Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Влияние экологических факторов на содержание, состав и устойчивость органического вещества чернозема типичного и его биологическую активность Брескина Галина Михайловна

Влияние экологических факторов на содержание, состав и устойчивость органического вещества чернозема типичного и его биологическую активность
<
Влияние экологических факторов на содержание, состав и устойчивость органического вещества чернозема типичного и его биологическую активность Влияние экологических факторов на содержание, состав и устойчивость органического вещества чернозема типичного и его биологическую активность Влияние экологических факторов на содержание, состав и устойчивость органического вещества чернозема типичного и его биологическую активность Влияние экологических факторов на содержание, состав и устойчивость органического вещества чернозема типичного и его биологическую активность Влияние экологических факторов на содержание, состав и устойчивость органического вещества чернозема типичного и его биологическую активность Влияние экологических факторов на содержание, состав и устойчивость органического вещества чернозема типичного и его биологическую активность Влияние экологических факторов на содержание, состав и устойчивость органического вещества чернозема типичного и его биологическую активность Влияние экологических факторов на содержание, состав и устойчивость органического вещества чернозема типичного и его биологическую активность Влияние экологических факторов на содержание, состав и устойчивость органического вещества чернозема типичного и его биологическую активность
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Брескина Галина Михайловна. Влияние экологических факторов на содержание, состав и устойчивость органического вещества чернозема типичного и его биологическую активность : Дис. ... канд. с.-х. наук : 06.01.03, 03.00.16 : Курск, 2005 159 c. РГБ ОД, 61:05-6/313

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Обзор научной литературы 7

1.1. Влияние экологических факторов на качественный и количественный состав гумусовых веществ почвы 7

1.2. Изменение биологической активности почвы под влиянием экологических факторов 18

1.3. Устойчивость органического вещества почвы к антропогенным воздействиям 25

Глава 2,Объекты, условия проведения опыта и методы исследований 31

Глава 3. Влияние экологических факторов на биологическую активность чернозема типичного 40

3.1. Влияние внесения удобрений, способов обработки почвы и севооборотов на биологическую активность чернозема типичного в зависимости от экспозиции склона 40

3.2. Влияние агрогенных факторов и экспозиции склона на интенсивность выделения углекислого газа из чернозема типичного ...49

3.3. Динамика биологической активности чернозема типичного в зависимости от местоположения в рельефе и антропогенных факторов 55

3.3.1. Динамика интенсивности разложения целлюлозы в пахотном слое чернозема типичного 56

3.3.2. Динамика эмиссии углекислого газа и в черноземе типичном в зависимости от антропогенных факторов 59

4. Влияние экологических факторов на состав гумусовых веществ чернозёма типичного и его динамику 68

4.1. Влияние агрогенных факторов и экспозиции склона на состав гумусовых веществ почвы 68

4.1 1. Влияние органических, минеральных удобрений и способов обработки почвы в зависимости от экспозиции склонов на состав и содержание гумусовых веществ почвы в зернопаропропашном севообороте 68

4.1.2. Влияние минеральных удобрений и способов обработки почвы в зависимости от экспозиции склонов на состав и содержание гумусовых веществ почвы в зернотравяном севообороте 79

4.2. Динамика гумусовых веществ в черноземе типичном в зависимости от местоположения в рельефе и антропогенных факторов 89

4.2.1. Динамика гумуса в черноземе типичном ...89

4.2.2.Динамика лабильных гумусовых веществ в почве 104

5. Устойчивость органического вещества чернозёма типичного 122

5.1. Изменение устойчивости органического вещества чернозема типичного в агроэкосистеме в зависимости от экологических факторов 122

5.2. Влияние экспозиции склона на устойчивость органического вещества почвы на лугу, залежи и в лесополосе 126

Выводы 131

Предложения производству и научно-исследовательским учреждениям 134

Библиографический список 135

Приложение 153

Введение к работе

Антропогенный пресс XX столетия оказал негативное влияние на почвы, в том числе и чернозёмы. В почвах усилились деградационные процессы, что привело к падению их плодородия, ухудшению экологического состояния, снижению продуктивности и устойчивости земледелия.

В настоящее время в черноземах отмечается сокращение запасов органического вещества и нарушаются соотношения между его компонентами (Масютенко, 2000; 2002). Каждый компонент органического вещества почвы, относясь либо к инертно-устойчивым структурам, либо к лабильным составляющим, играет определенную роль в устойчивости его состава и функционирования. С экологической точки зрения для сохранения природных почвенных ресурсов проблема устойчивости органического вещества почвы очень актуальна и является составной частью теории устойчивости наземных экосистем и биосферы в целом. Поэтому очень важно изучать состав органического вещества почвы и влияние на него экологических факторов.

В настоящее время недостаточно исследовано воздействие экологических факторов на устойчивость органического вещества пахот лых черноземов. Знание особенностей их влияния на многокомпонентную систему органического вещества является необходимым условием для управления плодородием почвы и разработки экологически обоснованных мероприятий для повышения продуктивности агроэкосистем.

Важнейшим показателем экологического состояния почвы является биологическая активность почвы. Почвенные организмы с одной стороны являются одним из главных компонентов активной фракции органического вещества, а с другой стороны трансформируют органическое вещество, влияя на почвенные процессы и плодородие.

Цели и задачи исследований. Целью наших исследований являлось изучение влияния экологических факторов на содержание, состав и

устойчивость органического вещества чернозема типичного и его биологическую активность.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

  1. Изучить влияние экологических факторов на состав и содержание гумусовых веществ в черноземе типичном.

  2. Исследовать динамику гумусовых веществ в почве в зависимости от экспозиции склонов и агрогенных факторов.

  3. Установить особенности влияния экологических факторов на показатели биологической активности чернозема типичного в различных агроэкосистемах.

  4. Изучить влияние экологических факторов на устойчивость органического вещества чернозема типичного на пашне, лугу, залежи и в лесополосе. Научная новизна.

Изучено комплексное влияние биотических, абиотических и агрогенных факторов на устойчивость органического вещества чернозема типичного на пашне. Выявлены особенности влияния экспозиции склона на изменение уровня содержания и качественного состава лабильных гумусовых веществ в черноземе типичном при применении безотвального способа обработки почвы. Установлена зависимость влияния экспозиции склона на содержание негумифицированного органического вещества в почве от вида севооборота.

Практическая значимость работы.

Установленные особенности влияния некоторых экологических факторов на содержание, состав, динамику и устойчивость органического вещества чернозема типичного и его биологическую активность могут быть использованы при разработке основ регулирования экологического состояния чернозёмов, повышения устойчивости их плодородия и управления функционированием агроэкосистем.

*

*

Апробация работы.

Результаты исследований были представлены и получили положительную оценку на Международной научной конференции «Образование в решении экологических проблем» в Курском государственном педагогическом университете (Курск, 2001); на Международной научно-практической конференции «Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства» в Пензенской государственной сельскохозяйственной академии (Пенза, 2002); на научно-практической конференции «Модели и технологии оптимизации земледелия» в ВНИИЗиЗПЭ (Курск, 2003); на Международной научной конференции «Черноземы Центральной России: генезис, география, эволюция» в Воронежском государственном университете (Воронеж, 2004), на заседаниях кафедры общей биологии и экологии КГУ.

Публикации. По материалу диссертации опубликовано 4 работы.

Изменение биологической активности почвы под влиянием экологических факторов

В современном почвоведении нет единого толкований биологической активности. По одним данным, биологическая активность почвы - это интенсивность жизненных процессов в почве. Она выражается общим количеством микроорганизмов на 1 г почвы или количеством углекислоты выделяемой в единицу времени, "дыхание почвы". Выделение СОг тесно связано с функциональной активностью живых организмов, обитающих в почве (Реймерс, 1990).

А. М. Лыков (1985) указывает, что о результатах жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, помимо продуцирования углекислого газа, судят также по таким биохимическим тестам, как нитрифицирующая и аммонифицирующая способность почвы, ферментативная активность, целлюлозоразрушающая способность.

Биологическая активность почвы - широкое понятие, отражающее жизнедеятельность всех живых организмов, населяющих почву, интенсивность и направленность осуществляемых ими процессов (Краси льников). Непосредственным образом она проявляется через комплекс показателей, которые характеризуют общую интенсивность почвенных биологических процессов (интенсивность выделения СОг из почвы, интенсивность разложения льняного полотна, биосинтеза на нем аминокислот и белков, общая численность и биомасса микроорганизмов и др.) или направленность отдельных из них (показателей численности микроорганизмов отдельных физиологических групп: аммонификаторов, актиномицетов, грибов, азобактера и др.).

Работами некоторых авторов установлено положительное влияние совместного внесения органических и минеральных удобрений на показатели биологической активности почв: дыхание почвы (Стратонович, Евдокимова, 1975; Артуганова, 1988), целлюлозолитическую активность (Захаров, 1978), ферментативную активности (Карягина, Воробьева, 1980).

Дыхание почвы характеризует суммарную активность микроорганизмов и ферментов, в результате деятельности которых происходит минерализация органического вещества, трансформация элементов питания растений и перевод этих элементов в другие формы. Кроме того, углекислый газ сам по себе является источником питания растений, по этому і ысокий уровень почвенного дыхания характеризует высокоплодородные почвы.

Основной вклад в продукцию СОг почвой вносят микроорганизмы и корни растений. Соотношение дыхания эти двух составляющих колеблется в зависимости от климатических условий, типов ценозов и типов почв (Благодатский, Ларионова, Евдокимов, 1993).

В исследованиях В.П. Егорова, Л.А. Кривоносова (1980) отмечается, что наиболее высокое продуцирование С02 наблюдалось на целинных вариантах всех чернозёмов. В зависимости от погодных условий в момент определения количество выделяемого углекислого газа изменялось от 3 до 1,8 кг/га в час.

По данным А.А. Ларионовой, И.В. Евдокимова, И. Н. Кургановой и др. (2003) установлено, что вклад корней в эмиссию СОг из почвы за год составил 10 - 58%, в агроэкосистемах величина вклада была тесно связана с продолжительностью вегетационного периода сельскохозяйственных культур. В. П. Егоров, Л. А. Кривоносов (1980) отмечают, что наиболее высокое продуцирование СО2 наблюдалось на целинных вариантах всех черноземов. В зависимости от погодных условий в момент определения количество выделяемой углекислоты изменялось от 3 до 11,8 кг/га/час.

Внесение органических удобрений способствовало увеличению показателя биологической активности почвы по сравнению с минеральной системой удобрений. Максимальное продуцирование микроорганизмами двуокиси углерода наблюдалось при органо-минеральной системе удобрений. Изменения биологической активности, происшедшие в результате внесения удобрений за ротацию севооборота, свидетельствовали об изменении почвенного плодородия (Храмцов, Безвиконный, 1998).

Систематическое применение плоскорезной обработки значительно повысило выделение углекислоты из почвы. На отвальной обработке в контрольных вариантах количество ССЬ почти вдвое ниже, и только на удобренном фоне выделение углекислоты достигает величин, близких к определяемым в удобренном варианте по плоскорезной обработке (Акентьева, Чижова, 1986). В.М. Гармашов (1993) установил, что при безотвальных приемах обработки интенсивность продуцирования почвой углекислого газа сократилось на 2,8 - 5,7% при исключении основной обработки на 7,1%. Увеличение глубины безотвальной обработки и сочетание вспашки с глубоким чизелеванием также не способствуют увеличению содержания в почвенном воздухе и продуцирования СОг по сравнению с контролем.

По данным В. Г. Бурдюгова (1983) средние значения эмиссии С02 из чернозёма обыкновенного за вегетационный сезон под посевами озимой пшеницы на контроле без удобрений составляли 2,9 г/м2 сут. С - СОг, а при внесении N80P7oK.5o - 3,7 г/м сут. В то же время в условиях парования серой лесной почвы внесение азотных удобрений практически не оказало влияние на продуцирование С02 (Кудеяров и др., 1990; Кудеяров, Хакимов и др., 1995). Б. Н. Макарова (1988,1993) и Т. Е. Спицина (1986) указывали на влияние растений на газовый режим почвы. Исследования Л. А. Гришиной, Л. В. Моргун (1987) показали, что содержание СОг в почвенном воздухе и интенсивность дыхания почвы, покрытой растительностью, значительно выше, чем в пару, причем по мере роста растений различия увеличиваются. Отмечена тесная зависимость интенсивности выделения СОг из почвы от состава растительности (Ларионова, Розанова, Стрекозова, Самойлова, 1988; Макарова, 1966).

По данным 3. И. Артугановой (1988) наименьшее выделение СОг в среднем за 6 лет в черноземе типичном из слоя 0-40 см наблюдалось под ячменем, пшеницей и вико-овсом, где слабее выражен процесс разложения органического вещества. Значительно больше СОг выделялось почвой под многолетними травами, горохом, кукурузой и паром.

В почве под озимой пшеницей содержание микробной биомассы и эмиссия С02 из чернозема типичного выше в экосистеме зернотравяного севооборота, чем в экосистеме зернопаропропашного севооборота соответственно до 25% и до 163%, а интенсивность разложения целлюлозы -наоборот (Велюханова, 2002).

Исследованиями Ш. И. Ахметова, А. С. Белебезьева (2002) установлено, что максимальный уровень почвенного дыхания на черноземе выщелоченном наблюдается на контрольном варианте. Высокие дозы минеральных удобрений снижали интенсивность выделения углекислого газа из почвы примерно в 2 раза по сравнению с контрольным вариантом.

По данным Л. В. Помазкиной, Е. В. Лубниной и др. (1996) в период интенсивного роста пшеницы выделение СОг значительно выше, чем в пару, поскольку существенный вклад в продуцирование его вносит дыхание корней. В почве под озимой пшеницей в варианте с NPK выделилось в 1,5-2 раза больше С02 (в сутки), чем в варианте с РК. В период полной спелости различия по вариантам сохранились.

Влияние агрогенных факторов и экспозиции склона на интенсивность выделения углекислого газа из чернозема типичного

В агроэкосистеме зернопаропропашного севооборота под кукурузой на северной экспозиции внесение минеральных удобрений неоднозначно влияет на эмиссию СОг из почвы. Так, в конце мая почвенное дыхание увеличивается на 55% по сравнению с контролем, что очевидно связано с периодом активного роста корневых систем и наземной вегетативной массы растений, а также жизнедеятельностью микроорганизмов в почве. На южной экспозиции при внесении минеральных удобрений сохранялась лишь тенденция увеличения эмиссии СОг из почвы (табл.7).

Использование органических удобрений на склоне северной экспозиции лишь приводит к незначительному увеличению "дыхания" по сравнению с контролем. На южном склоне внесение навоза увеличивает выделение СОг из почвы в мае на 29%, и в июле - на 31% по сравнению с контролем.

При применении безотвального способа обработки почвы почти во все сроки на северной и южной экспозициях эмиссия СОг увеличивается по сравнению со вспашкой в 1,1-2 раза.

Внесение минеральных удобрений на выделение углекислого газа из чернозёма типичного под ячменем влияет неоднозначно, Е зависимости от местоположения в рельефе и неоднородности гидротермических условий различных экспозиций. Так, на склоне северной экспозиции интенсивность дыхания в 1,3-1,5 раза выше по сравнению с вариантом без внесения удобрений в зависимости от срока проведения эксперимента. На южном склоне применение минеральных удобрений неоднозначно влияет на почвенное дыхание. При внесении органических удобрений на рассматриваемом склоне интенсивность выделения углекислого газа увеличилась на 18-60% по сравнению с контролем в зависимости от времени. При вспашке интенсивность дыхания почвы на северной экспозиции выше в 1,4-1,8 раза по сравнению с безотвальным способом обработки почвы (табл. 8).

В зернопаропропашном севообороте в почве чистого пара, где вносились органические и минеральные удобрения, в большинстве случаев наблюдается увеличение эмиссии углекислого газа из чернозема типичного, причем больше всего на склоне южной экспозиции (табл. 9). При этом наибольшие различия в выделение С02 из почвы наблюдаются в июне, что по времени совпадало с периодом максимальной биологической активности почвы. Следовательно, в этот период возрастает роль внесения удобрений.

Анализ проведенных исследований показал, что при внесении минеральных и органических удобрений в большинстве случаев использование безотвального способа обработки почвы в зернопаропропашном севообороте способствует увеличению эмиссии СО2 до 60% в зависимости от культуры, временного фактора и экспозиции склона. Степень повышения почвенного дыхания при этом определяется местоположением в рельефе, что связано с особенностями гидротермического режима, ростом и развитием растений и микроорганизмов, а также динамикой химико-биологических процессов в черноземе типичном.

В агроэкосистеме зернотравяного севооборота (31") действие минеральных удобрений на продуцирование СОг с поверхности почвы под ячменем с подсевом многолетних трав неоднозначно. Так, самое высокое продуцирование углекислого газа наблюдалось в начале июня (9,3 кг/час/га) на склоне южной экспозиции. На данной экспозиции использование минеральных удобрений способствовало возрастанию почвенного дыхания из чернозема типичного в 1,4 раза в начале июня, 1,5 раза - в начале августа по сравнению с контролем (табл, 7). В конце мая количество выделяемого углекислого газа было выше в 1,3 раза на контрольном варианте по сравнению с вариантом, где вносились минеральные удобрения. Таким образом, результаты анализа наших экспериментальных исследований показали, что использование минеральных удобрений под ячменем с подсевом многолетних трав приводит к существенному изменению биологической активности почвы. По-видимому, степень этого влияния определялась ростом и развитием растений, потребляющих влагу из почвы, выделяющих СОг и поглощающих ( в процессе дыхания корней и микроорганизмов, в результате чего меняется содержание воздуха в почве и его состав.

В почве под однолетними травами в 2002 году на склоне северной и южной экспозиции, где вносились минеральные удобрения почти на всех вариантах возрастало продуцирование С02 с поверхности почвы по сравнению с контролем. Его повышение в зависимости от временного фактора и местоположения в рельефе составляло 4 - 59%, при этом наибольшее (59%) отмечалось в конце мая на склоне северной экспозиции (табл. 8). Положительный эффект внесения минеральных удобрений на изучаемый показатель биологической активности, вероятно, связан как с поступлением в почву питательных элементов, так и с улучшением структурного состояния и водно-воздушного режима почвы. Механизм действия данных удобрений многогранен: во-первых, они способствуют развитию микрофлоры почвы; во-вторых, обеспечивают подкормку растений нужными элементами на длительное время. Применение безотвального способа обработки почвы под однолетними травами привело к уменьшению эмиссии углекислого газа из чернозёма типичного в 2 -3,5 раза по сравнению с контролем. По-видимому, такое изменение в интенсивности дыхания на данном варианте связано с гидротермическими условиями года.

Динамика гумусовых веществ в черноземе типичном в зависимости от местоположения в рельефе и антропогенных факторов

В зернопаропропашном севообороте характер и направленность сезонных изменений содержания гумуса в слоях почвы 0-10 см, 10-20 см, 0-20 см определялась возделываемой сельскохозяйственной культурой, влияние которой усиливали органические и минеральные удобрения, безотвальный способ обработки почвы и экспозиция склона.

В черноземе типичном под кукурузой характер и направленность сезонных изменений содержания гумуса носит неоднозначный характер. Так, его содержание в слоях почвы 0-10 см, 10-20 см, 0-20 см чернозема типичного независимо от экспозиции склона повышается в среднем на 3% от фазы появления всходов к фазе колошения, и незначительно уменьшается (на 0,4%) к фазе полной биологической спелости культуры (период уборки урожая). Исключение составляет вариант с органическими удобрениями.

Вероятно, такие изменения в динамики гумуса обусловлены жизнедеятельностью как микроорганизмов, так кукурузы и сорных растений. Можно предположить, что междурядная обработка пропашной культуры способствует поступлению вегетативной части сорных растений в почву, служащей дополнительным строительным материалом для процесса гумификации (в результате чего наблюдается тенденция возрастания содержания гумуса).

Под данной культурой на варианте с органическими удобрениями в слое почвы 0-20 см на северной экспозиции от фазы появления всходов к фазе уборки урожая содержание гумуса возрастает от 5,93% до 5,95%, а на южном склоне - от 5,65% до 6,02% (рис. 11-12).

Характер и направленность сезонных изменений содержания гумуса в черноземе типичном в основном определяется ростом и развитием сельскохозяйственных культур, влияние которых усиливалось внесением удобрений, использованием безотвального способа обработки почвы и местоположением в рельефе. Так, на всех вариантах опыта, на склонах северной и южной экспозиции содержание гумуса возрастало от фазы появления всходов к фазе уборки урожая.

Увеличение гумуса составило до 4% на варианте с органическими удобрениями на южном склоне, и до 5% - на варианте без удобрений северного склона (рис. 13 - 14). Вероятно, выявленный однонаправленный характер сезонной динамики под ячменем с подсевом трав обусловлен отмиранием растений, поступлением в почву послеуборочных остатков, изменением сообществ микроорганизмов, что привело соответственно к преобладанию процессов гумификации над минерализацией.

В почве чистого пара содержание гумуса в течение вегетационного периода определялось местоположением в рельефе. Так, на склоне южной экспозиции в слое почвы 0-10 см, 10-20 см, 0-20 см наблюдалась тенденция возрастания содержания гумуса на всех изучаемых вариантах опыта от фазы появления всходов к периоду уборки урожая. На склоне северной экспозиции наблюдалась противоположная динамика содержания гумуса в почве. Так, наиболее всего содержание гумуса уменьшилось (до 20%) в слое почвы 0-10 см на контрольном варианте от начала июня к концу июля (рис. 15).

Уменьшение содержания гумуса на северном склоне связано с преобладанием процессов минерализации над гумификацией, так как не происходит поступление достаточного количества пожнивно-корневых остатков сорных растений необходимых для процесса гумификации. Различия, в динамике между экспозициями склонов, вероятно, обусловлены так же различными гидротермическими условиями склонов. В зернотравяном севообороте направленность сезонных изменений содержания гумуса в рассматриваемых слоях почвы носит однонаправленный характер, и в основном определялась ростом и развитием культурных растений, влияние которых усиливали минеральные удобрения, безотвальный способ обработки почвы и местоположение в рельефе.

Характерной особенностью динамики гумуса в почве зернотравяного севооборота под всеми культурами являлось незначительно .; увеличение его содержания в период активной вегетации растений, когда они наиболее всего нуждаются в элементах питания. Это вероятно связано с поступлением большого количеств пожнивно-корневых остатков от предшественников, которые способствовали накоплению гумуса. Так, в слоях почвы 0-10 см, 10-20 см, 0-20 см содержание гумуса изменялось следующим образом. Оно увеличивалось (в среднем до 2%) от фазы появления всходов к фазе колошения и (в среднем до 3%) до фазы полной биологической спелости сельскохозяйственной культуры (рис. 17-19).

Влияние экспозиции склона на устойчивость органического вещества почвы на лугу, залежи и в лесополосе

Наибольшее содержание негумифицированного органического вещества наблюдается в верхнем слое на лугу (20,0% от органического вещества). На южном склоне под водорегулирующей лесополосой содержание НВ выше на 24,8% по сравнению с лесополосой северного склона (табл. 35). Таким образом, на различно ориентированных склонах складываются неодинаковые условия для накопления негумифицированного органического вещества. На южном склоне под лесополосой содержание НВ значительно выше, чем на северном. Высокое содержание негумифицированного органического вещества на лугу обусловлено естественном травянистым покровом в виде злаковых растений, который ежегодно дает большое количество свежего опада в виде отмершей вегетативной части растений и корней. По формулам Н.П. Масютенко (2003) рассчитаны величины требуемого оптимального содержания негумифицированного органического вещества в черноземе типичном (табл. 36) на лугу, залежи, под лесополосой, обеспечивающие устойчивость собственно гумусовых веществ, и определена устойчивость органического вещества изучаемых почв (табл. 37). По таблице 1 (глава 1) проведена оценка устойчивости органического вещества для исследуемых вариантов. Таким образом, выявлено, что устойчивость органического вещества чернозема типичного зависит от вида использования почвы и экспозиции склона. Самая высокая устойчивость (205%) характерна для луга. Установлено, что введение в севообороты трав, применение органических удобрений и использование почвы под лугом, лесополосами и залежью приводит к повышению ее устойчивости и уровня биологической активности.

Проведена оценка состояния почв агроэкосистем, различающихся видами севооборотов, внесению удобрений и местоположением в рельефе, по устойчивости органического вещества чернозема типичного и уровню его биологической активности (табл. 38). Выявлено, что на лугу чернозем типичный обладает наиболее высокими показателями, характеризующими экологическое состояние почв. На пашне в зернотравяном севообороте и на залежи величины показателей экологического состояния чернозема типичного близки. Следовательно, для улучшения экологического состояния пашни необходимо периодическое внедрение зернотравяных севооборотов, а в критических случаях - временное залужение. Полученные результаты свидетельствуют о том, что наиболее информативными показателями являются: показатель устойчивости органического вещества почвы, содержание гумуса, лабильных гумусовых веществ, негумифицированного органического вещества, интенсивность разложения целлюлозы. Они позволяют выявить различные влияния изучаемых экологических факторов на характеристику экологического состояния почв. Эмиссия С02 из почвы как наиболее варьирующий показатель во времени не позволил выявить различия влияния. Вероятно, необходимо увеличить количество наблюдений, как в течение вегетационного периода, так и в течение суток. 1. Изучаемые экологические факторы влияют на содержание гумусовых веществ в пахотном слое чернозема типичного: применение органических удобрений и безотвального способа обработки почвы способствуют увеличению содержания гумуса; минеральных удобрений - появлению тенденции к некоторому повышению его содержания, за исключением вариантов с пропашными культурами и чистым паром на северном склоне. 2. Применение органических удобрений в агроэкосистеме зернопаропропашного севооборота независимо от экспозиции склона способствует повышению содержания лабильных гумусовых веществ в пахотном слое чернозема типичного до 27% в зависимости от стадии развития сельскохозяйственных растений. Четкой закономерности влияния внесения минеральных удобрений на содержание и состав лабильных гумусовых веществ в почве не выявлено. На южном склоне использование в обоих агроэкосистемах безотвального способа обработки почвы по сравнению с отвальным увеличивает содержание лабильных гумусовых веществ в пахотном слое почвы до 40% в зависимости от культуры. 3. Внесение на северном склоне минеральных удобрений и применение безотвального способа обработки почвы способствует усилению процессов гумификации в 0-20см слое почвы: соотношения Слгк/Слфк в лабильных гумусовых веществах перед уборкой урожая возрастают, соответственно, на 88 и 110%. На южном склоне при внесении минеральных удобрений наблюдалась лишь тенденция к увеличению рассматриваемого соотношения.

Похожие диссертации на Влияние экологических факторов на содержание, состав и устойчивость органического вещества чернозема типичного и его биологическую активность