Научная статья на тему 'Запасы легкоминерализуемого органического вещества при возделывании пропашных кормовых культур в Красноярской лесостепи'

Запасы легкоминерализуемого органического вещества при возделывании пропашных кормовых культур в Красноярской лесостепи Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
229
31
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЛЕГКОМИНЕРАЛИЗУЕМОЕ ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО / ЗАПАСЫ РАСТИТЕЛЬНО-ГО ВЕЩЕСТВА / ПОДВИЖНЫЙ ГУМУС / КУКУРУЗА / ПОД-СОЛНЕЧНИК / АГРОЧЕРНОЗЕМ / EASILY MINERALIZED ORGANIC SUB-STANCE / STOCKS OF VEGETABLE SUBSTANCE / MOBILE HU-MUS / CORN / SUNFLOWER / AGROCHERNOZYOM

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Власенко О.А.

В сложившихся экономических и экологиче-ских условиях большой интерес вызывает изу-чение динамики легкоминерализуемого органи-ческого вещества (ЛМОВ) в агропочвах. Ис-точниками ЛМОВ в почвах агроэкосистем яв-ляются запасы мортмассы и отмирающие корни растений. Это ближайший резерв для разложения, за счет которого формируются запасы питательных элементов и обновля-ются гумусовые вещества. После уборки уро-жая 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 гу-муса в почве при возделывании кукурузы и под-солнечника составил 67,2 т/га. В его составе преобладали запасы углерода стабильного гумуса, которые в агроэкосистеме кукурузы составили 61 %, в агроэкосистеме подсолнеч-ника 72 %. Легкоминерализуемое органиче-ское вещество в основном состоит из сово-купности водорастворимых и щелочегидроли-зуемых форм углерода (подвижный углерод гумуса), а также из углерода лабильного орга-нического вещества (мелкой мортмассы). На долю углерода лабильного органического ве-щества 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 сред-нем было 0,8. В агроэкосистеме подсолнечника запасы щелочегидролизуемого углерода гуму-са составили 14,5 т/га, соотношение новооб-разованных гуминовых и фульвокислот оказа-лось 1,1. Запас водорастворимых форм угле-рода в черноземе при возделывании кукурузы и подсолнечника составил 1 % от Сорг.

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

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

In the developed economic and ecological con-ditions great interest causes studying of dynamics of easily mineralized organic substance (EMOS) in agrosoils. EMOS sources in the soils of agroecosystems are stocks of mortmass and dying-off roots of plants. It is the next reserve for decom-position due to which stocks of nutritious elements are formed and humus substances are updated. After harvesting in the top layer of the earth in corn agroecosystem there are about 13 t/hectare, in sunflower agroecosystem 28 t/hectare of the vegetable remains consisting of roots and large mortmass (> 0.5 mm). The maximum stock of small mortmass in corn agroecosystem was in the se-cond half of July (1.75 t/hectare), in sunflower agroecosystem in the middle of August (1.55 t/hectare). The general reserve of carbon of humus in the soil at cultivation of corn and sunflow-er made 67.2 t/hectare. In its structure the reserves of carbon of stable humus which in the agroecosystem of corn made 61 %, in sunflower agroecosystem 72 % prevailed. Light mineralizable organic matter basically consists of set of water-soluble and alkali-hydrolyzable forms of carbon (mobile humus carbon), as well as car-bon of labile organic matter (small mortmass). Car-bon stock of labile organic matter in the maize agroecosystem was 4.9 t / hectare, in sunflower agroecosystem 5.3 t / hectare, which was 7 % of Corg. The stocks of all organic matter of labile or-ganic substance were in agroecosystem of corn. The carbon stock of alkaline hydrolyzed was 22.8 t / hectare in maize agroecosystem of, newly formed fulvic acids prevailed in them, the ratio of Ch/Cfa was on average 0.8. The carbon stock of alkaline hydrolyzed amounted to 14.5 t / hectare, the ratio of newly formed humus and fulvic acids turned out to be 1.1 in sunflower agroecosystem. The stock of water-soluble forms of carbon in chernozyom during maize and sunflower cultivation was 1 % of Corg.

Текст научной работы на тему «Запасы легкоминерализуемого органического вещества при возделывании пропашных кормовых культур в Красноярской лесостепи»

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: ovlasenko07@mail.ru

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: ovlasenko07@mail.ru

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

agroecosystems are stocks of mortmass and dying-off roots of plants. It is the next reserve for decomposition due to which stocks of nutritious elements are formed and humus substances are updated. After harvesting in the top layer of the earth in corn agroecosystem there are about 13 t/hectare, in sunflower agroecosystem - 28 t/hectare of the vegetable remains consisting of roots and large mortmass (> 0.5 mm). The maximum stock of small mortmass in corn agroecosystem was in the second half of July (1.75 t/hectare), in sunflower agroecosystem - in the middle of August (1.55 t/hectare). The general reserve of carbon of humus in the soil at cultivation of corn and sunflower made 67.2 t/hectare. In its structure the reserves of carbon of stable humus which in the agroecosystem of corn made 61 %, in sunflower agroecosystem - 72 % prevailed. Light mineralizable organic matter basically consists of set of water-soluble and alkali-hydrolyzable forms of carbon (mobile humus carbon), as well as carbon of labile organic matter (small mortmass). Carbon stock of labile organic matter in the maize agroecosystem was 4.9 t / hectare, in sunflower agroecosystem - 5.3 t / hectare, which was 7 % of Corg. The stocks of all organic matter of labile organic substance were in agroecosystem of corn. The carbon stock of alkaline hydrolyzed was 22.8 t / hectare in maize agroecosystem of, newly formed fulvic acids prevailed in them, the ratio of Ch/Cfa was on average 0.8. The carbon stock of alkaline hydrolyzed amounted to 14.5 t/hectare, the ratio of newly formed humus and fulvic acids turned out to be 1.1 in sunflower agroecosystem. The stock of water-soluble forms of carbon in chernozyom during maize and sunflower cultivation was 1 % of Corg.

Keywords: easily mineralized organic substance, stocks of vegetable substance, mobile humus, corn, sunflower, agrochernozyom.

Введение. Органические вещества (ОВ) принимают непосредственное участие в формировании плодородия почвы. По своим функциям органическое вещество почвы можно разделить на легкоминерализуемую и стабильную часть. Легкоминерализуемая часть представляет собой лабильное и подвижное органическое вещество. Лабильное ОВ - это в основном мелкие остатки растений и животных, а также мик-

робная биомасса. Подвижное ОВ - это новообразованные водорастворимые (Сно) и щело-

чегидролизуемые (Сшон) соединения углерода. В составе щелочегидролизуемого гумуса выделяется новообразованный углерод гумино-вых (Сгк) и фульвокислот (Сфк). Стабильная часть включает углерод гумусовых веществ (Сгумуса), прочно связанных с минеральной частью почвы [5]. Особенно большой интерес вызывает изучение динамики легкоминерализуе-мо го ОВ в агропочвах, так как это ближайший резерв для минерализации и пополнения элементов питания растений. С другой стороны, часть лабильных и подвижных компонентов переходит в новообразованные гумусовые вещества, за счет которых поддерживается динамическое равновесие общего содержания углерода гумуса в почвах [6].

Цель исследования: дать количественную оценку запасов легкоминерализуемого органического вещества в агроценозах кормовых культур.

Объекты и методы исследования. Исследование проводилось в 2015 г. в Красноярской лесостепи на опытном поле УНПК «Борский» Красноярского ГАУ. В качестве объектов исследования были выбраны агроэкосистема кукурузы сорта И НК Кулер (Сингента) и агроэкоси-стема подсолнечника сорта П Санай МР (Син-гента) на комплексе черноземов выщелоченных и обыкновенных тяжелосуглинистых.

Запасы подземного растительного вещества учитывали методом монолитов до глубины 20 см, учет велся в рядах и междурядьях [2]. Из этих же прикопок отбирали пробы почвы для определения содержания органического вещества. Всего было три срока учета: июнь, июль, август; отбор всех образцов производился в 6-кратной повторности.

Отмытое подземное растительное вещество фракционировали на корни крупную мор-тмассу > 0,5 мм, мелкую мортмассу < 0,5 мм (лабильное ОВ) доводили до воздушно-сухого состояния, взвешивали и определяли запасы. Влажность растительных остатков определяли термовесовым методом, содержание в них углерода - методом Анстета, содержание азота и фосфора в растительных образцах - по методу Гинзбурга и Щегловой колориметрически, калия -пламеннофотометрически. Содержание общего

кальция - с помощью инфракрасной спектрофо-тометрии.

Содержание углерода гумуса (Сгумуса) в почвенных образцах определяли микрохромовым методом И.В. Тюрина. В составе подвижного органического вещества (Спов): водорастворимое (Сяо) - методом бихроматной окисляемо-

сти, щелочегидролизуемое (СNaoн) - в 0,1 н. МбСИ - вытяжке по И.В. Тюрину в модификации В.В. Пономаревой и Т.А. Плотниковой [1].

Результаты исследований. Источниками легкоминерализуемого ОВ в почвах агроэкоси-

стем являются запасы крупной мортмассы и отмирающие корни растений. Запасы крупной мортмассы (> 0,25 мм) постепенно увеличивались в течение вегетации от 0,32 до 3,2 т/га в агроэкосистеме кукурузы и от 0,21 до 8,2 т/га в агроэкосистеме подсолнечника (рис. 1). В среднем за вегетацию запас крупной мортмассы в агроэкосистеме кукурузы был 2 т/га, в агроэко-системе подсолнечника - 3,3 т/га, что составило 17-20 % от всех запасов подземного растительного вещества.

Рис. 1. Динамика запасов подземного растительного вещества, т/га, в слое 0-20 см

Самую большую долю в структуре подземного растительного вещества занимали корни культур, их запас в среднем за вегетационный сезон в агроэкосистеме кукурузы составил 6,3 т/га, в агроэкосистеме подсолнечника -9,1 т/га, или 76 % от всех запасов растительного вещества в слое почвы 20 см.

После уборки урожая в верхнем слое почвы в агроэкосистеме кукурузы остается около 13 т/га, в агроэкосистеме подсолнечника -28 т/га растительных остатков, состоящих из корней и крупной мортмассы.

Мелкая мортмасса (< 0,25 мм), или лабильное ОВ, формируется из крупной мортмассы и отмирающих корней постепенно, это частично гумифицированные растительные остатки, или детрит. Запасы мелкой мортмассы значительно

варьировали в течение вегетации от 0,34 до 1,75 т/га в агроэкосистеме кукурузы и от 0,07 до 1,55 т/га в агроэкосистеме подсолнечника. В изученных агроэкосистемах минимальный запас мелкой мортмассы был в конце июня и составил 0,34 и 0,07 т/га соответственно. Это связано с рядом причин, во-первых, в почве был небольшой запас мортмассы после зерновых предшественников. Во-вторых, предпосевная обработка почвы, ее аэрация, нарастание температур и хорошие тепло и влагообеспеченность в начале вегетации (ГТК в мае 2015 г. составлял 1,1) привели к активизации микробиологической деятельности в почве, в результате чего запасы мелкой мортмассы сократились до минимума. Сходные закономерности были выявлены ранее рядом ученых [4, 6, 9, 10].

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, что связано с прополкой сорняков и переходом их остатков в подземную часть. В среднем за вегетацию в структуре подземного растительного вещества запасы мелкой мортмассы составили всего 0,9 т/га, или 5-7 % от всех запасов. Итак, мелкая мортмасса может одновременно пополняться за счет новых порций свежего опада и активно участвовать в процессах минерализации и гумификации, поэтому ее запасы в почвах изученных агроэкосистем оказались небольшими.

Органическое вещество почвы, хотя и включает мелкие растительные остатки, но в основном состоит из гумуса, который разделяется на стабильное ядро и периферическую часть. Стабильная часть гумуса состоит из веществ специфической природы (циклических соединений углерода), прочно сорбированных глинистыми минералами и (или) связанными с ионами металлов [3]. Углерод ядра гумуса практически не

минерализуется и является основным его хранилищем в почве.

Периферическая часть молекулы гумусовых веществ включает углерод подвижного органического вещества (Спов), количественно соответствующее водорастворимым и щелочегидроли-зуемым соединениям углерода. Эти соединения довольно быстро подвергаются минерализации и принимают непосредственное участие в круговороте углерода и питании растений. Исходя из этого, более важную роль в создании эффективного почвенного плодородия играют подвижные гумусовые вещества, которые способны вовлекаться в минерализационный поток и одновременно в процессах гумификации пополнять стабильную часть гумуса.

Наибольший запас и концентрация углерода и наименьший коэффициент вариации были в гумусе (Сгумуса) агрочернозема (табл. 1). Запасы углерода гумуса в агрочерноземе составили 67,2 т/га, варьирование в течение вегетации было незначительным - 12 %.

Статистический показатель С СН20 СNaOH Сгк Сфк Сгумуса

Кукуруза

Минимум 0,47 14,04 7,49 6,55 55,62

Максимум 0,52 35,64 11,98 25,61 78,49

Средняя (п=36) 0,49 22,78 9,83 12,95 67,23

Стандартное отклонение 0,02 8,57 1,56 8,44 8,01

Ошибка средней 0,01 4,29 0,78 4,22 4,30

Коэффициент вариации,% 3,48 37,63 15,90 65,19 11,90

Подсолнечник

Минимум 0,70 13,48 6,86 6,36 55,22

Максимум 0,78 16,36 9,22 7,14 78,10

Средняя (п=36) 0,75* 14,52* 7,73 6,79* 67,23

Ошибка средней 0,03 1,22 0,99 0,28 8,00

Стандартное отклонение 0,01 0,61 0,49 0,14 4,00

Коэффициент вариации,% 3,95 8,43 12,80 4,18 11,90

НСР 0,5 0,21 7,06 6,21 4,89 2,8

г Различия статистически достоверны.

Таблица 1

Варьирование запасов углерода гумусовых веществ агрочернозема в течение вегетации, т/га

Фестник,КрасГАУ. 2017. №9

Таким образом, общая концентрация Сгумуса в агрочерноземе была одинаковой при возделывании данных культур, а вот концентрация углерода подвижной части гумусовых веществ достоверно отличалась в агроэкосистеме подсолнечника и кукурузы.

Запасы углерода водорастворимого гумуса ( С ) в агрочерноземе при возделывании данных культур незначительные. Средний запас Сяо в почве при возделывании кукурузы был

0,49; при возделывании подсолнечника -0,75 т/га. В течение вегетации 2015 г. вариабельность содержания водорастворимого углерода низкая, на уровне 3-4 %. В начале вегетации запасы углерода водорастворимого органического вещества в почве незначительно увеличиваются, вслед за увеличением запасов свежего растительного опада и снижением запасов

Влажность п

мелкой мортмассы (рис. 2). Максимальный запас С обнаружен в конце июля в агроэкоси-

стеме подсолнечника - 0,78 т/га.

Возможно, различия в запасах водорастворимого ОВ в агроценозах связаны с влажностью почвы (табл. 2). В агроэкосистеме кукурузы влажность почвы была в среднем на 5-8 % выше, чем в агроэкосистеме подсолнечника. Следовательно, часть водорастворимых гумусовых веществ могла вымываться из почвы и (или) участвовать в процессах дальнейшей трансформации органического вещества при активном участии микроорганизмов. В конце вегетации запасы углерода водорастворимого гумуса снижаются в данных агроэкосистемах из-за увеличения количества осадков и снижения активности микрофлоры [8].

Таблица 2

в слое 0-20 см, %

Культура Июнь Июль Август

Кукуруза 29±2,3 19,6±1,8 32,6±2,9

Подсолнечник 20±1,9 15,4±2,0 30,1±1,3

Запасы углерода новообразованных гумино-вых кислот в изученных агроэкосистемах были достаточно стабильными во времени, коэффициент вариации составлял около 12-16 %. Максимальный запас углерода гуминовых кислот был в июле и составил в агроэкосистеме кукурузы около 12 т/га, в агроэкосистеме подсолнечника - 9 т/га.

В агроэкосистеме кукурузы существенную вариабельность в течение вегетации имели запасы углерода фульвокислот (до 65 %). В мае они составляли около 7 т/га, а в середине августа возросли до 26 т/га. Образование фульвокислот и существенное увеличение их запасов в почве можно объяснить химическим составом растительных остатков кукурузы и особенно корней, которые содержат больше, по сравнению с подсолнечником, водорастворимых органических компонентов, а также клетчатку [7]. Вместе с тем, по нашим данным, содержание азота и кальция в растительных остатках кукурузы достоверно ниже (табл. 3) по сравнению с растительными остатками подсолнечника.

В агроэкосистеме подсолнечника в течение всей вегетации запасы углерода фульвокислот были на уровне 6-7 т/га.

Фульвокислоты - наиболее подвижная часть новообразованного гумуса, они имеют более низкую молекулярную массу, способны растворяться в воде.

Известно, что подсолнечник иссушает почву, возможно, это стало причиной снижения запасов углерода фульвокислот в почве при возделывании подсолнечника.

Отношение Сгк/Сфк в изученных агроэкосистемах в среднем за вегетацию составило 1,1. Однако в конце вегетации в агроэкосистеме кукурузы оно существенно сузилось и стало равным 0,4.

Таким образом, при прочих равных почвенно-климатических условиях, интенсивность и характер разложения мортмассы микроорганизмами и формирование пула подвижного органического вещества определяет не только само количество остатков, но и биологические и химические особенности пропашных культур (особенно корневых остатков), содержание в них углерода, азота и других химических элементов и соединений.

Рис. 2. Динамика запасов подвижного гумуса: Сгк - углерод новообразованных гуминовых кислот; Сфк - углерод новообразованных фульвокислот, Сн2о - углерод водорастворимого гумуса, т/га

Обобщая результаты исследований, можно выделить главные особенности. Наибольший запас углерода подвижного органического вещества почвы был в составе щелочногидроли-зуемых гумусовых веществ. Однако запасы СNaoн имели существенные различия в изучен-

Химический состав

ных агроэкосистемах. В агроэкосистеме кукурузы запасы CNaOH были 22,8 т/га, в агроэкосистеме подсолнечника - 14,5 т/га. Сезонное варьирование CNaOH в агроэкосистеме кукурузы высокое - 37,6 %, в агроэкосистеме подсолнечника низкое - 8,4 %.

Таблица 3

ггительных остатков

Фракция растительного вещества Влажность, % Содержание в сухом веществе, %

С N P K Ca

Кукуруза

Фитомасса 85,6 46,1 0,36 0,18 2,7 0,12

Корни 72,1 41,4 0,16 0,09 0,70 0,23

Крупная мортмасса 52,4 41,1 0,20 0,05 0,29 0,15

Мелкая мортмасса 37,1 35,7 0,14 0,04 0,09 0,18

Подсолнечник

Фитомасса 78,4 43,2 0,38 0,17 2,4 0,36

Корни 65,8 42,3 0,18 0,05 0,76 0,43

Крупная мортмасса 41,8 41,7 0,25 0,06 0,19 0,29

Мелкая мортмасса 35,9 38,4 0,13 0,04 0,08 0,22

НСР 0,5 6,5 1,06 0,07 0,02 0,09 0,08

Это говорит о появлении специфических условий трансформации растительных остатков кукурузы и подсолнечника, связанные с тем, что у кукурузы мочковатая, разветвленная и многоярусная корневая система, а у подсолнечника

стержневая, уходящая на большую глубину. Закрепление новообразованных гуминовых кислот в почве и переход их в состав стабильной части гумуса при возделывании подсолнечника можно объяснить химическим составом опада корней,

которые содержат большое количество клетчатки и кальция, а также иссушающим действием корней подсолнечника на почву.

Результаты исследований показывают, что средний запас углерода гумуса в почве при возделывании кукурузы и подсолнечника составил

67,2 т/га. Из этого количества запасы углерода стабильного гумуса в агроэкосистеме кукурузы составили 44 т/га, или 61 %, в агроэкосистеме подсолнечника - 52 т/га, или 72 % от всего запаса углерода органического вещества (рис. 3).

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

Рис. 3. Структура запасов углерода гумусовых веществ, т/га и % от Сорг

(для слоя почвы 0-20 см)

Запасы углерода подвижного гумуса в агро-экосистеме кукурузы были 23,2 т/га, или 22 % от Сорг, в агроэкосистеме подсолнечника -15,3 т/га, или 21 % от Сорг. На долю углерода лабильного органического вещества в агроэкосистеме кукурузы пришлось 4,9 т/га, в агроэко-системе подсолнечника - 5,3 т/га, что составило 7 % от Сорг.

В составе щелочегидролизуемого углерода гумуса в агроэкосистеме кукурузы преобладал углерод новообразованных фульвокислот, его запасы составили 12,9 т/га, или 18 % от Сорг. Запасы углерода новообразованных гуминовых кислот оказались 9,8 т/га, или 13 % от Сорг. В

составе щелочегидролизуемого углерода гумуса в агроэкосистеме подсолнечника преобладал углерод новообразованных гуминовых кислот, его запасы составили 7,7 т/га, или 11 % от Сорг. Запасы углерода новообразованных фульво-кислот оказались 6,8 т/га, или 9 % от Сорг. Запас водорастворимых форм углерода в черноземе при возделывании кукурузы и подсолнечника составил 1 % от Сорг.

Таким образом, в агроэкосистемах кормовых культур главным источником легкоминерали-зуемого органического вещества (ЛМОВ) почвы являются пожнивные остатки растений и их корни. Изменения влажности и температуры

почвы в течение вегетации, разный химический состав поступающих на разложение растительных остатков определяют концентрацию подвижного органического вещества и соотношение Сгк/Сфк в новообразованном гумусе.

Выводы

1. В структуре надземного растительного вещества в агроэкосистемах кукурузы и подсолнечника преобладала фитомасса культуры, в среднем ее запасы были 13,8 и 23,7 т/га соответственно. После уборки зеленой массы запасы подземного растительного вещества в слое

20 см составили 22,3 т/га в агроэкосистеме кукурузы и 39,8 т/га в агроэкосистеме подсолнечника.

2. В структуре подземного растительного вещества в изученных агроэкосистемах преобладали запасы корней, в агроэкосистеме кукурузы их запас в среднем составил около 9 т/га, или 34 %, в агроэкосистеме подсолнечника -12,5 т/га, или 30 % от общего запаса растительного вещества.

3. Средний запас углерода гумуса в почве при возделывании кукурузы и подсолнечника составил 67,2 т/га, из этого количества в агро-экосистеме кукурузы запасы углерода стабильного гумуса составили 44 т/га, или 61 %, в агро-экосистеме подсолнечника - 52 т/га, или 72 % от всего запаса углерода органического вещества.

4. Запасы углерода подвижного гумуса в аг-роэкосистеме кукурузы были 23 т/га, или 22 %, в агроэкосистеме подсолнечника - 15 т/га, или

21 % от Сорг. На долю углерода лабильного органического вещества в изученных агроэкоси-стемах в среднем приходилось 7 % от Сорг, или 5 т/га.

5. В составе щелочегидролизуемого углерода гумуса в агроэкосистеме кукурузы преобладал углерод новообразованных фульвокислот, его запасы составили 12,9 т/га, или 18 % от Сорг. Запасы углерода новообразованных гуминовых кислот оказались 9,8 т/га, или 13 % от Сорг. Отношение Сгк/Сфк было 0,8, тип новообразованного гумуса - гуматно-фульватный.

6. В составе щелочегидролизуемого углерода гумуса в агроэкосистеме подсолнечника преобладал углерод новообразованных гуминовых

кислот, его запасы составили 7,7 т/га, или 11 % от Сорг. Запасы углерода новообразованных фульвокислот оказались 6,8 т/га, или 9 % от Сорг. Отношение Сгк/Сфк было 1,1; тип новообразованного гумуса - фульватно-гуматный.

7. Динамика щелочерастворимых компонентов новообразованного гумуса показывает существенную вариабельность концентрации углерода фульвокислот (до 65 %) в агроэкосистеме кукурузы. Динамика запасов углерода новообразованных гуминовых кислот в изученных агроэкосистемах была не выражена, коэффициент вариации составил 12-16 %.

Литература

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

2. Базилевич Н.И., Титлянова А.А. и др. Методы изучения биологического круговорота в разных природных зонах. - М.: Мысль, 1978. - 182 с.

3. Гиниятуллин, К.Г., Шинкарев А.А. (мл.), Шинкарев А.А. и др. Связывание органического вещества в устойчивую к окислению форму при взаимодействии глинистых минералов с растительными остатками // Почвоведение. - 2010. - № 10. - С. 1249-1264.

4. Когут Б.М., Сысуев С.А., Холодов В.А. Во-допрочность и лабильные гумусовые вещества типичного чернозема при разном землепользовании // Почвоведение. - 2012. -№ 5. - С. 555-561.

5. Семенов В.М., Когут Б.М. Почвенное органическое вещество. - М.: ГЕОС, 2015. - 233 с.

6. Тейт Р. Органическое вещество почв. Биологические и экологические аспекты: пер. с англ. - М: Мир, 1991. - 400 с.

7. Брылев С.В., Шпагин А.И., Ситейкин С.В. и др. Технологические регламенты на возделывание и заготовку растительных кормов из однолетних и многолетних культур с высоким содержанием обменной энергии и питательных веществ / Краснояр. гос. аг-рар. ун-т. - Красноярск, 2014. - 58 с.

8. Тулина, А.С., Семенов В.М., Розанова Л.Н. и др. Влияние влажности на стабильность органического вещества почв и раститель-

ных остатков // Почвоведение. - 2009. -№ 11. - С. 1333-1340.

9. Чупрова В.В., Люкшина И.В. и др. Запасы и динамика легкоминерализуемой фракции органического вещества в почвах Средней Сибири // Вестн. КрасГАУ. - 2003. - № 3. -С. 65-73.

10. Шарков И.Н, Самохвалова Л.М., Мишина П.В. и др. Влияние пожнивных остатков на состав органического вещества чернозема выщелоченного в лесостепи Западной Сибири // Почвоведение. - 2014. - № 4. -С. 473-479.

Literatura

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

2. Bazilevich N.I., Titljanova A.A. i dr. Metody izuchenija biologicheskogo krugovorota v raznyh prirodnyh zonah. - M.: Mysl', 1978. -182 s.

3. Ginijatullin, K.G., Shinkarev A.A. (ml.), Shinkarev A.A. i dr. Svjazyvanie organicheskogo veshhestva v ustojchivuju k okisleniju formu pri vzaimodejstvii glinistyh mineralov s rastitel'nymi ostatkami // Pochvovedenie. - 2010. - № 10. - S. 12491264.

4. Kogut B.M., Sysuev S.A., Holodov V.A. Vodoprochnost' i labil'nye gumusovye

veshhestva tipichnogo chernozema pri raznom zemlepol'zovanii // Pochvovedenie. - 2012. -№ 5. - S. 555-561.

5. Semenov V.M., Kogut B.M. Pochvennoe organicheskoe veshhestvo. - M.: GEOS, 2015. - 233 s.

6. Tejt R. Organicheskoe veshhestvo pochv. Biologicheskie i jekologicheskie aspekty: per. s angl. - M: Mir, 1991. - 400 s.

7. Brylev S.V., Shpagin A.I., Sitejkin S.V. i dr. Tehnologicheskie reglamenty na vozdelyvanie i zagotovku rastitel'nyh kormov iz odnoletnih i mnogoletnih kul'tur s vysokim soderzhaniem obmennoj jenergii i pitatel'nyh veshhestv / Krasnojar. gos. agrar. un-t. - Krasnojarsk, 2014. - 58 s.

8. Tulina, A.S., Semenov V.M., Rozanova L.N. i dr. Vlijanie vlazhnosti na stabil'nost' organicheskogo veshhestva pochv i rastitel'nyh ostatkov // Pochvovedenie. - 2009. -№ 11. - S. 1333-1340.

9. Chuprova V.V., Ljukshina I.V. i dr. Zapasy i dinamika legkomineralizuemoj frakcii organicheskogo veshhestva v pochvah Srednej Sibiri // Vestn. KrasGAU. - 2003. -№ 3. - S. 65-73.

10. SharkovI.N., Samohvalova L.M., Mishina P.V. i dr. Vlijanie pozhnivnyh ostatkov na sostav organicheskogo veshhestva chernozema vyshhelochennogo v lesostepi Zapadnoj Sibiri // Pochvovedenie. - 2014. - № 4. - S. 473-479.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.