Введение к работе
Актуальность проблемы. Состояние микробного сообщества . определяет многие функции почвы, интегрированные в ее окульту-реннооти и опоообнооти производить растительную продукцию. Оно выражается общим понятием биологическая активность почвы, которая характеризуется количественным и качественным составом мик-робоцеяоза, его суммарной активностью и интенсивностью биохимических процессов, обусловленной содержанием в почве определенного пула ферментов* Эта подвижная.биологичеокая сиотема в уело- .
. вияхагроценозоа.подвержена воздействию естественных и абиоти- , (чеоких факторов, среди которых и антропогенные в виде многочис—. ленных приемов технологий. Изменяя уровень и виды нагрузки на.
; микробную систему почвы они влияют на интенсивность круговорота веществ и пищевой режим почвы, на баланс гумуса, синтез ростак-
' тивирующих веществ, азотфикоацию, продуцирование углекислого газа, формирующих запасной и лабильный фонды почвы. Это определяет необходимость знать возможные изменения состояния почвенного микробоценоза при различных приемах и системах технологий и направлено влиять на ети изменения о целью создания микробного фона, благоприятного для растений в соответствующего оильноокуль-
, туренным дерново-дадэолистым почвам*..;-;;'.
Современные проблемы агроэкологического мониторинга также тесно связаны о микробиологическим состоянием почвы и способами его регулирования, особенно в интенсивном земледелии.
ІіИїТг И fl^W исследований. Ооновной целью работы было ус-, тановить особенности изменений состава и активности микробоценоза, происходящие при окультуривании дерново-подзолистых почв, а
- выявить эффективные,приемы уокоряющие эти изменения з условиях'
ЦЕНТРАЛЬНАЯ. НАУЧ-АЯ fc.-оЛИОТЕКА
>-<:>,.. ьоя:--сг-~х-"в академии і*». н. л. 'и»!ирязав^ ..
Ино. гёа A^QZ6-h
агроценозов центральных районов Нечерноземной зоны. В связи с этим решались следующие задачи:
1. Установить изменения в шжро<5оценозах при окультзрива-
шш деряово-лодзолкод почв, шщьмикроОаодошесш показатели, способные олукить индикаторами окулыуренности почвы. Определить свойотва почвы, регулирующие состав и активность микробного сообщества.
-
Установить связь ыегду основными группами микроорганизмов, биохимическими процессами и урожайностью разных видов растение на почвах различного механического состава.
-
Выявить относительную величину и характер влияния на биологическую активность дерново-подзолистых почв приемов, составляющих основы систем удобрений, обработки почвы, чередования и защиты растений.
-
Определить качественные изменения ыикробоценозов дерново-подзолистых поча при применении основных приемов, регулирую-ких"уровень биологической активноота почвы, а оценить фактическое влияние в естественных условиях гидротерыических факторов на эффективность втих приемов в отношении микробиологической деятельности в почве. :".'.
Научная новизна. В условиях центральных районов Нечерноземной зоны в многолетних.полевых опытах выявлены изменения биоло-. гической активности дерново-подзолистых почв под влиянием основных приемов агротехника и'мелиоративного повышения окульту-ренности почвы (известкование, удобрения, гербицида, севообо- ' роты, виды растений, способы основной а мелиоративных обработок а другие). Впервые в регионе в сравнимых условиях установлено,; относительное значение основных технологических приемов в изые—
-2- . /..
нении микробиологического состояния почвы с целью использования наиболее эффективных для направленного изменения структуры микробных ценозов и хода микробиологических процессов. Предложены приемы, исключающие отрицательное действие на микробное сообщество минеральных удобрений и соломы, проявляющееся при внесении их в почву в определенных условиях. Наряду с втим установлено следующее:
- Для сравнительной оценки окультуренноети дерново-подзе—'',
листых почв предложены микробиологические показатели, дифферен
цированные для суглинистых и супесчаных почв.
— Выявлены показатели биологической активности, химических я физико-химических свойств почвы, между которыми обнаруживаются тесные корреляционные овязи.
-Показано, что дерново—подзолистые суглинистые почвы имеют более высокую биологическую активность, чем супеочаные. Для культурных суглинистых почв это преимущественно связано с интенсификацией биохимических процессов, для менее окультуренных - с повышенной плотностью микробоценоза.
-Выявлены уровня обеспеченности почв доступными фосфором , и калием, при превышении которых эти елемента, как правило, не влияют на обший уровень биологической активности почвы; выявлены микробные "мишени" при систематическом внесении гербицидов я микробиологические признаки "почвоутомления" при бессменных
'-'посевах.' '-"" ''/-
- Установлены качественные изменения в составе микробоцено-
. за под влиянием минеральных удобрений, навоза, известкования,
. гербицидов, поверхностной обработки, монокультуры.
Доказано, что влияние одних и тех яе технологических приемов на отдельные микробиологические процессы проявляется различно в зависимости от іидротермическї'х цакторов.
Покавно, что связь элементов бмологлческой активности с урокайностью сельскохозяйственных растений не однозначна pa разных по механическому составу почвах. Оти связи более ракообразны на суглинистих гочвах по сравнении с супесчаными, под яровыми зерновыми по сравнению с озимыми, пропашными культурами и многолетними травами.
Цсактическая і.енность работы. Разработанные микробиологические критерии окультуреннооти дерново-подзолистой Почвы позволяют, используя основные приемы интенсивных технология, направленно регулировать микробиологичаокую деятельность в почве, создавая микробиологический $он, благоприятный для развитая культурных растении.
Исходя из конкретних условий, сочетанием различных приемов южно достичь необходимого бфекта в регулировании микробиологической деятельности ь п^чве. Предложены приемы уотойчийого повышения биологической активности почвы, а так хе приемы, снихавдае или исключающие ингибирование микробиологических процессов, s сто-роа может возникать в определенных условиях при действии ряда елеыантоа технологий (минеральные удобреная, Гербициды, соло» і, ародсдхительное возделывание люцерны). Выявлакы микробиолсгичос-кае приаааки "почноут^і-іевия" гра бесомекасі! і-у. ьгавнреаанза ьу-куруаы и оеямол пшениц, установлено злиянва сч^дь.^.^люста на ейійктлвность 5дсэреаиа е Hdt-знвнии микробиологачвгкого состояния почва, пігланна целассіfpadHJCTb сочетания поверхностной безот-
- I)-
вальной обработки и вспашки в системе основной обработки и другое.
Результаты исследований использованы как одно из теоретических обоснований основных приемов технологий, разрабатывае-. мых в НПО "Подмосковье" для центральных районов Нечерноземной зоны. Новые гербициды под овощные культуры, при окончательной -оценке целесообразности применения и при регистрации которых использовались микробиологические систематические исследования, . широко используются в производстве и дают значительный экономический эффект. Методические микробиологические разработки автора применяются в опытных учреждениях Отделения ВАСХНШІ по Нечерноземной зоне, в чаотности, в 20-и НИУ при проведении"комплексных исследований по выявлению аффективноети возделывания злаковых, бобовых и бобовозлаковых травостоев, результаты которых распространены на площади более 800 тыс.гектар. Данные исследований по неоимбиотической азотфиксации и биологической активности почвы использованы ОНЗ ВАСХНШГ при подготовке научной концепции раз-. вития АПК Нечерноземной зоны. Методические разработки вошли раз- -делом в книгу "Опытное дело.в полеводотве" (1982) я "Методические указания", у тверяденныв онзвАсхниа (I98D. ;
\ Д^роб^дя работы. Материалы диосертации в форме докладов и сообщений были представлены и обсуждались: на Всесоюзном симпозиуме по ферментам почвы (Мияск,І967)І.УП Всемирном конгрессе . по удобрениям (Авотрия, Баден, 1972), П региональном совещании почвоведов северо- и ореднетаехных подзон Европейской части .СССР(Сыктывкар,:-1972), Всесоюзном' симпозиуме по почвенной био-; динамике ;(Таллин,.. 1974), Всесоюзном координационном научно-мото-дическом совещании по вопросам известкования почв (Пермь,1975),
' ^-4--^ V^;'^-
Региональном совещании участников географической сети опытов с удобрениями (Каунас, 1975), ііоеооюзнои конференции по химическим средствам задли растэн.-Л (Москва,1976), / делегатском съезде почвоведов (!.iiu.ct,I977), УІ съезде йоосоъоного »-лкробд ологя-ческого обдьства (Pura,I98Q), УІ дели?агскол съезде почзсведзв (T5*uucj,I98I), Бсесоъаной .чонфер^чщш по ро^ "л^ооргаии^мов в деградации пест^цддоз (Ленинград,1983), Всесоюзном совещании по продуктивности травяных: C.'Oi еоценозоа (Пущано,1985), ясесо-шном симпозиуме по почвенной биодинамике (Таллин,IS88) и др. П-аблакаиик. Uo теме дассэртацлл опубликована 81 печатная работа, из которых 40 основных приведены в автореферате.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из II глав, выводов и практических рекомендаций (всего 417 страниц, из них 276 страьпц текста, 90 таблид, II рисунков), списка литературы (836 источников, в т.ч. 146 иностранных), и приложения (162 страниц, содержащих 96 таблиц и 17 рисунков).