Изменение гумусного состояния почвы при различном ее использовании

15-03-2014, 19:37
В условиях интенсивного сельскохозяйственного производства произошло повсеместное ухудшение гумусного состояния почв, что вполне закономерно, так как распашка целины ведет к неизбежным потерям гумуса. Co временем минерализационные процессы затухают, и содержание гумуса стабилизируется на новом, более низком равновесном уровне. Однако, в современных условиях рыночных отношений возникла угроза дальнейшей дегумификации почв, связанная, прежде всего, с изменениями структуры использования пашни, уменьшением внесения удобрений, нарушением агротехники и т.д. Поэтому чрезвычайно важно предусмотреть возможные негативные изменения, происходящие в органическом веществе почвы при различном использовании пашни.
По-настоящему оценить весь размах изменений, происходящих в органическом веществе почвы, возможно только в длительном стационарном опыте, притом с крайними вариантами ее использования, т.е. при моделировании наиболее дефицитного и положительного баланса в ней углерода.
Результаты наших наблюдений (табл.81) указывают на неоднозначность влияния способа использования пашни на содержание гумуса. Так, за 12-летний период бессменного парования уровень биологических потерь гумуса составил 7,6 и 15,2 % в слое 0-20 и 20-30 см соответственно. При использовании пашни в севообороте наблюдается тенденция к незначительному уменьшению количества гумуса, порядка 2 % относительно исходного уровня. Вывод пашни в залежь за этот же период времени значительно увеличил содержание гумуса, особенно в верхнем слое 0-20 см на 22,3 %, в нижнем - повышение менее существенно, но достоверно превосходит другие варианты опыта.
Изменение гумусного состояния почвы при различном ее использовании

Низкое содержание гумуса, отмеченное на всех вариантах опыта в слое 30-40 см, связано со своеобразием биоклиматических условий, определяющих провинциальные особенности накопления органического вещества сухостепных почв Бурятии. Как отмечают исследователи, неглубокое проникновение корневой массы растений обусловливает не только укороченный профиль гумусового горизонта каштановых почв, но и сосредоточенность основного запаса гумуса в верхнем 0-20-30 см слое.
Аналогично гумусу изменяется содержание общего азота в зависимости от способа использования пашни (табл. 82). Уменьшение содержания общего азота почвы в слое 0-20 см и 20-30 см на бессменном пару относительно исходного уровня составило 14,8 и 20,6%, напротив, его увеличение произошло соответственно на 31,5 и 19,1 % при незначительном изменении азота при использовании пашни в севообороте.
Изменение гумусного состояния почвы при различном ее использовании

В целом за 12-летний период бессменного парования потери гумуса и азота в слое 0-30 см составили соответственно 8,80 и 1,23 т/га, со среднегодовыми темпами минерализации 733 и 103 кг/га. Эти результаты подтверждают мнение многих исследователей о паровой обработке как факторе интенсивного использования потенциального плодородия почв.
Повышение запасов гумуса и общего азота при выводе пашни в залежь составило 13,12 и 1,84 т/га со среднегодовым приростом 1093 и 153 кг/га. По нашему мнению, данный прием целесообразно применять на сильнодефлированных каштановых почвах для восстановления их утраченного плодородия.
Незначительное снижение запасов гумуса и азота в слое 0-30 см - 1,63 и 0,20 т/га соответственно в традиционном 4-польном севообороте без применения удобрений в паровом поле со среднегодовыми темпами - 136 и 17 кг/га, с одной стороны, свидетельствует о важном значении культурных растений в балансе органического вещества в сравнении с почвой бессменного пара, с другой, доказывает, что исходное содержание гумуса на начало эксперимента было практически новым равновесным уровнем, установившимся после распашки целины.
Считая, что уровень потери гумуса в наших исследованиях за одну ротацию составляет 0,54 т/га, что в 4-5 раз меньше той, на которую указывали И.А. Ишигенов и др., и, основываясь на темпы минерализации в бессменном пару, следует отнести эти потери на первое поле севооборота, т.е. на чистый пар. Данные потери нетрудно ликвидировать при внесении в паровое поле органических удобрений, даже не в каждую ротацию, а через одну, или при включении в структуру использования пашни культур, обогащающих почву органическим веществом, в частности донника. По нашему мнению, новым равновесным уровнем содержания гумуса после распашки целины необходимо считать тот, который не только не изменяется при постоянной системе земледелия, но и который легко поддерживать доступными средствами, имеющимися в наличии у хозяйств.
Несмотря на определенные изменения, произошедшие в основных группах гумусовых веществ, в целом различное использование пашни не повлияло на характер гумусообразования каштановой почвы (табл. 83).
Изменение гумусного состояния почвы при различном ее использовании

Гумус почвы сохранил свойства гуматно-фульватного типа, присущие почвам данной зоны. Как отмечают Н.А. Ногина, И. Д. Ишигенов, В.И. Волковинцер, Л.Л. Убугунов, Г.Д. Чимитдоржиева, одной из основных причин преимущественного образования и накопления фульвокислот в этих почвах следует считать медленную и неполную гумификацию растительных остатков, обусловленную очень неустойчивыми экологическими факторами сухих степей (иссушение, похолодание, вспышка и спад биологической активности в течение очень короткого теплого времени), которые приводят к образованию слабополимеризованных составляющих, главным образом, типа фульвокислот.
В свою очередь, Г.Д. Чимитдоржиева, Н.Е. Абашеева, Г.Д. Чимитдоржиева отмечают, что наряду с природно-климатическими условиями определенный отпечаток на характер гумуса накладывают неудовлетворительный качественный состав гумусообразователей и преобладание в групповом составе почвенной микрофлоры актиномицетов, способных разлагать гуминовые кислоты.
При рассмотрении фракционного состава наблюдается и другая отличительная черта гумуса каштановых почв Забайкалья - высокое содержание фракции ГК-1 до 9,0% от С общ., что служит, по мнению вышеуказанных авторов, показателем постоянного обновления гумусовых веществ (табл. 84).
Изменение гумусного состояния почвы при различном ее использовании

В силу этого не происходит в достаточной степени усложнения гумуса, что подтверждается низким индексом оптической плотности гумусовых кислот (табл. 85). Как считают И.А. Ишигенов, Л.Л. Убугунов, низкая величина оптической плотности по сравнению с аналогичными почвами бывшего СССР говорит о меньшей конденсированности их ароматического ядра и свидетельствует о провинциальных особенностях гумусовых веществ их подвижности и постоянном обновлении, исключающих условия «старения» и усложнения.
В гумусе каштановой почвы опытного участка наблюдаются и другие зональные особенности, в частности невысокая степень гумификации органического вещества - 28-33 %. По предположению Г.Д. Чимитдоржиевой, И.А. Абашеевой, Г.Д. Чимитдоржиевой, это связано с тем, что в условиях сухих степей преобладают окислительные процессы при разложении свежего органического вещества, и минерализации быстро «сгорают».
Изменение гумусного состояния почвы при различном ее использовании

Высокая обогащенность гумуса азотом - 7,1-7,7 при низком валовом значении азота, по мнению О.В. Юрловой, Н.А. Панковой, М.М. Кононовой, И.А. Ишигенова, также отличительный признак территории с сухим климатом и почв с легким механическим составом. Образование гумуса, обогащенного азотом, происходит за счет большей относительной массы белковых веществ микробного происхождения.
Таким образом, качественный состав гумуса, прежде всего, характеризует типовые признаки, формирующиеся в течение длительного времени и сохраняющиеся в вековых циклах, поэтому любая система использования каштановых почв сохраняет зональные особенности гумусообразования.
Несмотря на то, что качество гумуса каштановой почвы в целом сохраняет региональные особенности при любой системе ее использования, наиболее положительный баланс углерода обеспечивает лучший его качественный состав и, наоборот, уменьшение поступления растительных остатков ведет к фульвотизации гумуса.
В то же время, рассматривая изменения, произошедшие в составе гумуса каштановой почвы после 12-летнего различного ее использования, мы не могли не учитывать положение М.М. Кононовой, Д.С. Орлова о достоверности различий в содержании отдельных групп и фракций только в том случае, если они превышают 4% по отношению к общему содержанию органического вещества.
В целом изменения, произошедшие в почве бессменного пара, в сравнении с исходной почвой и другими вариантами опыта более или менее очевидны из-за непоступления свежего растительного материала. Изменения же в групповом и фракционном составах гумуса севооборота и залежи носят скорее характер тенденций, связанные, прежде всего, с временной динамикой гумуса, зависящей, в свою очередь, от биоклиматических условий гумусообразования.
Возможно, именно в результате краткого благоприятного периода гумификации большинства лет 12-годового цикла происходило накопление полуразложившихся лигнинофицированных органических остатков, за счет чего увеличилось содержание гумина в почве залежи и севооборота, а образующиеся гуминовые кислоты не успевали пройти этап усложнения и «старения», и потому доля связанных с кальцием и прочносвязанных гуминовых кислот в данных вариантах уменьшается. Содержание свободных гуминовых кислот растет и уменьшается количество ГК, связанных с кальцием и прочносвязанных в ряду: пар бессменный - севооборот - залежь, т.е. от отрицательного баланса углерода до самого положительного (табл. 85).
Длительное парование каштановой почвы значительно ухудшает качественный состав гумуса. Отсутствие жизнедеятельности растений привело к разложению гуминовых кислот, особенно подвижной фракции, увеличило содержание агрессивной фракции ФК, связанных с Ca, в результате отношение ГКФК снижается до 0,71, при исходном значении 0,91. По нашему мнению, при бессменном паровании актиномицеты, которые составляют большинство в микрофлоре каштановых почв, вынуждены разлагать гуминовые кислоты и, прежде всего, ГК-1 до фульвокислот с дальнейшей их частичной минерализацией, в результате чего уменьшается общее содержание углеродов и ухудшается его качественный состав.
В севообороте, а тем более залежи, при наличии постоянного количества гумусообразователей процесс гумусообразования иной и позволяет иметь не только более высокое содержание гумуса, но и более широкое отношение ГК:ФК, чем в бессменном пару
Таким образом, для гумуса каштановой почвы Бурятии при любой системе использования пашни характерны следующие провинциальные особенности: невысокое содержание, сосредоточенность его в верхнем 0-30 см слое, высокая подвижность, гуматно-фульватный тип, сравнительно высокая обогащенность азотом, относительно слабая степень гумификации органического вещества, низкая оптическая плотность гумусовых кислот.

  • Баланс элементов питания в севооборотах
  • Использование элементов питания сельскохозяйственными культурами
  • Гумусированность почвы при различных ее обработках
  • Удобрение и содержание гумуса в почве
  • Лабильные формы органического вещества
  • Севообороты и органическое вещество почвы
  • Гумусное состояние каштановых почв при их сельскохозяйственном использовани ...
  • Биологическая активность почвы при ее обработке и в севооборотах
  • Калийный режим
  • Азотный фонд каштановой почвы

  • Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

    Министерство сельского хозяйства Оренбургской области

    Правительство Оренбургской области

    Визитка компании - сайт компании

    Ильинка





    Акцент

     

    • Рейтинг@Mail.ru
    • Яндекс.Метрика
    • Индекс цитирования