Научная статья на тему 'Структура и запасы гумусовых веществ агрочернозема в условиях основной обработки почвы'

Структура и запасы гумусовых веществ агрочернозема в условиях основной обработки почвы Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
376
60
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АГРОЧЕРНОЗЕМ / ОТВАЛЬНАЯ ВСПАШКА / МИНИМАЛЬНАЯ ОБРАБОТКА / НУЛЕВАЯ ОБ-РАБОТКА / ГУМУС / ПОДВИЖНЫЙ ГУМУС / AGROCHERNOZYOM / MOLD-BOARD PLOWING / MINIMAL TILLAGE / ZERO TILLAGE / HUMUS / MOBILE HUMUS

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Кураченко Н. Л., Колесник А. А.

В полевом опыте в условиях Красноярской лесостепи дана оценка влияния ресурсосбере-гающих технологий основной обработки на структуру и запасы гумусовых веществ в аг-рочерноземе глинисто-иллювиальном. Иссле-дование проведено в агроценозе пшеницы на 3 блоках основной обработки: I отвальная вспашка ПН-5-35 на глубину 23-25 см; II ми-нимальная обработка дискатором БДШ-5.6 на глубину 13-15 см; III нулевая обработка (прямой посев сеялкой «Агратор» 4.8). Показа-но, что в гумусе агрочернозема преобладают соединения, составляющие фонд стабильного гумуса. В условиях отвальной вспашки и нуле-вой обработки на их долю приходится 87-86 % от запасов Сгумуса в 0-20 см слое. Минималь-ная обработка способствует увеличению стабильных соединений гумуса до 89 %. Под-вижные гумусовые вещества, переходящие в жидкую фазу, имеют невысокую долю 1115 %. Исследованиями установлено, что запа-сы Сгумуса в 0-20 см слое агрочернозема посте-пенно уменьшаются в ряду обработок: нуле-вая (93 т/га) минимальная (86 т/га) от-вальная (84 т/га). По запасам подвижных гуму-совых веществ типы основных обработок распределяются в следующий убывающий ряд: нулевая (13 т/га) отвальная (11 т/га) ми-нимальная (9 т/га). Замена отвальной вспашки на ресурсосберегающие технологии основной обработки обуславливает тенденцию увели-чения запасов гумуса в корнеобитаемом слое агроценоза пшеницы на 2 % в случае мини-мальной обработки и на 10 % на нулевом фо-не. Изменение количества подвижных компо-нентов гумуса в условиях почвозащитных технологий имеет одинаковую величину, но различную направленность. Нулевая обработ-ка способствует повышению запасов подвиж-ного гумуса на 19 % по сравнению с отвальной вспашкой, минимальная, наоборот, определя-ет схожие потери этой фракции и пополнение запасов стабильного гумуса на 5 %. Исследо-ваниями установлено, что пополнение запасов Сгумуса сопровождается ростом щелочегидро-лизуемых соединений. Эта закономерность в наибольшей степени проявляется на фоне нулевой обработки почвы, где содержание уг-лерода подвижных гумусовых веществ, извле-каемых щелочным гидролизатом, достоверно коррелировало с содержанием Сгумуса по слоям (r = 0,93).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Кураченко Н. Л., Колесник А. А.

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

THE STRUCTURE AND STOCKS OF HUMUS SUBSTANCES OF AGROCHERNOZYOM IN THE CONDITIONS OF THE MAIN PROCESSING OF THE SOIL

In field experiments in the conditions of Krasno-yarsk forest-steppe the assessment of influence of resource-saving technologies of the main pro-cessing on the structure and stocks of humus sub-stances in agrochernozyom clay and illuvial is giv-en. The research was conducted in wheat agrocenosis on 3 blocks of the main processing: I dump plowing of PN-5-35 on the depth of 2325 cm; II the minimum processing with diskator BDSh-5.6 on the depth of 13-15 cm; III zero pro-cessing (direct crops by a seeder "Agrator" 4.8). It was shown that in the humus of agrochernozyom the connections making fund of stable humus pre-vailed. In the conditions of dump plowing and zero processing 87-86 % of Sgumus stocks in 0-20 cm layer fall to their share. The minimum processing promoted the increase in stable connections of hu-mus to 89 %. Mobile humus substances passing into a liquid phase had a low share 11-15 %. By the researches it was established that Sgumus's stocks in 0-20 cm agrochernozyom layer gradually decreased among processings: zero (93 t/hectare) minimum (86 t/hectare) dump (84 t/hectare). On stocks of mobile humus substances types of the main processing were distributed in the following decreasing row: zero (13 t/hectare) dump (11 t/hectare) minimum (9 t/hectare). The replace-ment of dump plowing by resource-saving technol-ogies of the main processing caused the tendency of increase in stocks of humus in a root layer of agrocenosis of wheat for 2 % in case of the mini-mum processing and for 10 % on zero background. The change of the quantity of mobile components of humus in the conditions of soil-protective tech-nologies had identical size, but various orientations. Zero processing promoted the increase of stocks of mobile humus for 19 % in comparison with dump plowing, minimum, on the contrary, defined similar losses of this fraction and replenishment of stocks of stable humus for 5 %. By the researches it was established that the replenishment of stocks of Shumus was followed by the growth of alkalihydrolysable compounds. This regularity is most shown against zero processing of the soil where the content of carbon of mobile humus sub-stances drawn by alkaline hydrolyzate authentically correlated with Sgumus's maintenance on layers (r = 0.93).

Текст научной работы на тему «Структура и запасы гумусовых веществ агрочернозема в условиях основной обработки почвы»

14. Tjurin I.V. Voprosy genezisa i plodorodija pochv. - M.: Nauka, 1966. - 287 s.

15. Chuprova V.V. Uglerod i azot v agrojekosistemah Srednej Sibiri. -Krasnojarsk: Izd-vo KGU, 1997. - 166 s.

16. Kalbitz K., Kaiser K. Contribution of dissolved organic matter to carbon storage in forest min-

eral soils // Plant Nutrition and Soil Sci. -2008. - V. 171, № 1. - P. 52-60.

17. Wander M. Soil organic matter fractions and their relevance to soil function // Soil organic matter in sustainable agriculture / Eds. F. Magdoff, R.R. Weil. Boca Raton etc.: CRC Press, 2004. - P. 67-102.

УДК 631.417.1 Н.Л. Кураченко, А.А. Колесник

СТРУКТУРА И ЗАПАСЫ ГУМУСОВЫХ ВЕЩЕСТВ АГРОЧЕРНОЗЕМА В УСЛОВИЯХ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

N. L. Kurachenko, A.A. Kolesnik

THE STRUCTURE AND STOCKS OF HUMUS SUBSTANCES OF AGROCHERNOZYOM IN THE CONDITIONS OF THE MAIN PROCESSING OF THE SOIL

Кураченко Н.Л. - д-р биол. наук, проф., зав. каф. почвоведения и агрохимии Красноярского государственного аграрного университета, г. Красноярск. E-mail: [email protected] Колесник А.А. - асп. каф. почвоведения и агрохимии Красноярского государственного аграрного университета, г. Красноярск. E-mail: [email protected]

В полевом опыте в условиях Красноярской лесостепи дана оценка влияния ресурсосберегающих технологий основной обработки на структуру и запасы гумусовых веществ в аг-рочерноземе глинисто-иллювиальном. Исследование проведено в агроценозе пшеницы на 3 блоках основной обработки: I - отвальная вспашка ПН-5-35 на глубину 23-25 см; II - минимальная обработка дискатором БДШ-5.6 на глубину 13-15 см; III - нулевая обработка (прямой посев сеялкой «Агратор» 4.8). Показано, что в гумусе агрочернозема преобладают соединения, составляющие фонд стабильного гумуса. В условиях отвальной вспашки и нулевой обработки на их долю приходится 87-86 % от запасов Сгумуса в 0-20 см слое. Минимальная обработка способствует увеличению стабильных соединений гумуса до 89 %. Под-

Kurachenko N.L. - Dr. Biol. Sci., Prof., Head, Chair of Soil Science and Agrochemistry, Krasnoyarsk State Agricultural University, Krasnoyarsk. E-mail: [email protected] Kolesnik A.A. - Post-Graduate Student, Chair of Soil Science and Agrochemistry, Krasnoyarsk State Agricultural University, Krasnoyarsk. E-mail: [email protected]

вижные гумусовые вещества, переходящие в жидкую фазу, имеют невысокую долю -1115 %. Исследованиями установлено, что запасы Сгумуса в 0-20 см слое агрочернозема постепенно уменьшаются в ряду обработок: нулевая (93 т/га) - минимальная (86 т/га) - отвальная (84 т/га). По запасам подвижных гумусовых веществ типы основных обработок распределяются в следующий убывающий ряд: нулевая (13 т/га) - отвальная (11 т/га) - минимальная (9 т/га). Замена отвальной вспашки на ресурсосберегающие технологии основной обработки обуславливает тенденцию увеличения запасов гумуса в корнеобитаемом слое агроценоза пшеницы на 2 % в случае минимальной обработки и на 10 % на нулевом фоне. Изменение количества подвижных компонентов гумуса в условиях почвозащитных

технологий имеет одинаковую величину, но различную направленность. Нулевая обработка способствует повышению запасов подвижного гумуса на 19 % по сравнению с отвальной вспашкой, минимальная, наоборот, определяет схожие потери этой фракции и пополнение запасов стабильного гумуса на 5 %. Исследованиями установлено, что пополнение запасов Сгумуса сопровождается ростом щелочегидро-лизуемых соединений. Эта закономерность в наибольшей степени проявляется на фоне нулевой обработки почвы, где содержание углерода подвижных гумусовых веществ, извлекаемых щелочным гидролизатом, достоверно коррелировало с содержанием Сгумуса по слоям (r = 0,93).

Ключевые слова: агрочернозем, отвальная вспашка, минимальная обработка, нулевая обработка, гумус, подвижный гумус.

In field experiments in the conditions of Krasnoyarsk forest-steppe the assessment of influence of resource-saving technologies of the main processing on the structure and stocks of humus substances in agrochernozyom clay and illuvial is given. The research was conducted in wheat agrocenosis on 3 blocks of the main processing: I -dump plowing of PN-5-35 on the depth of 23- 25 cm; II - the minimum processing with diskator BDSh-5.6 on the depth of 13-15 cm; III - zero processing (direct crops by a seeder "Agrator" 4.8). It was shown that in the humus of agrochernozyom the connections making fund of stable humus prevailed. In the conditions of dump plowing and zero processing 87-86 % of Sgumus stocks in 0-20 cm layer fall to their share. The minimum processing promoted the increase in stable connections of humus to 89 %. Mobile humus substances passing into a liquid phase had a low share - 11-15 %. By the researches it was established that Sgumus's stocks in 0-20 cm agrochernozyom layer gradually decreased among processings: zero (93 t/hectare) - minimum (86 t/hectare) - dump (84 t/hectare). On stocks of mobile humus substances types of the main processing were distributed in the following decreasing row: zero (13 t/hectare) - dump (11 t/hectare) - minimum (9 t/hectare). The replacement of dump plowing by resource-saving technologies of the main processing caused the tendency of increase in stocks of humus in a root layer of

agrocenosis of wheat for 2 % in case of the minimum processing and for 10 % on zero background. The change of the quantity of mobile components of humus in the conditions of soil-protective technologies had identical size, but various orientations. Zero processing promoted the increase of stocks of mobile humus for 19 % in comparison with dump plowing, minimum, on the contrary, defined similar losses of this fraction and replenishment of stocks of stable humus for 5 %. By the researches it was established that the replenishment of stocks of Shumus was followed by the growth of alkalihydrolysable compounds. This regularity is most shown against zero processing of the soil where the content of carbon of mobile humus substances drawn by alkaline hydrolyzate authentically correlated with Sgumus's maintenance on layers (r = 0.93).

Keywords: agrochernozyom, mold-board plowing, minimal tillage, zero tillage, humus, mobile humus.

Введение. Органическое вещество, выполняя разнообразные физические, химические, биологические и экологические функции, является важнейшей частью почвы. От уровня содержания и качественного состава органического вещества зависит ряд почвенных свойств и режимов. Иван Владимирович Тюрин, исследуя сложную систему органических веществ, формирующих почвенный гумус, выявил две главные черты, которые характеризуют наиболее существенные стороны почвообразования [7]. Первая черта - накопление в почвах специфических гумусовых веществ - гуминовых и фуль-вокислот, являющихся конечными продуктами гумификации. Вторая черта - взаимодействие органических веществ с минеральными компонентами почвы, отражающих специфику типов почв и влияющих на растворимость и подвижность отдельных групп гумусовых веществ. Среди разнокачественных веществ, объединяемых понятием «гумус», важную роль в почвенном плодородии, питании растений и формировании структурно-агрегатного состояния почв играет минерализуемая (метаболизируе-мая, лабильная, мобильная, подвижная - по терминологии разных авторов) группа, легко и быстро изменяющаяся под воздействием природных и антропогенных воздействий [3, 12, 5,

11]. В условиях сельскохозяйственного использования потери или накопление органического вещества почв связаны преимущественно с лег-коминерализуемыми компонентами. Направленность их трансформации в почве определяется агротехническими приемами, в т. ч. способом основной обработки почвы.

Цель исследования: дать количественную оценку структуре и запасам гумуса и его подвижным соединениям в агрочерноземе Красноярской лесостепи, обрабатываемом по отвальной вспашке и ресурсосберегающим технологиям.

Объекты и методы исследования. Исследование проведено в зернопарокормовом севообороте в условиях полевого стационара «Мин-дерлинское» в Красноярской лесостепи. Объект исследования - комплекс агрочерноземов глинисто-иллювиальных (типичных, оподзоленных, гид-рометаморфизированных). Почва опытного участка характеризуется в слое 0-20 см высоким и очень высоким содержанием гумуса (7,6-11,1 %), очень высокой суммой обменных оснований (53,2-62,0 ммоль/100 г), нейтральной и слабокислой реакцией (рНш - 5,5-5,9). Оценку влияния ресурсосберегающих технологий основной обработки на структуру и запасы гумусовых веществ изучали в агроценозе пшеницы на 3 блоках основной обработки: I - отвальная вспашка ПН-5-35 на глубину 23-25 см; II - минимальная обработка дискатором БДШ-5,6 на глубину 1315 см; III - нулевая обработка (прямой посев сеялкой «Агратор»-4,8). Пшеницу возделывали по зерновому предшественнику на фоне применения аммиачной селитры (1 ц/га в физическом весе). Общая площадь опытных делянок - 1500 м2, учетная - 500 м2. Отбор почвенных образцов проводили в десятикратной повторности в фазу кущения пшеницы. Глубина отбора образцов -0-10 и 10-20 см. В почвенных образцах определяли: содержание углерода общего гумуса -по И.В. Тюрину [1]; водорастворимые соединения гумуса - методом бихроматной окисляемо-сти, щелочерастворимые (CNaOH и в его составе Сгк и Сфк) - по И.В. Тюрину в модификации В.В. Пономаревой и Т.А. Плотниковой [9]. Экстракцию водорастворимого углерода осуществляли водой при комнатной температуре с соотношением почвы и воды 1:5. Полученные ре-

зультаты обрабатывали методом дискрими-нантного и корреляционного анализа.

Результаты исследования и их обсуждение. Подвижные формы легкоминерализуемой фракции (ПОВ) объединяют органические продукты почвенного гумуса, легко переходящие в растворимое состояние. Водорастворимые соединения, выщелачиваемые из растительных остатков в процессах разложения, представлены смесью органических кислот, аминокислот, углеводов. Вещества, извлекаемые слабыми растворами щелочи, содержат большое количество фенольных гидроксилов, амино- и амидогрупп, обогащены водородом и азотом. Они являются ближайшим источником энергии и питательных элементов для растений и предохраняют стабильный гумус от глубокой деструкции. Эти соединения постоянно обновляются и реагируют на любые агрогенные воздействия. Стабильная часть гумуса состоит из гумусовых веществ специфической природы, прочно связанных с минеральной частью почвы [4, 6].

Количественные оценки углерода в компонентах гумусовых веществ определяются характером основной обработки почвы. Результаты показывают, что в гумусе агрочернозема преобладают соединения, составляющие фонд стабильного гумуса (рис. 1). В условиях отвальной вспашки и нулевой обработки почвы они составляют 87-86 % от запасов Сгумуса в 020 см слое. Минимальная обработка способствует увеличению доли стабильного гумуса до 89 %. Подвижные гумусовые вещества, переходящие в жидкую фазу, имеют невысокую долю -11-15 %. В составе подвижного органического вещества доминируют молодые гумусовые кислоты, извлекаемые щелочным гидролизатом. Максимальная доля щелочерастворимых гумусовых веществ зафиксирована на нулевой обработке почвы. Она составляет 14 % от запасов Сгумуса. Интенсивное взаимодействие рабочих органов дисковых батарей с обрабатываемым пластом при минимальной обработке почвы способствует усилению минерализационных процессов и снижению концентрации СNaoн. Доля этого компонента гумуса в слоях почвы 010 и 10-20 см не превышает 10 %.

А

Б

В

Рис. 1. Структура гумусовых веществ агрочернозема в условиях отвальной вспашки (А), минимальной (Б) и нулевой (В) обработки (0-20 см)

В структуре гумуса агрочернозема доля водорастворимых соединений невелика и характеризуется близкими количественными оценками. По различным фонам основной обработки она составляет 0,7-0,8 %. Таким образом, показатели гумусного состояния агрочернозема на поле, обрабатываемом по минимальной технологии, отличаются большей устойчивостью вследствие накопления более консервативных, «зрелых» форм.

По мнению И.Н. Шаркова и А.А. Даниловой [13], ключевая роль в обеспечении устойчивости запасов гумуса в пахотных почвах принадлежит легкоминерализуемой фракции органического вещества - подвижному гумусу, детриту, расти-

тельным остаткам, выполняющим роль своеобразного регулятора. Эта фракция в значительной степени определяет интенсивность минера-лизационных процессов, ограничивая снижение или накопление углерода соответственно при уменьшении или увеличении поступления в почву свежего органического вещества. Исследованиями установлено, что запасы Сгумуса в 020 см слое агрочернозема постепенно уменьшаются в ряду обработок: нулевая (93 т/га) -минимальная (86 т/га) - отвальная - (84 т/га) (табл.). Установлены статистически значимые различия (р < 0,001) по уровню содержания Сгу-муса между минимальной обработкой с одной стороны, и отвальной и нулевой - с другой.

Таблица

Запас гумусовых веществ в агрочерноземе в зависимости от системы основной обработки, т С/га (0-20 см)

Компонент гумуса Тип обработки

Отвальная М инимальная Нулевая

0-10 см 10-20 см 0-20 см 0-10 см 10-20 см 0-20 см 0-10 см 10-20 см 0-20 см

Сгумуса 42,32 41,46 83,78 42,65 43,05 85,70 46,54 45,94 92,48

Спов 5,76 5,43 11,19 4,44 4,68 9,12 7,02 6,34 13,36

СН20 0,30 0,37 0,67 0,29 0,31 0,60 0,34 0,37 0,71

СиаОИ 5,46 5,06 10,52 4,15 4,37 8,52 6,68 5,97 12,65

Сгк 2,59 2,44 5,03 1,75 1,78 3,53 3,18 2,71 5,89

Сфк 2,87 2,62 4,53 2,40 2,58 4,98 3,50 3,26 6,76

Сгк/Сфк 0,90 0,93 0,92 0,73 0,69 0,71 0,91 0,83 0,87

Сстаб.гумуса 36,56 36,03 72,59 38,21 38,37 76,58 39,52 39,60 79,12

По запасам подвижных гумусовых веществ типы основных обработок распределяются в следующий убывающий ряд: нулевая (13 т/га) -отвальная (11 т/га) - минимальная (9 т/га). Различия между отдельными компонентами гумуса характеризуют особенности функционирования системы гумусовых веществ и позволяют прогнозировать направление процессов гумусооб-разования и гумусонакопления при сельскохозяйственном использовании почв. Замена отвальной вспашки на ресурсосберегающие технологии основной обработки обуславливает тенденцию увеличения запасов гумуса в корне-обитаемом слое агроценоза пшеницы на 2 % в случае минимальной обработки и на 10 % - на нулевом фоне. Изменение количества подвижных компонентов гумуса в условиях почвозащитных технологий имеет одинаковую величину, но различную направленность. Так, нулевая обработка способствует повышению запасов подвижного гумуса на 19 % по сравнению с отвальной вспашкой, минимальная, наоборот, определяет схожие потери этой фракции и пополнение запасов стабильного гумуса на 5 %.

Соотношение запасов подвижных гуминовых и фульвокислот в агрочерноземе свидетельствует о том, что в условиях обработки плугом и нулевого посева пшеницы доминирующими являются фульвокислоты (0,9). Функционирование почвы на фоне поверхностной обработки диска-тором сопровождается ухудшением качества гумуса до 0,7. В исследованиях [8] замена осенней вспашки безотвальной и мелкими обработками почвы определяла деструкцию более ста-

бильной части органоминерального комплекса. В среднем по опыту при мелкой обработке содержание Сгк снизилось в сравнении со вспашкой на 0,012 %.

По мнению ряда исследователей, различные приемы безотвальной обработки обеспечивают перераспределение растительных остатков в пользу самой верхней части пахотного слоя [2, 8, 10]. В результате в этом слое отмечается некоторое увеличение содержания гумуса. В нашем случае существенного перераспределения гумуса и его подвижных компонентов по слоям не обнаружено. Выявлено, что нулевая обработка почвы определяет незначительную аккумуляцию Сгумуса и Спов в 0-10 см слое почвы. Для подвижных гуминовых и фульвокислот эти различия по слоям не превышают 0,77-0,24 т С/га. При этом водорастворимые соединения гумуса на 0,03 т С/га больше накапливаются в 10-20 см слое. Процессы разложения прошлогоднего опада на нулевом фоне протекают на поверхности почвы. Достаточное увлажнение почвы способствовало выщелачиванию водорастворимых соединений из 0-10 см слоя. Являясь первоисточником гумусовых веществ, водорастворимые соединения, как наиболее доступные, служат «затравочным» материалом для микроорганизмов в процессах разложения. Трансформация растительных остатков предшествующей культуры способствовала переходу углерода в состав подвижного гумуса и увеличению запасов щелочегидролизуемых соединений преимущественно фульватного типа. Увеличение запасов гумуса и его подвижных соединений на нулевом

фоне обусловлено формированием равновесных отношений между поступлением и разложением органического вещества, что приравнивает их к целинным условиям. В целинных черноземах расположение зон максимального содержания растительных остатков и наибольшей интенсивности микробиологической деятельности совпадает. Они находятся в поверхностном 0-5 см слое почвы.

Характер заделки растительных остатков и глубина обработки определяет направленность

процессов трансформации подвижных соединений гумуса. Обратная средняя зависимость концентрации водорастворимого гумуса от Сгумуса свидетельствует о его быстрой минерализации в условиях вспашки (рис. 2). Увеличение концентрации гумусовых веществ в условиях ресурсосберегающих технологий достоверно не изменяет содержание водорастворимого гумуса в почве.

._ 60 8 50

^ 40 s 30 £ 20 3 10

0-10 см

= -0,0073x + 66,341

: О,2475

3500 4000 4500 5000 5500 Сгумуса, мг/100 г

6000

г 60 8 50 ^ 40 s 30

I 20 3 10

10-20 см

y = -0,0128x + 98,431

R2 = 0,3695

3500 4000 4500 5000 5500 Сгумуса, мг/100 г

6000

А

Б

d 30 3 20

С

3500 4000 4500 5000 5500 6000 Сгумуса, мг/100 г

В

Рис. 2. Изменение обеспеченности водорастворимым гумусом (Он2о) в зависимости от содержания общего гумуса (Сгумуса)

Исследованиями установлено, что пополнение запасов Сгумуса сопровождается ростом ще-лочегидролизуемых соединений (рис. 3). В наибольшей степени эта закономерность проявляется на фоне нулевой обработки почвы, где со-

держание углерода подвижных гумусовых веществ, извлекаемых щелочным гидролизатом, достоверно коррелировало с содержанием Сгумуса по слоям (r = 0,93).

900

800

о о 700

600

s 500

х^ 400

о m 300

Z

и

$

V*

0-10 см

y = 0,2451x - 532,31

R2 = 0,4281

3500 4000 4500 5000 5500 6000

Сгумуса, мг/100 г

900 800 700 600 500 400

10-20 см

y = 0,3079x - 838,24

х R2 = 0,4634 -1-1-1-1-1

3500 4000 4500 5000 5500 6000

Сгумуса, мг/100 г

А

900 г0 800 S 700 /г 600 ® 500 g 400 <s 300

y = 0,1325x - 165,68

R2 = 0,3693

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3500 4000 4500 5000 5500 6000

Сгумуса, мг/100 г

0 0

х О

900 800 700 600 500 400 300

y = 0,0924x + 42,43

R2 = 0,1761

3500 4000 4500 5000 5500 6000

Сгумуса, мг/100 г

900 800 700 600 500 400 300

■■ 0,2814x - 641,39

R2 = 0,861

3500 4000 4500 5000 5500 6000

Сгумуса, мг/100 г

0 0

X О m

900 800 700 600 500 400 300

: 0,1989x - 316,84 R2 = 0,8716

3500 4000 4500 5000 5500 6000

Сгумуса, мг/100 г

y

y

Рис. 3. Изменение обеспеченности щелочерастворимым гумусом (СNaoн) в зависимости от содержания общего гумуса (Сгумуса)

Из полученного уравнения регрессии следует, что увеличение содержания Сгумуса в агрочерноземе на 500 мг/100 г может сопровождаться ростом содержания CNaOH на 134 мг/100 г. Достоверная сильная зависимость содержания щелочегидролизуемых соединений от Сгумуса обнаружена и на отвальной вспашке (r = 0,67— 0,69). Таким образом, ресурсосберегающие технологии основной обработки почвы способствуют сохранению уровня содержания и запасов гумуса за счет легкоминерализуемых компонентов органического вещества почвы.

Выводы

1. Минимизация основной обработки агро-черноземов Красноярской лесостепи, изменяя структуру и запасы гумусовых веществ, определяет тенденцию увеличения доли стабильного гумуса до 89 % в условиях поверхностных минимальных обработок и подвижного гумуса до 15 % на нулевом фоне.

2. Запасы Сгумуса в 0-20 см слое агрочерно-зема достоверно возрастают на нулевом фоне (93 т/га), превышая отвальную и минимальную обработку на 7-9 т/га соответственно. По запасам подвижных гумусовых веществ типы основной обработки распределяются в следующий

убывающий ряд: нулевая (13 т/га) - отвальная (11 т/га) - минимальная (9 т/га).

3. Нулевая обработка, формируя равновесное отношение между поступлением и разложением органического вещества, способствует повышению стабильной и подвижной части гумуса. Обеспечение устойчивости запасов гумуса определяется подвижными гумусовыми веществами (r = 0,93).

Литература

1. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. - М.: Изд-во МГУ, 1970. -487с.

2. Бакиров Ф.Г. Эффективность ресурсосберегающих систем обработки черноземов степной зоны Южного Урала: автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. - Оренбург, 2008. - 47 с.

3. Ганжара Н.Ф. Гумусообразование и агрономическая оценка органического вещества почв. - М.: Агроконсалт, 1997. - 82 с.

4. Дергачева М.И. Органическое вещество почв: статика и динамика. - Новосибирск: Наука, 1984. - 14 с.

5. Когут Б.М. Принципы и методы оценки содержания трансформируемого органического вещества в пахотных почвах // Почвоведение. - 2003. - № 3. - С. 308-316.

6. Лыков А.М. Гумус и плодородие почвы. -М.: Моск. рабочий, 1985. - 192 с.

7. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. - М.: Изд-во МГУ, 1990. - 324 с.

8. Пегова Н.А. Органическое вещество пахотной дерново-подзолистой почвы в зависимости от системы обработки почвы и фона удобрения // Достижения науки и техники АПК. - 2013. - № 9. - С. 22-26.

9. Пономарева В.В., Плотникова Т.А. Гумус и почвообразование. - Л.: Наука, 1980. -С. 119-121.

10. Пупонин А.И., Кирюшин Б.Д. Минимизация обработки почвы: опыт, проблемы и перспективы: обзорная информация / ВАСХ-НИЛ, ВНИИТЭИ. - М., 1989. - 57 с.

11. Чупрова В.В. Минерализуемый пул органического вещества в агрочерноземах юга Средней Сибири // Вестн. КрасГАУ. - 2013. -№ 9. - С. 83-89.

12. Шарков И.Н. Минерализация и баланс органического вещества в почвах агроценозов Западной Сибири: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. - Новосибирск, 1997. - 37 с.

13. Шарков И.Н., Данилова А.А. Влияние агротехнических приемов на изменение содержания гумуса в пахотных почвах // Агрохимия. - 2010. - № 12. - С. 72-81.

Literatura

1. Arinushkina E.V. Rukovodstvo po himicheskomu analizu pochv. - M.: Izd-vo MGU, 1970. - 487s.

2. Bakirov F.G. Jeffektivnost' resursosbere-gajushhih sistem obrabotki chernozemov stepnoj zony Juzhnogo Urala: avtoref. dis. ... d-ra s.-h. nauk. - Orenburg, 2008. - 47 s.

3. Ganzhara N.F. Gumusoobrazovanie i agronomicheskaja ocenka organicheskogo veshhestva pochv. - M.: Agrokonsalt, 1997. -82 s.

4. Dergacheva M.I. Organicheskoe veshhestvo pochv: statika i dinamika. - Novosibirsk: Nauka, 1984. - 14 s.

5. Kogut B.M. Principy i metody ocenki soderzhanija transformiruemogo organiches-kogo veshhestva v pahotnyh pochvah // Pochvovedenie. - 2003. - № 3. - S. 308-316.

6. Lykov A.M. Gumus i plodorodie pochvy. - M.: Mosk. rabochij, 1985. - 192 s.

7. Orlov D.S. Gumusovye kisloty pochv i obshhaja teorija gumifikacii. - M.: Izd-vo MGU, 1990. - 324 s.

8. Pegova N.A. Organicheskoe veshhestvo pahotnoj dernovo-podzolistoj pochvy v zavisimosti ot sistemy obrabotki pochvy i fona udobrenija // Dostizhenija nauki i tehniki APK. -2013. - № 9. - S. 22-26.

9. Ponomareva V.V., Plotnikova T.A. Gumus i pochvoobrazovanie. - L.: Nauka, 1980. -S. 119-121.

10. Puponin A.I., Kirjushin B.D. Minimizacija obrabotki pochvy: opyt, problemy i perspektivy: obzornaja informacija / VASHNIL, VNIITJeI. - M., 1989. - 57 s.

11. Chuprova V.V. Mineralizuemyj pul organicheskogo veshhestva v agrocherno-zemah juga Srednej Sibiri // Vestn. KrasGAU. -2013. - № 9. - S. 83-89.

12. Sharkov I.N. Mineralizacija i balans 13. Sharkov I.N., Danilova A.A. Vlijanie

organicheskogo veshhestva v pochvah agrotehnicheskih priemov na izmenenie

agrocenozov Zapadnoj Sibiri: avtoref. dis. ... soderzhanija gumusa v pahotnyh pochvah //

d-ra biol. nauk. - Novosibirsk, 1997. - 37 s. Agrohimija. - 2010. - № 12. - S. 72-81.

УДК 631.417.2 О.А. Власенко

ЗАПАСЫ ЛЕГКОМИНЕРАЛИЗУЕМОГО ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ПРОПАШНЫХ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР В КРАСНОЯРСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ

O.A. Vlasenko

THE STOCKS OF EASILY MINERALIZED ORGANIC SUBSTANCE IN CULTIVATION OF ROW FORAGE CROPS IN KRASNOYARSK FOREST-STEPPE

Власенко О.А. - канд. биол. наук, доц. каф. почвоведения и агрохимии Красноярского государственного аграрного университета, г. Красноярск. E-mail: [email protected]

В сложившихся экономических и экологических условиях большой интерес вызывает изучение динамики легкоминерализуемого органического вещества (ЛМОВ) в агропочвах. Источниками ЛМОВ в почвах агроэкосистем являются запасы мортмассы и отмирающие корни растений. Это ближайший резерв для разложения, за счет которого формируются запасы питательных элементов и обновляются гумусовые вещества. После уборки урожая в верхнем слое почвы в агроэкосистеме кукурузы остается около 13 т/га, в агроэкоси-стеме подсолнечника - 28 т/га растительных остатков, состоящих из корней и крупной мортмассы (> 0,5 мм). Максимальный запас мелкой мортмассы в агроэкосистеме кукурузы был во второй половине июля (1,75 т/га), в агроэкосистеме подсолнечника - в середине августа (1,55 т/га). Общий запас углерода гумуса в почве при возделывании кукурузы и подсолнечника составил 67,2 т/га. В его составе преобладали запасы углерода стабильного гумуса, которые в агроэкосистеме кукурузы составили 61 %, в агроэкосистеме подсолнечника - 72 %. Легкоминерализуемое органическое вещество в основном состоит из совокупности водорастворимых и щелочегидроли-

Vlasenko O.A. - Cand. Biol. Sci., Assoc. Prof., Chair of Soil Science and Agrochemistry, Krasnoyarsk State Agricultural University, Krasnoyarsk. Email: [email protected]

зуемых форм углерода (подвижный углерод гумуса), а также из углерода лабильного органического вещества (мелкой мортмассы). На долю углерода лабильного органического вещества в агроэкосистеме кукурузы пришлось 4,9 т/га, в агроэкосистеме подсолнечника -5,3 т/га, что составило 7 % от Сорг. Запасы щелочегидролизуемого углерода гумуса в аг-роэкосистеме кукурузы составили 22,8 т/га, в их составе преобладали новообразованные фульвокислоты, соотношение Сгк/Сфк в среднем было 0,8. В агроэкосистеме подсолнечника запасы щелочегидролизуемого углерода гумуса составили 14,5 т/га, соотношение новообразованных гуминовых и фульвокислот оказалось 1,1. Запас водорастворимых форм углерода в черноземе при возделывании кукурузы и подсолнечника составил 1 % от Соре.

Ключевые слова: легкоминерализуемое органическое вещество, запасы растительного вещества, подвижный гумус, кукуруза, подсолнечник, агрочернозем.

In the developed economic and ecological conditions great interest causes studying of dynamics of easily mineralized organic substance (EMOS) in agrosoils. EMOS sources in the soils of

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.