11 млн. тонн (Каретин Л.Н., 199Q).

В современных условиях животноводство не в состоянии обеспечить потребность земледелия в органических удобрениях, поэтому для увеличения ресурсов органических удобрений необходимо более широкое использование торфа, сапропеля, соломы, коры, лигнина, сидератов (Попов Е.П., 1987; Курочкин Н.И., 1994; Кузнецова Л.М., КарлинаИ.А., 1991).

В Тюменской области имеются огромные запасы торфяного сырья. Залежи распространены по всей территории области, в том числе и в зоне сельскохозяйственных земель. Однако использование торфа в качестве удобрений не получило широкого применения в сельском хозяйстве. Высокое содержание трудно дос-

10

тупного для питания растений органического вещества и низкая интенсивность процессов разложения являются основными факторами, ограничивающими использование торфа в качестве удобрений. Негативным является то, что торф без предварительного приготовления вносится в чистом виде, причем в высоких дозах, независимо от типа почв. Это приемлемо для малогумусных почв, где необходимо повысить содержание гумуса. На высокогумусных почвах, где необходимо улучшить питательный режим и биологическую активность, это неприемлемо (Каретин Л.Н., 1972; Бамбалов Н.Н., 1990).

Состав органического вещества почвы

Органическое вещество почвы состоит из органических остатков жизнедеятельности животных и растений и гумуса. Гумус - это амфорное органическая часть почвы, образующееся в почве в результате микробиологического и физико-химического преобразования органических соединений растительного и животного происхождения. Гуминовые вещества, входящие в состав гумуса, представляют собой систему высокомолекулярных азотсодержащих органических соединений циклического строения и кислотной природы, которая предопределяет их взаимодействие с минеральной частью почвы и возможность прочного закрепления в ней.

На основании исследований Тюрина И.В., Кононовой М.М., Драгунова С.С., Пономаревой В.В., Александровой Л.Н. и других ученых принято различать следующие основные группы гуминовых веществ: группу темно-окрашенных - гу-миновых кислот, накапливающихся на месте своего образования, группу - фуль-вокислот, окрашенную в желтый или. бурый цвет, более подвижную и относительно легко передвигающуюся по профилю почвы, и группу - гумины.

Основные свойства гуминовых кислот связаны со «скелетной» структурой макромолекул, выраженной в форме полисопряженных связей. Именно этим обусловлены высокая термодинамическая устойчивость гуминовых кислот, легкая поляризуемость и специфическая особенность реакции присоединения и замещения. Периферические, нерегулярные структурные элементы являются перемен-

11

ными компанентами, которые могут быть, а могут и не быть в составе макромолекул (Комиссаров И. Д., 1982, 1993).

Одной из важнейших характеристик гуминовых веществ является их элементарный состав, который позволяет оценить особенности органического вещества различных типов почв, а также отдельных генетических горизонтов. Элементарный состав может быть использован для оценки степени их конденсированное™ и направления процесса гумификации. В состав фульвокислот черноземных почв входит в среднем 36-44% углерода, тогда как гуминовые кислоты содержат порядка 46-62% этого элемента, что свидетельствует о более высокой степени кон-денсированности последних. Гуминовые кислоты более богаты азотом (3-6%) по сравнению с фульвокислотами (3-4,5%), что делает их более ценными с агрономической точки зрения (Орлов Д.С., 1985; Тюлин В.В., 1969).

Общее содержание азота в составе органического вещества характеризуется соотношением C/N. Это важный показатель качества гумуса и биологической активности почв. В биологически активных почвах такое соотношение, как правило, не превышает 10. В почвах биологически мало активных оно может достигать 20. Чем больше соотношение C/N в почве, чем меньше азота содержится в гумусе, тем он более доступен почвенным микроорганизмам. Многие исследователи (Тюрин И.В., 1965; Кононова М.М., 1963) пришли к выводу, что данное соотношение проявляет определенное постоянство в различных типах почв. Для черноземов выщелоченных оно может достигать 16 единиц и более, тогда как в дерново-подзолистых почвах не превышает 19 единиц (Гришина Л.А., 1986; Абжалеков А.Б., 1992; Дементьева Т.В., Инишева Л.И., 1996).

Соотношение C/N варьирует не только по различным типам почв, но и по горизонтам одной и той же почвы. С увеличением глубины оно, как правило, уменьшается и может достигать 4 единиц, что объясняется миграцией вниз наиболее азотистых фракций гумуса (Славина Т.П., 1978).

В почве на долю азота органических азотсодержащих соединений приходится 70-90% от его валового содержания. По способности к гидролизу они подразделяются на группы: негидролизуемые соединения (битумы, меланины, гумины)

12

(Кононова М.М., 1951) и гидролизуемые азотистые вещества (амиды и аминосое-динения). В почве содержатся также водорастворимые минеральные соединения азота - соли аммония, азотистой и азотной кислот и обменный аммоний.

Все органические соединения можно разделить на две части: группу консервативных, устойчивых веществ и группу лабильных соединений (Тейт Р., 1991). Первая группа объединяет те вещества, которые характеризуют основные признаки почв, формирующиеся в течении длительного времени и сохраняющиеся в вековых циклах. Это гуминовые кислоты, гуматы, гиматомелановые кислоты, гу-мин и другие органические соединения. С их содержанием, составом и свойствами связаны окраска почв, тепловой режим, структурное состояние, водно-физические характеристики, емкость поглощения, кислотно-основная и другие виды буферности почв, потенциальные запасы элементов питания и азота. Вторая группа органического вещества - лабильные компоненты - непосредственно участвуют в питании сельскохозяйственных культур и поэтому ее агрономическая роль выявляется значительно проще.

Лабильное органическое вещество не только служит источником элементов питания, энергии и углерода для построения биомассы, но выполняет очень важные защитные функции в отношении устойчивого (консервативного) вещества. Многочисленными опытами показано, что кинетика разложения биомассы имеет хорошо выраженный двухфазный характер. Сначала наблюдается период медленного выделения диоксида углерода. Это вызвано тем, что на первом этапе разлагаются лабильные компоненты, в том числе фрагменты гуминовых кислот, гуматы, гумин. Смена фаз сопровождается сукцессией микробных популяций. Недостаток лабильного органического материала, таким образом, вызывает неизбежную минерализацию органического вещества почвы в целом, усиливая дегу-мификацию. Поэтому внесение в почву свежих растительных остатков способствует сохранению основной массы гумуса и тем самым препятствует деградации почвы.

В состав органического вещества почвы помимо указанных соединений входит активная фракция - биомасса микроорганизмов. Комплекс микроорганизмов

13

состоит из бактерий, грибов, актиномицетов. С одной стороны, этот комплекс производит геохимическую работу - разложение органического вещества и освобождение элементов питания, с другой стороны, сам является быстро обменивающейся фракцией Сорг и хранилищем элементов первого минимума: азота и фосфора.

Источники пополнения органического вещества почвы

Источниками образования гумуса являются растительные остатки или вносимые из вне органические материалы, подвергающиеся процессам трансформации при помощи почвенной фауны и микроорганизмов, а также путем химических и биохимических реакций под влиянием воды и воздуха, энзимов и минеральных катализаторов (Пошон Ж. де Бержак, 1960; Красильников Н.А., 1958; Мишустин Е.Н., 1975; Кондин Г.Н., 1985; Ципленков В.П., 1985; Довбан К.И., 1992; 1993). Процессы почвообразования и закрепления гумусовых веществ в почве определяются в основном круговоротом двух элементов - углерода и азота. Причем азоту принадлежит ведущая роль (Носко B.C., 1987; Кононова М.М., 1951).

Соотношение C/N является одним из основных характеристик интенсивности трансформации азотсодержащего вещества в результате внесения органических удобрений в почву. Установлено, что данное соотношение для процесса гумификации растительных остатков оптимально в диапазоне 15,0-25,0 (Жуков А.И., Попов П.Д., 1988). При отношении C/N больше 28,0-32,0 (Waksman S.A.,1942; Гришина Л.А., 1990) разложение растительных остатков резко замедляется. Минимальное содержание азота в органических материалах, при котором происходит разложение, составляет 1,5-1,7% (Килеева Т.Ф., Платунов А.А., 1994; Waksman S.A., 1937; Harmsen G., Schrever D.A., 1955).

Отношение C/N органического вещества определяет степень накопления минеральных форм азота в почве. При разложении органического вещества с узким отношением C/N интенсивность процесса минерализации превосходил накопле-

14

ние, при этом содержание минеральных форм азота превышало связанные в 1,5-3,0 раза (Василенко Е.С., Ильина Т.К., 1988; Новицкий М.В., 1990).

С уменьшением соотношения C/N или повышением содержания азота в органических удобрениях усиливаются процессы разложения органического вещества. К подобным удобрениям следует отнести зеленые удобрения, пожнивные остатки (Крупская Л.Т., Новикова Е.В., 1997; Балаян Т.В., 1993).

Установлено, что гумусовые вещества обладают большим количеством функциональных групп: карбоксильных, фенольных, спиртовых гидроксидов, ме-токсильных. В составе органического вещества почв всегда присутствуют некоторые количества простых органических кислот и аминокислот. Все эти вещества и функциональные группы отличаются по реакционной способности, способности к замещению катионов водорода основаниями (кальцием, магнием). С другой стороны они способны взаимодействовать с минеральной частью почвы и образовывать соединения различных типов (в том числе комплексные) с элементами, определяющими отрицательное действие кислой среды на растения (Al, Mn, Fe). В свою очередь, известкование влияет на условия трансформации органических веществ почвы, на состав, свойства гуминовых и фульвокислот, на величину потерь органических веществ за счет вымывания (Тюрин И.В., 1937; Александрова Л.Н., 1980).

По данным Небольсина А.И. и Небольсиной З.П. (1998), основным источником гидролитической кислотности дерново-подзолистых почв являются фракции 1 гуминовых веществ (гуминовых и фульвокислоты) и, отчасти, фосфатные соединения. Гуминовые и фульвокислоты снижают токсичность избыточных количеств Al, Mn и Fe при кислой реакции почв. Известкование не оказывает сущест-венного влияния на валовое содержание гумуса в дерново-подзолистых почвах, но изменяет фракционный состав гумуса: снижает содержание фракции 1 и увеличивает содержание фракции 2 гумусовых кислот.

По данным Донских И.Н., Назарова А.В., Оливье Эвани (1997), применение высоких доз минеральных, органических удобрений приводит к изменению группового и фракционного состава гумуса. Органические удобрения, используемые

15

как отдельно, так и совместно с минеральными, улучшают качественный состав гумуса. Использование удобрений способствует закономерному уменьшению содержания фракции 1 ГК (от 14 до 10%). Содержание ГК - 2 значительно ниже, меньше зависит от удобренности почвы и изменяется в пределах 5,5-8,0%. В большинстве вариантов опыта содержание ГК-2 более высокое в слое 0-10 см, чем в слое 10-30 см. Применение удобрений увеличивает относительное содержание фракции 3 ГК (от 11 до 17%). Суммарное количество ГК (30-36%) указывает на высокую степень гумификации органического вещества почв испытуемых вариантов. Содержание ФК-1 подвержено существенным колебаниям (6,4-13,0%), верхняя часть (0-10 см) гумусового горизонта почв практически всех вариантов опыта содержит значительно больше ФК-1, чем нижняя (10-30 см). Относительная доля ФК-1 (10-13%) в почвах контрольного варианта и вариантов с минеральными удобрениями выше, чем в почвах других вариантов. Содержание ФК-2 по вариантам опыта колеблется в небольших пределах (6-10%). Доля ФК-3 в составе гумуса изменяется также незначительно (13-14,5%).

Зеленые удобрения. Основная масса сухого вещества зеленых удобрений -это органические соединения, представленные главным образом гемицеллюлоза-ми, целлюлозами и негумифицированными остатками (Waksman S.A., 1937; Александрова Л.Н., 1980). Наиболее быстро в растительных остатках минерализуются водорастворимые вещества, несколько медленнее - липиды и гемицеллюлоза и очень медленно - целлюлоза и лигнин (Сафонов А.П., 1985).

Использование зеленых удобрений способствует увеличению общего содержания гумуса в почве. При сидерации увеличивается доля новообразованных гу-миновых кислот с развитой периферической частью, обогащенной аминокислотами и углеводами. Наиболее активно эти процессы протекают при запашке зеленой массы и корневых остатков донника белого (Путинская Г.А., Иванова Н.И., Воцелко С.К., Голобородько СП., 1994; Барбалис П.Д., 1993; Бердников A.M., 1990; Егоров А.В., 1989; Сафонов А.П., Волкова И.Ю., 1993).

Содержание азота в послеуборочных остатках бобовых значительно больше, чем в злаковых культурах (Коротков А.А., 1966; Баева Н.Н., 1983; Новицкий

16

М.В., 1971). Рогова Т.А. (1987) установила, что послеуборочные остатки клевера и люцерны за год разлагались на 60%, а тимофеевки - на 30%. По данным Воробьева С.А. (1979), при летней запащке многолетних трав двулетнего пользования к осени разложилось 42,4% органических остатков, а к весне следующего года - 63,6%. Более интенсивно процессы разложения корневых остатков идут именно под бобовыми культурами. Поэтому бобовые культуры со свойственной им почвенной микрофлорой способствуют ускоренному разложению растительных остатков бедных азотом (Зезюков Н.И., Коржов СИ., 1992).

При использовании зеленых удобрений в почву дополнительно поступает от 3 до 18 т/га свежего органического вещества, увеличивается содержание азота, содержание углерода и калия снижается, в динамике фосфора закономерностей не выявлено (Дудин В.М., 1986; Дудин P.M., Лобков В.Т., 1990; Красножен С.М., 1994; Попова Ж.Н., Вознесенская Н.М., 1994; Возняковская Ю.М., Попов Ж.П. и ДР, 1988).

При внесении сидератов увеличивается общее содержание гумуса и в его групповом составе повышается доля лабильных форм. В молекуле гуминовой кислоты под действием сидерата увеличивается карбоксилизация, алифатичность и химическая активность (Иванова, 1991; Коржов СИ., 1992; Новицкий М.В., 1985; Синих Ю.Н., 1995; Уханов В.Ю., Половцев ГЛ., 1994; Алексеев ПК., 1997).

Характер превращения растительных остатков изучен хорошо (Александрова Л.Н., 1980, 1977; Короткое АЛ., 1970; Новицкий М.В., 1971; Короткое А.А., Ип-политова Л.Ф., 1976; Сафонова О.М., 1984; Сафонова А.П., 1986; Довбан К.И., Довбан В.К., 1992; Лебедева Т.Б., Надежкин СМ., 1995, 1996). Авторы отмечают, что постепенная минерализация пожнивных и корневых остатков сопровождается мобилизацией из них элементов питания и зольных элементов. Никакое искусственное распределение растительной массы в почве не может быть столь совершенным, как естественный рост корней растений. Равномерное распределение в верхних слоях пожнивных и корневых остатков повышает биологическую активность почвы и служит хорошим средством борьбы с эрозией. Благодаря корневой системе дополнительно вовлекаются ц круговорот питательные вещества из раз-

17

личных слоев почвы, а также фиксируется азот воздуха бобовыми культурами (Кант Г., 1982). Интенсивность этих процессов зависит от влажности, количества глиняных частиц в почве и звеньев севооборота (Кузин Е.Н., Кузина А.Н., 1996; Кузин Е.Н., Ильвачев Ю.А., 1997; Киниянен X., 1993; Шелюто А.А., Шелюто Б.В., 1993; Гаджибрагимов З.А., 1989).

Эффективность зеленых удобрений зависит от срока их внесения. В течение двух лет возделывания яровой пшеницы наиболее сильно действие проявилось при заделке донниковой массы в конце августа - первой половине сентября. Водорастворимые гумусовые вещества в летний период подвергаются минерализации или дальнейшей гумификации (Шпедт А.А., 1998; Давлятшин М.А., Хабаб-рахманов Х.Х., 1992). Все же, как бы ни было велико значение органических удобрений с узким соотношением C/N, следует отметить, что при возделывании сельскохозяйственных культур, которое сопровождается интенсивной минерализацией гумуса в почве (Пестряков В.К., 1972; Егоров В.В., 1981; Лыков A.M., 1982; Орлов Д.С. и др., 1987; Минеев В.Г., 1988; Скроманис А.А. и др., 1990), потери гумуса не могут восполняться исключительно за счет растительных остатков.

Влияние сельскохозяйственных культур на режим органического вещества зависит как от биологических особенностей, так и от технологии возделывания. Поступление органического вещества в почву уменьшается в ряду: многолетние травы - зерновые - пропашные - пар. Соответственно в этом направлении увеличиваются потери гумуса, которые тем выше, чем несовершеннее технологии и системы земледелия.

Под многолетними травами баланс гумуса близок к бездефицитному, повсеместно под бессменными зерновыми культурами в почвах зон с умеренным климатом потери гумуса невелики - не более 0,2 т/га в год. Они возрастают в условиях более теплого климата. В черноземах потери гумуса под зерновыми находится в основном в пределах 0,2-0,4 т/га в год. Поступление растительных остатков в почву от пропашных культур меньше, а интенсивность минерализации гумуса выше. Наибольшие потери гумуса в почвах наблюдаются при паровании. На па-

Список литературы
Цена, в рублях:

(при оплате в другой валюте, пересчет по курсу центрального банка на день оплаты)
1425





Найти готовую работу


ЗАКАЗАТЬ

Обратная связь:


Связаться

Доставка любой диссертации из России и Украины



Ссылки:

Выполнение и продажа диссертаций, бесплатный каталог статей и авторефератов

Счетчики:


© 2006-2013. Все права защищены.
Выполнение уникальных качественных работ - от эссе и реферата до диссертации. Заказ готовых, сдававшихся ранее работ.