Введение к работе
Актуальность исследований. Гумус почвы - продукт живого вещества и его источник. Не вызывает со'мнения исключительно важная роль органического вещества в формировании почвы и ее важнейших свойств и признаков.
При сельскохозяйственном освоении почв потери определенной части гумуса - часто неизбежный процесс, поэтому сохранение и воспроизводство гумуса, оптимизация его содержания, запасов и качественных показателей было и всегда остается актуальной темой в современном земледелии.
В ряде работ российских и зарубежных авторов отмечается, что среди факторов, определяющих потери гумуса, эрозия почв занимает первое место (Ляхов А.И., 1975, Заславский М.Н., 1983, Липкина Г.С., 1993, Орлов Д.С., Васильевская В.Д., 1994, Климентьев А.И., Тихонов В.Е., 1996, Явтушенко В.Е., Каштанов А.Н., 1997, Arnold J., Wall G., 1987, Verity G.E., Anderson D.W., 1990). Для большинства почв Нечерноземной зоны "пороговой" с точки зрения эрозионной опасности является уклон в 1. Однако внимания на пологие склоны (1- 3), занимающие около 40% пашни в Нечерноземной зоне, до сих пор уделилось очень мало. Даже рекомендуется внесение удобрений на этих склонах в нормах, равных нормам, использующимся на плакоре. Этот факт также обосновывает актуальность более глубокого изучения процессов трансформации свойств почвы и, в первую очередь, содержания и состава гумуса на пологих склонах
Другим не менее важным фактором, воздействующим на гумусовое состояние почв, являются системы удобрения. Различные системы удобрения, как показывают многочисленные исследования, могут оказывать существенное влияние на содержание, запасы и качественный состав гумуса (Папкова Н.А., 1958, Лыков A.M., 1962, Ганжара Н.Ф., 1973, Александрова Л.Н., 1980, Никифоренко Л.И., 1985, Минеев В.Г., 1987, Шевцова Л.К., 1989, Аристова О.И., 1998). Однако взаимодействие влияния двух факторов: рельефа и систем удобрения на эти показатели исследовано недостаточно. Имеющиеся в титературе данные противоречивы, что, учитывая агрономическую и
афоэкологическую значимость гумуса почв, ещё раз подтверждает актуальность исследуемого вопроса.
Цель и задачи' исследований. Целью исследований является установление характера воздействия окультуривания и различных систем удобрения на гумусовое состояние дерново-подзолистых почв в зависимости от расположения в разных частях пологого склона, выявление характерных черт картины пространственного распределения органического углерода и подвижных гумусовых веществ, а также установление степени влияния природных (рельефа) и антропогенных (систем удобрения) факторов на структуру пространственного варьирования гумуса. Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Изучить исходное содержание, запасы и качественный состав гумуса по горизонтам почвенного профиля до закладки полевого опыта и выявить их изменения в процессе освоения и окультуривания почв в зависимости от расположения на элементах склона.
-
Установить характер воздействия систем удобрения и элементов рельефа на показатели гумусового состояния дерново-подзолистых почв.
-
Изучить пространственное варьирование показателей гумусового состояния исходной (до закладки опыта) почвы и влияние на него различных систем удобрения на основе использования метода геостатистики.
4. Оценить качественный состав органического вещества дерново-подзолистых
почв по седержанию в нем биологически активных и инертных компонентов.
Научная новизна. Впервые на основе проведения исследований в методически новом агрохимическом опыте - афоэкологическом полигоне, заложенном в. склоновом ландшафте, показано существенное влияние рельефа на содержание и качественный состав гумуса почв. Наложение различных систем удобрения сглаживает, но не устраняет влияние рельефа.
Впервые на основе применения современного метода геостатистики выявлена реальная картина пространственного варьирования содержания органического углерода, подвижных гумусовых кислот дерново-подзолистых
почв, показано влияние природных (элементов рельефа) и афогенных (окультуривания, различных систем удобрения) факторов на пространственную изменчивость этих показателей.
Выявили, что пространственное варьирование содержания органического углерода характеризуется пространственной устойчивостью в течение 6-летней ротации севооборота.
Впервые дана оценка качественного состава гумуса дерново-подзолистых почв на основе содержания в нем биологически активных и инертных компонентов.
Практическая значимость. Результаты диссертационной работы могут быть использованы при разработке моделей оптимизации гумусового состояния дерново-подзолистых почв, расположенных на пологом склоне.
Выявленные закономерности изменения показателей гумусового состояния исследуемых почв дают не только теоретические основы систематического контроля за этими показателями, но и важные рекомендации производству: окультуривание почв должно проводиться с учетом особенностей микрорельефа, как важного фактора дифференциации содержания гумуса в пространстве. При этом не следует ожидать быстрый эффект от используемых приемов.
Соотношение (ГК-І): (ГК-П) в составе гумуса может служить показателем изменения качества гумуса при длительном окультуривании почв. Увеличение этого отношения, при условии уменьшения содержания органического углерода и увеличения почвенной кислотности, требует корректировки форм применяемых удобрений или проведения известкования.
Результаты анализа содержания биологически активных и инертных компонентов в составе гумуса почв позволяют реально оценить эффективное плодородие и установить степени нуждаемости рассматриваемых почв в эрганических удобрениях.
Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на іаучньїх конференциях молодых ученых ВИУА (1998) и ТСХА (1999).
По материалам диссертации опубликовано две печатные работы.
Структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 183 страницах машинописного текста и включает введение, 3 главы обзора литературы, описание объектов и методов исследований, 3 главы экспериментальной части, 16 таблиц, 30 рисунков, выводы, список литературы (320 работ, в том числе 60 зарубежных) и 13 приложений.
