Введение к работе
Актуальность работы. Вовлечение почвенного покрова в интенсивное сельскохозяйственное использование оказывает большое' влияние на свойства всех типов почв, изменяя их структуру, химический состав, содержание и качественный состав гумуса. Длительное сельскохозяйственное использование черноземных почв зоны привело к прогрессирующим потерті гумуса и дефициту фосфора, что отрицательно сказалось на уровне плодородия черноземов. Наряду с этим в лесостепных черноземах ЦЧЗ повышается кислотность, что увеличивает число лимитирующих факторов плодородия. Больной вынос кальция урожаями сельскохозяйственных культур и все большее применение физиологически кислых удобрений на черноземных почвах приводят к их декальцинации. Как известно, в основе воспроизводства и повышения эффективного плодородия почв лежат биохимические механизмы трансформации веществ и энергии. Катализаторами этих процессов являются накопленные в почве и поступающие в нее из кивых организмов ферменты, определяющие такое свойство почвы, как ферментативная активность. Она является и важным биохимическим фактором, и индикатором почвенного плодородия. Познание интенсивности и направленности ферментативных процессов в черноземах выщелоченных совместно с изучением изменения активности ионов кальция и водорода при химической мелиорации будет способствовать всесторонней оценке эффективности мелиоративных приемов,более обоснованному подходу к выбору оптимальных доз химических мелиорантов, сроков и частоты их внесения в сочетании с минеральными и органическими удобрениями.
Цель работы. Целью исследований.было выявление влияния кальциевых мелиорантов (отходов производства) и удобрений на ферментативную активность, свойства и плодородие черноземов выщелоченных лесостепи Воронежской области.
Основные задачи исследования:
выявить влияние местных кальциевых мелиорантов (дефека-та и карбоната кальция химического синтеза) на баланс ионов водорода и кальция;
изучить сезонную динамику ферментативной активности под различными культурами севооборота и разном уровне удоб-ренности;
определить влияние минеральных, органических удобрений и кальциевых мелиорантов на активность различных групп ферментов ;
выявить возможность диагностики изменения плодородия чернозема выщелоченного в процессе его химической мелиорации методом ферментативных реакций;
провести оценку влияния кальциевых мелиорантов на уро-кай возделываемых культур.
Научная новизна. Впервые в лесостепи Воронежской области проведено комплексное изучение влияния удобрений и кальций-содержащих отходов местной промышленности на агрохимические свойства и ферментативную активность чернозема выщелоченного в условиях многолетнего стационарного опыта в течение ротации севооборота. Выявлено влияние удобрений и мелиорантов на активность ферментов, относящихся к различным классам. Установлены особенности действия гидролаз к оксидаз и показаны основные закономерности в изменении активности изучаемых ферментов под влиянием удобрений и химических мелиорантов различной природы. Впервые в условиях длительного полевого опыта на черноземе выщелоченном изучена активность ферментов, связанных с процессами гукусообразованіш (полифеыолокеидазы и пероксидазы), установлена их связь с изменением содержания общего гумуса в этих почвах в процессе их мелиорации кальцийсодержащими веществами. Показаны коррелятивные связи урожаен возделываемых в опыте сельскохозяйственных культур с изменением величины известкового потенциала и ферментативной активности чернозема выщелоченного, рассчитаны коэффициенты корреляции.
Защищаемые положения.
-
Проведение химической мелиорации кальцийсодоржшцими отходами промышленности долкно стать первостепенным и эффективным, биологически устойчивым и экологически сбалансированным, наиболее рациональным средством повышения плодородия черноземов выщелоченных.
-
Электрометрический метод определения известкового потенциала путем непосредственного измерения рН и рСа ионселек-тивними электродами в почвенной пасте является экспрессным к надежным способом оценки состояния карбонатно-кальциевогс равновесия, подвижности кальция в системе почва - растение.
-
Возможность диагностики изменения уровня плодородия чернозема выщелоченного под действием удобрений и кальциевых мелиорантов, степени мобилизации элементов литания растений по величине ферментативной активности.
.фактическая ценность. Обоснована целесообразность применении на черноземах выщелоченных лесостепи Воронежской области с недонасыденньм кальцием почвенным поглощаюцим комплексом и качестве кальцийсодержацих мелиорантов отходов местной промышленности -- дефекзтл и карбоната кальция химического синтеза с обязательным их внесением на органическом фоне. Выявлена ио.імокноеть биологической индикации изменений, происходящих п этих почвах иод действием удобрений и кальциевых мелиорантов. Показано, что в черноземах с нарушенным балансом кальция и водорода в почвенном поглощающем комплексе снижаются темпы ферментативной трансформации органических веществ и скорость обменных процессов. Все это является одной из причин снижения продуктивности возделываемых культур и должно учитываться при разработке систем применения минеральных удобрений и проведения мелиоративных работ.
Апробация работы. Основные положения диссертации были изложены на республиканской научной конференции Украинской АН (іі'иєб, 1989); Всесоюзной научной конференции молодых ученых (Алма-Ата, 1989); научно-организационной конференции молодежной секции ВОН "Современные проблемы почвоведения и агрохимии" (Ташкент, 1990); республиканской конференции в Киргизском сельскохозяйственном институте (Фрунзе, 1990); заседании Всесоюзного координационного Совета по известкованию черноземных почв (Белгород, 1990); межрегиональной научно-практической конференции по проблемам почвоведения, агрохимии, земледелия (Воронеж, 1991}; ХТІ конференции почвоведов, агрохимиков и зем-леделов (Казань, 1991); на научно-практических конференциях в г. Пенза (І99І-І993), а также на ежегодных научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава Воронежского госуниверситета (1986, 1990, 1991} и Воронежского госагроуниверситета (1965-1995).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 работ, из них б статей и 14 тезисов, шесть статей находятся в печати.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, практических рекомендаций ,списка литературы, включающего 287 отечественных и 49 иностранных работ, и приложений. Работа изложена на 180 машинописных страницах и включает 28 таблиц в тексте и 4 в приложении, 7 рисунков.
Похожие диссертации на Влияние кальциевых мелиорантов и удобрений на ферментативную активность, активность ионов кальция и водорода выщелоченных черноземов лесостепи Воронежской области
