Научная статья на тему 'Гумусное состояние светло-серой лесной поверхностно оглеенной почвы в зависимости от антропогенного влияния'

Гумусное состояние светло-серой лесной поверхностно оглеенной почвы в зависимости от антропогенного влияния Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
132
17
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — А И. Габриель, В В. Снитынский, О М. Германович, Ю М. Олифир

Приведены результаты исследований влияния длительного применения разных норм и соотношений минеральных удобрений, навоза и извести в севообороте на изменение общего и качественного состава гумуса в светло-серой лесной поверхностно оглеенной почве. Установлено, что известкование данной почвы является необходимым условием стабилизации содержания и улучшения качественного состава гумуса. Совместное внесение минеральных удобрений, навоза на фоне известкования в наибольшей степени способствует накоплению содержания и улучшению группового состава гумуса за счет увеличения содержания гуминовых кислот.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — А И. Габриель, В В. Снитынский, О М. Германович, Ю М. Олифир

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Humus composition of lightgrey forest surface gleyed soil depending on anthropogenic influence

We have presented results of research into the influence of long application of different doses and correlations of mineral fertilizers, manure and lime in crop rotation on the change in general and qualitative composition of humus in light-grey forest surface gleyed soil. We have established that liming of this soil is a necessary condition for stable content and improvement of qualitative composition of humus. Combined application of mineral fertilizers and manure on the background of liming helps most to accumulate the content of humus and improve its group composition due to the increase in the content of humic acids.

Текст научной работы на тему «Гумусное состояние светло-серой лесной поверхностно оглеенной почвы в зависимости от антропогенного влияния»

УДК 631.872:631.445.2

А. И. ГАБРИЕЛЬ, В. В. СНИТЫНСКИЙ, О. М. ГЕРМАНОВИЧ, Ю. М. ОЛИФИР

ГУМУСНОЕ СОСТОЯНИЕ СВЕТЛО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОВЕРХНОСТНО ОГЛЕЕННОЙ ПОЧВЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ АНТРОПОГЕННОГО ВЛИЯНИЯ

(Поступила в редакцию 22.05.14)

Приведены результаты исследований влияния длитель- We have presented results of research into the influence of

ного применения разных норм и соотношений минеральных long application of different doses and correlations of mineral

удобрений, навоза и извести в севообороте на изменение fertilizers, manure and lime in crop rotation on the change in

общего и качественного состава гумуса в светло-серой general and qualitative composition of humus in light-grey forest

лесной поверхностно оглеенной почве. Установлено, что surface gleyed soil. We have established that liming of this soil is

известкование данной почвы является необходимым усло- a necessary condition for stable content and improvement of qual-

вием стабилизации содержания и улучшения качественного itative composition of humus. Combined application of mineral

состава гумуса. Совместное внесение минеральных удобре- fertilizers and manure on the background of liming helps most to

ний, навоза на фоне известкования в наибольшей степени accumulate the content of humus and improve its group composi-

способствует накоплению содержания и улучшению груп- tion due to the increase in the content of humic acids. пового состава гумуса за счет увеличения содержания гу-миновых кислот.

Введение

В формировании плодородия, регулировании физико-химических, агрофизических и биологических свойств почвы ведущая роль принадлежит органическому веществу, в частности гумусу. Содержание гумуса определяет не только направленность почвенных процессов, но экологическое состояние, производительность почв и урожайность сельскохозяйственных культур. В то же время гумус является относительно динамической составной частью почвы, которая испытывает количественные и качественные изменения под воздействием ряда факторов, среди которых ведущей является хозяйственная деятельность человека.

Поэтому в изучении проблемы гумуса главное место занимает вопрос его качественного состава, который является важным диагностическим показателем степени окультуренности почвы и направленности процессов гумификации.

Анализ источников

Фундаментальными работами В. В. Докучаева [1], М. М. Кононовой [2], Н. В. Тюрина [3] и их последователей Л. Н. Александровой [4], Д. С. Орлова, Л. А. Гришиной [5], Т. И. Кулаковской, Л. И. Костюкевич [6] основательно исследована исключительная роль гумуса в процессах почвообразования, плодородия и питания растений, а также установлено, что в процессе сельскохозяйственного использования органическое вещество почвы претерпевает значительные изменения.

Основными источниками образования и пополнения запасов гумуса является внесения в почву органических удобрений, в частности навоза, достаточное количество органических остатков растений, значительная роль принадлежит севообороту и применению минеральных удобрений, а также химической мелиорации кислых почв. Однако относительно роли минеральных удобрений и их влияния на процессы гумификации-минерализации в почве мнения ученых не всегда совпадают. Одни указывают на то, что при регулярном их применении можно достичь стабильного содержания гумуса. Другие подчеркивают только негативное влияние минеральных удобрений на гумусное состояние [7-12].

Наиболее достоверную и объективную информацию, которая дает возможность оценить роль и значение технологических приемов, агротехнических факторов в процессе трансформации составляющих органического вещества, ведущих к усилению гумификации, сохранению и закреплению гумусовых веществ в почве, можно получить в базовых стационарных опытах.

В этой связи заслуживают внимания результаты исследований в долговременном стационарном опыте, заложенном в 1965 г. на светло-серой лесной поверхностно оглеенной легко суглинистой почве с разными дозами и соотношениями минеральных удобрений, навоза и извести. Предыдущими исследованиями в данном опыте изучены особенности изменения плодородия и формирования гу-мусного состояния светло-серой лесной поверхностно оглеенной почвы при разных системах ее использования. Однако, учитывая длительность проведения опыта, а также внесенные коррективы в системы удобрения, изменение севооборота поставили задачу продолжения в новых условиях изучения влияния агротехнических факторов на содержания гумуса и его качественный состав.

Методы исследования

Долговременный стационарный опыт заложен в 1965 г. на светло-серой лесной поверхностно оглеенной легко суглинистой почве с разными дозами и соотношениями минеральных удобрений, навоза и извести в семипольном севообороте со следующим чередованием культур: картофель - яч-

мень яровой с подсеиванием клевера лугового - клевер луговой - пшеница озимая - свекла сахарная - кукуруза на силос - пшеница озимая.

Начиная с VI-й ротации проведена частичная реконструкция отдельных вариантов данного опыта, которая заключается в изучении эффективности и длительности последействия известкования, остаточных фосфора и калия при умеренном азотном питании с таким чередованием культур: кукуруза на силос - ячмень яровой с подсеиванием клевера лугового - клевер луговой - пшеница озимая. Начиная с VI-й ротации зеленую массу второго укоса клевера лугового запахивали в качестве органического удобрения.

Агрохимическая характеристика пахотного слоя почвы перед закладкой опыта следующая: содержание гумуса (по Тюрину) 1,42 %, рНка 4,2, гидролитическая кислотность (по Каппену) 4,5, обменная (по Соколову) 0,6 мг-экв/100 г почвы, содержание подвижного алюминия 6,0, сумма обменных оснований составляет 3,4 мг-экв/100 г почвы, содержание кальция 2,2 мг-экв/100 г почвы, подвижного фосфора (по Кирсанову) и обменного калия (по Масловой) - соответственно 3,6 и 5,0 мг/100 г почвы. В опыте предусмотрено совместное и раздельное внесение 0,5; 1,0 и 1,5 н СаСО3 по гидролитической кислотности, полной (N65P68K68), половинной, полуторной и двойной доз NPK, 10 т навоза на 1 гектар севооборотной площади. Известкование проводили в начале пятой ротации под картофель. Навоз вносили дважды: под картофель и свеклу сахарную, начиная с VI ротации - под кукурузу. Посевная площадь участков - 168 м2, учетная - 100 м2, повторность опыта трехкратная.

Содержание общего гумуса определяли по И. В. Тюрину в модификации Б. А. Никитина (ГОСТ 26213-91), групповой состав гумуса по И. В. Тюрину в модификации М. М. Кононовой и М. П. Бель-чиковой, фракционный - по Пономаревой и Плотниковой, рНш потенциометрически.

Основная часть

Агрохимический анализ исходного состояния почвы свидетельствует о низком содержании гумуса в светло-серой лесной поверхностно оглеенной почве. Как правило, в условиях кислой реакции почвенного раствора и промывного водного режима поглощающая способность и содержание кальция низкие, следовательно гумус почвы кислый, имеет неустойчивый характер и легкоподвижный.

Проведенные исследования на протяжении 2011-2013 гг. показали, что гумус светло-серой лесной поверхностно оглеенной почвы характеризуется преобладанием содержания фульвокислот над гумино-выми. Содержание фульвокислот в составе гумуса на контроле без удобрений на конец VШ-й ротации составляет 47,1 против 29,9 % гуминовых кислот. Отношение Сгк:сфк равно 0,63, что по классификации Д. С. Орлова и Л. А. Гришиной [5] характеризует гуматно-фульватный тип гумуса (табл. 1).

Таблица 1. Качественный состав гумуса пахотного слоя (0-20 см) светло-серой лесной поверхностно оглеенной почвы в зависимости от удобрений и известкования, конец УШ ротации

№ вар. Содержание вариантов Общий гумус, % Содержание в гумусе, % Сгк : Сфк

гуминовых кислот (Сгк) фульвокислот (Сфк) негидроли-зуемого остатка

1 Контроль(без удобрений) 1,50 29,9 47,1 23,0 0,63

4 Навоз, 10 т/га + СаСО3, 1,0 н (последействие) 1,61 28,9 39,6 31,5 0,73

7 Навоз, 10 т/га + №К + СаСО3, 1,0 н (последействие) 1,91 31,6 37,9 30,5 0,83

13 Навоз, 10 т/га + Ы30 (РК последействие) + СаСО3, 1,5 н (последействие) 1,84 29,0 40,2 30,8 0,72

15 Н;5 (PK - последействие) 1,60 28,0 44,0 28,0 0,63

17 СаСО3, 1,5 н (последействие) + Ы65 (PK - последействие) 1,76 30,4 41,1 28,5 0,74

НСР05 0,05 1,3 1,5 1,2 0,04

Долговременное применение 10 т/га севооборотной площади навоза на фоне последействия 1,0 н СаСО3 по г.к. повышает на конец VIII-й ротации содержание гумуса на 0,11% с одновременным улучшением его группового состава до 0,73. Подобные процессы гумусонакопления характерны также для варианта сочетания 10 т/га севооборотной площади навоза, последействия NPK и 1,5 н Са-СО3 по г.к. (вар. 13). Наиболее активно процессы гумусообразования проходят при совместном внесении в севообороте 10 т/га навоза, ^Р^Кв на фоне известкования 1,0 н СаСО3 по г.к. При этом содержание гумуса возросло до 1,91%, а групповой состав улучшился до 0,83 за счет увеличения содержания в гумусе гуминовых кислот, как наиболее ценной части почвенного гумуса, до 31,6 %.

В варианте минерального удобрения, как и в случае контроля без удобрений, соотношение углерода гуминовых к фульвокислотам составляет 0,63 (вар. 15). Трансформация органического вещества почвы при использовании данной системы удобрения на фоне известкования 1,5 н СаСО3 по г.к. приобретает аккумулятивный характер. При этом содержание гумуса возрастает соответственно до

1,76 %, соотношение Сгк:сфк повышается до 0,74. Следовательно, известкование светло-серой лесной поверхностно оглееной почвы ослабляет негативное влияние NPK, повышает содержание гуми-новых кислот и улучшает качество гумуса. Под влиянием навоза в гумусе увеличивается содержание негидролизируемого остатка, состоящего из трудногидролизируемых соединений, связанных с минеральной частью почвы, на 7,5-8,5 % по сравнению с контролем без удобрений.

В предыдущих исследованиях гумусного состояния светло-серой лесной поверхностно оглеенной почвы [14] на вариантах контроля и интенсивного минерального удобрения, соотношения углерода Сгк:сфк составляло 0,48-0,41, что согласно классификации В. К. Пестрякова [13], характеризует фульватный тип гумуса. При таких условиях кислотность почвенного раствора на варианте контроля составляла 4,02 рНш, при длительном внесении одних минеральных удобрений - 3,7 единиц рНш. Однако после изменения севооборота и прекращения внесения высоких доз минеральных удобрений показатели рНш на протяжении 12 лет выросли до 4,28 на контроле без удобрений и 4,15 на варианте минерального удобрения, приближаясь к генетически присущей кислотности данного типа почвы.

Изучение фракционного состава гумуса свидетельствует о том, что в составе фульвокислот преобладает фракция 1+1"а", представленная наиболее молодыми и связанными с подвижными полутора-окислами органическими веществами, которые претерпевают значительные изменения под влиянием удобрений. На вариантах контроля и минеральной системы удобрений содержание фракции 1+1"а" наивысшее и составляет в составе гумуса 22,5-22,6 %. Наименьшее содержание в составе фульвокис-лот припадает на фракцию 2, связанную с кальцием. В варианте применения минеральных удобрений содержание этой фракции на уровне контроля и составляет 5,38 %. Органическая, а также органо-минеральная системы удобрения на фоне известкования повышают содержание фульвокислот второй фракции на 1,8-2,9 %. При применении минеральных удобрений на фоне известкования содержание фульвокислот, связанных с кальцием возрастает на 1,16 % (табл. 2.). В составе гуминовых кислот содержание второй фракции связанной с кальцием также самое низкое на вариантах контроля и минеральных удобрений, однако, под влиянием применяемых агротехнических воздействий фракция Сгк-2 претерпевает значительные изменения. В варианте длительного применения навоза, совместного применения навоза и минеральных удобрений на фоне известкования содержание фракции Сгк-2 возрастает соответственно до 8,49 и 8,22 % против 4,59 % на контроле без удобрений. Минеральная система удобрений на фоне известкования повышает относительное содержание гуминовых кислот, связанных с кальцием до 5,88 %.

Таблица 2. Фракционный состав гумусовых кислот светло-серой лесной поверхностно оглеенной почвы, % в гумусе, конец VIII ротации

№ вар. Содержание вариантов Фракция фульвокислот Фракция гуминовых кислот

1"а" 1 2 3 1 2 3

1 Контроль(без удобрений) 8,04 14,50 5,70 13,80 8,04 4,59 11,50

4 Навоз, 10 т/га + СаСО3, 1,0 н (последействие) 7,49 13,90 8,60 10,70 10,70 8,49 11,80

7 Навоз, 10 т/га + №К + СаСО3, 1,0 н (последействие) 4,51 14,40 8,13 10,80 9,80 8,22 10,80

13 Навоз, 10 т/га + N30 (РК последействие) + СаСО3, 1,5 н (последействие) 5,62 13,10 7,50 13,10 11,20 7,49 9,40

15 Н;5 (РК - последействие) 7,54 15,10 5,38 14,00 8,38 4,30 9,69

17 СаСО3, 1,5 н (последействие) + (РК - последействие) 5,88 13,70 6,86 13,70 9,80 5,88 11,80

НСР05_ % 0,6 0,9 0,5 0,9 0,8 0,6 0,6

Содержание подвижных гуминовых кислот (Сгк-1) увеличивается под влиянием применения навоза и минеральных удобрений даже на фоне известкования, что связано в первую очередь со значительным снижением эффекта последействия известкования на протяжении трех ротаций. Фракции 3 гуминовых и фульвокислот представлены веществами, связанными с глинистыми минералами, входят в состав химически стойкой части гумуса и в меньшей степени изменяются по вариантам опыта.

Использование зеленой массы второго укоса клевера лугового в качестве органического удобрения также оказывало существенное влияние на процессы гумификации. Известно, что органические остатки богатые белками, в частности бобовых многолетних трав, дают максимальный выход гумусовых кислот, в составе которых доминируют гуминовые кислоты. Проведенные исследования в условиях стационарного опыта из уточнения коэффициентов гумификации показали, что выход гумусовых веществ при запахивании клевера лугового составлял 0,25 %.

Анализируя результаты исследования группового и фракционного состава гумуса после завершения трех-четырехпольных ротаций следует подчеркнуть, что исключение из севооборота интенсивных сельскохозяйственных культур, в частности свеклы сахарной и картофеля, прекращение внесе-

ния высоких доз минеральных удобрений, запашка зеленой массы второго укоса клевера лугового, органические остатки которого обладают значительным гумусонакопительным эффектом, имеют решающее влияние на процессы гумификации в первую очередь вариантов контроля и минерального удобрения, снижая на конец VIII-ой ротации в составе гумуса содержание фракции 1"а" агрессивных фульвокислот до 7,54-8,04 % против 15,0-13,4 % в конце VI-ой ротации [14] и таким образом уменьшают фульватизацию гумуса.

Заключение

Совместное внесение на светло-серой лесной поверхностно оглеенной почве минеральных удобрений в дозе ^Р^К», 10 т/га севооборотной площади навоза, на фоне последействия 1,0 н СаСО3 в наибольшей степени способствуют процессам гумусонакопления и сопровождается характерными изменениями: в групповом составе гумуса возрастает общее содержание гуминовых кислот, во фракционном - содержание ГК-2, связанной с кальцием и повышается содержание негидролизуемого остатка.

Длительное применение минеральных удобрений на светло-серой лесной поверхностно оглеенной почве эффективно только на фоне известкования. При этом повышается содержание гумуса и улучшается его качественный состав.

ЛИТЕРАТУРА

1. Докучаев, В. В. Избранные сочинения / В. В. Докучаев. Т. III. - М.: Сельхозгиз, 1949. - 446 с.

2. Кононова, М. М. Органическое вещество почвы, его природа, свойства и методы изучения / М. М. Кононова. - М.: Изд-во АН СССР, 1963. - 314 с.

3. Тюрин, Н. В. Органическое вещество почвы и его роль в плодородии / Н. В. Тюрин. - М.: Наука, 1965. - 319 с.

4. Александрова, Л. Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации / Л. Н. Александрова. - Л.: Наука, 1980. - 287 с.

5. Орлов, Д. С. Практикум по химии гумуса / Д. С. Орлов, Л. А. Гришина. - М., 1981. - 272 с.

6. Кулаковская, Т. И. Влияние систем удобрения на содержание и состав гумуса дерново-подзолистой супесчаной почвы / Т. И. Кулаковская, Л. И. Костюкевич // Агрохимия. - 1984. - № 8. - С. 57-62.

7. Дегодюк, С. Е. Вплив тривалого внесення добрив на вмют i яюсть гумусу срого лкового Грунту / С. Е. Дегодюк, Л. В. Бобер, О. А. Штвшова // Вюник аграрно! науки. - 2009. - №1. - С. 57-60.

8. Журавель, С. В. Змша гумусного стану i вмюту лужногiдролiзованого азоту за рiзних систем удобрення та обробггку в ивозмш / С. В. Журавель, М. М. Кравчук, Р. Б. Кропивницький, Т. В. Кравчук // Вюник Житомирського нацю-нального агроеколопчного ушверситету. - 2009. - №2. - С. 95-103.

9. Л^овий, М. В. Застосування мшеральних добрив та вщновлення родючосп Грунпв в умовах сучасного землероб-ства / М. В. Шсовий // Вюник аграрно! науки. - 1998. - №3. - С. 15-19.

10. Тимощук, I. В. Особливост1 змши гумусного стану ясно-срого люового Грунту тд впливом тривалого внесення добрив i вапна/ I. В. Тимощук, В. В. Сттинський // Збiрник матерiалiв II-! мiжвузiвськоl науково-практично! конференцй "Наука, молодь, еколопя - 2006" (15-16 червня 2006 р.). - Житомир, 2006. - С. 9-10.

11. Хлыстовский, А. Д. Плодородие почвы при длительном применении удобрений и извести / А. Д. Хлыстовский. -М.: Наука, 1992. - 192 с.

12. Козак, Н. В. Изменение агрохимических свойств темно-серой лесной легкосуглинистой почвы под влиянием длительного применения минеральных удобрений в яблоневом саду / Н. В. Козак // Агрохимия. - 1995. - № 12. - С. 22-31.

13. Пестряков, В. К. Окультуривание почв Северо-Запада / В. К. Пестряков. - Л.: Колос, 1977. - С. 227-252.

14. Габриель, А. Й. Формування гумусного стану ясно-арого люового Грунту тд впливом тривалого використання добрив i вапна /А. Й. Габриель, В. В. Сттинський, I. В. Тимощук // Науковий вюник Л^всько! нацюнально! академй вете-ринарно! медицини iменi С. З. Гжицького. - 2006. - Том 8, № 2 (29), Ч. 4. - С. 25-30.

633.11"324":631.8

И. Р. ВИЛЬДФЛУШ, Г. В. ПИРОГОВСКАЯ, С. Р. ЧУЙКО

ВЛИЯНИЕ НОВЫХ ФОРМ КОМПЛЕКСНЫХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА СОРТОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

(Поступила в редакцию 22.05.14)

Применение нового твердого комплексного удобрения марки 5:16:35 с Cu и Mn повышало урожайность зерна озимой пшеницы по сравнению с внесением аммофоса и хлористого калия у сорта Богатка на 4,0 и сорта Сюита на 5,0 ц/га. Некорневая подкормка комплексным удобрением Эколист Зерновые на фоне N20P64K140 + N70 + N40+ N40 увеличивало урожайность зерна сорта Богатка на 7,4 и сорта Сюита на 7,9 ц/га.

Application of new solid complex fertilizer of the brand 5:16:35 with copper and manganese increased the yield of grain of winter wheat in comparison with application of ammophos and potassium chloride by 0.40 t/ha in variety Bogatka and by 0.50 t/ha in variety Suita. Non-root additional feeding with complex fertilizer Ecolist Zernovyye on the background of N20P64K140 + N70 + N40+ N40 increased the yield of grain of variety Bogatka by 0.74 t/ha and variety Suita by 0.79 t/ha.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.