Новости
09.05.2023
с Днём Победы!
07.03.2023
Поздравляем с Международным женским днем!
23.02.2023
Поздравляем с Днем защитника Отечества!
Оплата онлайн
При оплате онлайн будет
удержана комиссия 3,5-5,5%








Способ оплаты:

С банковской карты (3,5%)
Сбербанк онлайн (3,5%)
Со счета в Яндекс.Деньгах (5,5%)
Наличными через терминал (3,5%)

ТРАНСФОРМАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЧВЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБА ЗАДЕЛКИ СОЛОМЫ

Авторы:
Город:
Красноярск
ВУЗ:
Дата:
27 марта 2016г.

Использование соломы в качестве органического удобрения давно пропагандируется, однако во многих хозяйствах внедряется с трудом. Наряду с организационными и техническими трудностями, одной из основных проблем является иммобилизация почвенного азота целлюлозоразлагающими микроорганизмами. В то же время, установлено, что при внесении соломы усиливается процесс азотфиксации (Ландина, 1992).

В нашем эксперименте, исходя из схемы, солома заделывалась на разную глубину в лугово-черноземную почву, взятую с целинного участка. Интерес представляет соотношение скорости минерализации до внесения соломы и после внесения. Учитывая очень высокое содержание гумуса, а значит и азота в почве, мы сможем проследить как за темпами минерализации нативного органического вещества, так и исследовать влияние соломы на этот процесс.

Одной из практических проблем земледелия является выбор оптимального варианта заделки соломы. Цель исследований – оценить характер трансформации органических веществ в почве при различных способах заделки соломы. Объект исследований – лугово-черноземная почва. Схема вегетационно-полевого опыта была представлена вариантами (способами заделки соломы): 1. Бессменный чистый пар; 2. Заделка на глубину 0-10 см; 3.   15-25 см; 4. 0-10 см + N; 5. Солома на поверхности почвы. Выбор сделан исходя из многочисленных дискуссий о более оптимальном способе, при котором солома будет оказывать пролонгирующий удобрительный эффект и влиять на соотношение процессов гумификации и минерализации.

Содержание органического вещества в почве опыта было очень высоким. Рассмотрим динамику содержания органического углерода (Сорг), щелочнорастворимого (СNaOH) и водорастовримого углерода (CH2O) и углерода детрита (Сд) за годы исследований. Сумма СNaOH и CH2O формирует подвижное органическое вещество (ПОВ), а Сд – лабильное органическое вещество (ЛОВ). Содержание органического углерода в целинной почве, перед закладкой опыта составляло 7770 мг C/100 г почвы. По данным Табл.1 количество Сорг на следующий год значительно сократилось во всех вариантах. В большей степени это было выражено в слое почвы 0-10 см на вариантах с заделкой соломы озимой ржи на 0-10 см внесенной на поверхность (в качестве мульчи). Минерализация органического вещества в первый год исследований не зависела от способа заделки соломы до момента ее внесения в сентябре. Поэтому, разница в содержании Сорг, наблюдаемая нами, возможно, вызвана причинами агрофизического порядка и различной величиной подземной продукции, корневых выделений, повлиявших на скорость минерализации.




   Таблица 1

Содержание групп органических веществ в почве за годы исследований, мг С/100 г





 

Варианты

Сорг

СNaOH

Сд

CH2O

1-й год

2-й год

3-й год

1-й год

2-й год

3-й год

1-й год

2-й год

3-й год

1-й год

2-й год

3-й год

Чистый пар

6855

6332

6244

1720

1688

1558

169

140

115

36,0

24,0

37,5

6980

6822

6777

2388

2309

2260

181

174

163

13,0

25,5

45,0

0-10 см

6779

7209

6709

7161

6690

7034

1656

2130

1476

1994

1433

1903

168

193

150

225

122

214

37,5

20,1

25,5

36,0

39,0

48,0

15-25 см

7196

7203

7086

7124

7025

7088

1768

2080

1597

1916

1480

1884

239

245

152

205

136

170

37,2

22,0

28,4

38,4

42,0

49,5

0-10 см+ N

6930

7255

7350

7614

7131

7320

1757

1993

1549

2164

1493

1954

193

222

378

349

290

271

34,2

20,1

28,5

36,0

43,5

45,0

На поверх-

6703

7274

7211

1887

1621

1659

168

303

261

35,0

30,0

40,5

ности

6549

7162

7150

1964

2116

2135

187

288

230

17,0

34,4

45,0

НСР05

408

80

-

-

-

162

-

3,4

* верхний ряд – в слое 0-10 см         1-й год – озимая рожь     2-й год - кукуруза нижний ряд – в слое 15-25 см       3-й год – яровая пшеница

 

После заделки соломы ржи в сентябре, в соответствии со схемой опыта, в почву каждой повторности вариантов (исключая чистый пар) поступило 7,2 г С.  На следующий год процесс минерализации был уже выражен в меньшей степени. А в вариантах с внесением соломы в слой 0-10 см + N, и на поверхность почвы, содержание Сорг увеличилось как в верхнем, так и нижнем слоях. Одной из причин этого повышения является рост содержания детрита в этих вариантах. Содержание органического углерода в слое 15-25 см было выше, чем в слое 0-10 см, за исключением варианта с поверхностным внесением соломы. Данный факт подтверждает точку зрения о том, что при безотвальной обработке, смоделированной нами, содержание гумуса в верхнем слое выше, чем в нижнем. Эта закономерность подтвердилась в последующие периоды наблюдений.

Во второй год исследований минерализация органического вещества проходила в условиях выращивания кукурузы. Известно, что минерализации в первую очередь подвержены соединения легкодоступные для микроорганизмов, поэтому при рассмотрении показателей СNaOH, Сд и CH2O в Табл.1 мы сможем дать более достоверную оценку ―субстрату‖ подвергающемуся минерализации. Характер динамики подвижного органического вещества аналогичен Сорг и только содержание СNaOH в вариантах: 0-10 см + N и ―на поверхности‖ не возросло, как Сорг в первый год, а уменьшилось. Поэтому, несмотря на высокое отношение С:N в поступающем органическом материале, процессу минерализации была подвержена и эта группа гумусовых соединений.

Более высокое содержание ПОВ в слое 15-25 см свидетельствует о зависимости величины этого показателя в данной почве в большей степени от уровня аэробиозиса и влажности, нежели от поступающего органического материала. Практически такая же закономерность наблюдалась и в содержании Сд и СH2O. Ранее уже упоминалось, что среди легкоразлагаемых органических соединений минерализации в первую очередь подвергается детрит. Материалы Табл.2 иллюстрируют показатели, характеризующие степень и направление трансформации органических веществ.




Данные таблицы свидетельствуют о более высокой степени минерализации органического вещества в верхнем слое почвы. Причем происходила минерализация и гумусовых веществ. Здесь необходимо выделить вариант с заделкой соломы на 0-10 см, где на протяжении трех лет исследований в меньшей степени была выражена минерализация фульвокислот. В данном случае мы также можем предположить о меньшей глубине гумификации в почве этого варианта. На глубине 15-25 см приведенный факт наблюдался в варианте с заделкой соломы на 15-25 см, что может говорить о том, что здесь сложились условия менее благоприятные для гумификации.

Доля ПОВ и ЛОВ в структуре органического вещества на глубине 0-10 см указывает на то, что минерализации были подвержены как та, так и другая группы органики. В чистом пару распаду в большей степени был подвержен детрит, нежели щелочногидролизуемые гумусовые вещества. В вариантах с заделкой соломы на 0-10 см и на 15-25 см, разложению, вероятно, были подвержены обе группы легкоминерализуемого органического вещества (ЛМОВ). При внесении соломы на 0-10 см совместно с азотом и при внесении ее на поверхность почвы минерализация осуществлялась за счет ПОВ, а доля детрита в органическом веществе возросла. Поэтому мы можем допустить, что в этих вариантах складывались более благоприятные условия для роста растений и функционирования микроорганизмов, а значит и для протекания процесса дыхания. Интенсивность последнего существенно определяет биогеохимический круговорот углерода. На глубине 15-25 см динамика долевого участия лабильных групп была практически одинаковой с динамикой в слое 0-10 см за исключением варианта с заделкой соломы на 0-10 см. Одной из причин этого может быть смещение корневой системы растений в нижний слой из-за недостатка минерального азота в верхнем слое, обогащенного углеродсодержащим субстратом.

Анализ полученных данных позволяет сделать несколько выводов:

Доля ПОВ и ЛОВ в составе Сорг в почве рассматриваемых вариантов за три года сократилась. Разложению в первую очередь подвергались неустойчивые группы органического вещества. Однако, это наблюдалось только в вариантах с внесением соломы в слой 0-10 см, 15-25 см и, в меньшей степени, в почве, находящейся в условиях бессменного парования.

Заделка соломы в слой почвы 0-10 см + N сопровождается снижением содержания ПОВ, ростом количества ЛОВ к третьему году исследований.

Почва варианта (солома на поверхности почвы), имеющая в составе Сорг самую большую долю ПОВ – 28%, по-видимому, находилась в условиях благоприятных для минерализации этой группы гумусовых веществ, т.к. к концу наблюдений доля ПОВ сократилась до 23%. Тогда как доля детрита в составе Сорг увеличилась.



Список литературы

1.     Ландина М.М. Почвенный воздух. – Новосибирск: Наука, 1992. – 169 с.