Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Органическое вещество агрогенных почв и эффективное плодородие в системе агроландшафтов подзоны умеренно-засушливой и колочной степи Предалтайской провинции Соврикова, Екатерина Михайловна

Органическое вещество агрогенных почв и эффективное плодородие в системе агроландшафтов подзоны умеренно-засушливой и колочной степи Предалтайской провинции
<
Органическое вещество агрогенных почв и эффективное плодородие в системе агроландшафтов подзоны умеренно-засушливой и колочной степи Предалтайской провинции Органическое вещество агрогенных почв и эффективное плодородие в системе агроландшафтов подзоны умеренно-засушливой и колочной степи Предалтайской провинции Органическое вещество агрогенных почв и эффективное плодородие в системе агроландшафтов подзоны умеренно-засушливой и колочной степи Предалтайской провинции Органическое вещество агрогенных почв и эффективное плодородие в системе агроландшафтов подзоны умеренно-засушливой и колочной степи Предалтайской провинции Органическое вещество агрогенных почв и эффективное плодородие в системе агроландшафтов подзоны умеренно-засушливой и колочной степи Предалтайской провинции Органическое вещество агрогенных почв и эффективное плодородие в системе агроландшафтов подзоны умеренно-засушливой и колочной степи Предалтайской провинции Органическое вещество агрогенных почв и эффективное плодородие в системе агроландшафтов подзоны умеренно-засушливой и колочной степи Предалтайской провинции Органическое вещество агрогенных почв и эффективное плодородие в системе агроландшафтов подзоны умеренно-засушливой и колочной степи Предалтайской провинции Органическое вещество агрогенных почв и эффективное плодородие в системе агроландшафтов подзоны умеренно-засушливой и колочной степи Предалтайской провинции
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Соврикова, Екатерина Михайловна. Органическое вещество агрогенных почв и эффективное плодородие в системе агроландшафтов подзоны умеренно-засушливой и колочной степи Предалтайской провинции : диссертация ... кандидата сельскохозяйственных наук : 06.01.03. - Барнаул, 2006. - 124 с. : ил.

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Природные и почвенные условия подзоны умеренно- засушливой и колонной степи Предалтаискои провинции

1.1. Климат

1.2 Рельеф и гидрография

1.3. Растительность

1.4. Почвообразующие породы и почвы

Глава 2. Объекты и методы исследования.

Глава 3. Агроландшафты пахотных угодий подзоны умеренно-асушливой и колочнои степи .

3.1. Понятие «агроландшафтов» и их особенности 20

3.2. Почвы элементарных агроландшафтов 24

3.3. Количество органических остатков в пахотном слое почв элементарных агроландшафтов

3.4. Влияние элементарных агроландшафтов на степень разложения органических остатков в почве

Глава 4. Качественный состав гумуса в почвах агроландшафтов пахотных угодий . 52

4.1. Качественный состав гумуса почв элементарных агроландшафтов.. 52

4.2. Теснота и характер связи качественного состава гумуса почв с особенностями агроландшафтов 60

4.3 Влияние содержания гумуса и его качественного состава в почве на урожайность яровой пшеницы

Глава 5. Влияние элементарных агроландшафтов на мобилизацию подвижных питательных веществ и эффективное плодородие .

5.1. Влияние элементарных агроландшафтов, некоторых свойств почв на мобилизацию подвижных форм азота в почвах, его динамика в истечение вегетации и урожайность яровой пшеницы

5.2. Влияние элементарных агроландшафтов, некоторых свойств почв на мобилизацию подвижного фосфора в почвах, его динамика в течение вегетации и урожайность яровой пшеницы

5.3. Влияние элементарных агроландшафтов, некоторых свойств почв на мобилизацию обменного калия в почвах, его динамику в течение вегетации и урожайность яровой пшеницы

5.4. Модели урожайности яровой пшеницы в системе агроландшафтов

Выводы

Предложения производству

Библиографический список

Приложение

Введение к работе

Актуальность темы. Известно, что органическое вещество почв

*

играет огромную роль в плодородии. Известно также, что содержание органического вещества в почве снижается под влиянием антропогенных воздействий. Ускоренная дегумификация органического вещества ухудшает

'* физические свойства почвы, при недостатке в почве свежего гумуса не

восстанавливается структура почвы, которая разрушается под влиянием тяжелой техники. Превращение органических остатков в гумус и увеличение содержания элементов питания необходимо для функционирования различных агроценозов. Особенно это важно в условиях, где на естественный ход почвообразования накладываются деградационные процессы, связанные, в частности, с водной эрозией, что имеет место в условиях подзоны

д* умеренно-засушливой и колочной степи Предалтайской провинции.

[ В настоящее время уделяется большое внимание адаптивно-

\ ландшафтному земледелию в условиях элементарных агроландшафтов,

однако процессы связанные с органическим веществом почвы, мобилизацией подвижных питательных веществ и формирование урожайности в условиях элементарных агроландшафтов изучены слабо.

В связи с этим были сформулированы цель и задачи исследований.

,4 Цель исследования: изучить особенности состава органического

вещества пахотных почв элементарных агроландшафтов, установить его влияние на мобилизацию подвижных питательных веществ и эффективное плодородие господствующего агроценоза в условиях подзоны умеренно-засушливой и колочной степи Предалтайской провинции. Для достижения данной цели были поставлены и решены следующие задачи:

I 1. Изучить преобладающие почвы элементарных агроландшафтов, дать

' их морфологическую, физико-химическую характеристики.

2. Установить количество органических остатков и степень их разложения в пахотном слое почв элементарных агроландшафтов.

  1. Определить влияние степени разложения органических остатков на урожайность яровой пшеницы.

  2. Выявить влияние элементарных агролапдшафтов на урожайность яровой пшеницы.

  3. Установить особенности качественного состава гумуса в пахотных горизонтах преобладающих почв элементарных агролапдшафтов.

' 6. Изучить мобилизацию подвижных элементов питания в пахотных

почвах элементарных агролапдшафтов под яровой пшеницей, и динамику за вегетационный период.

7. Установить влияние гумуса и его качественного состава на
мобилизацию подвижных элементов питания и урожайность яровой
пшеницы в условиях элементарных агроландшафтов.

8. Определить долю влияния органических остатков, гумуса и подвижных
[0 питательных веществ в формировании урожайности зерна яровой пшеницы.

Защищаемые положения.
1. Наибольшее содержание общего количества органических остатков
формируется в почвах водоразделов, южных и юго-западных склонов,
меньше их накапливается в почвах северных, северо-восточных, юго-
восточных экспозиций. Степень разложения органических остатков
происходит в этом же порядке.
,* 2. Количество органических остатков под яровой пшеницей, их

превращение в гумус, влияние на мобилизацию подвижных питательных веществ в элементарных агроландшафтах различно, что определяет

формирование различных уровней урожайности возделываемых культур. л

Научная новизна. Для пахотных черноземов подзоны умеренно-
засушливой и колочной степи Предалтайской провинции в элементарных
агроландшафтах информационно-логически определено влияние гумуса и
<* его качественного состава на мобилизацию подвижных форм питательных

веществ. Установлена связь между общим содержанием органических остатков, компонентами гумуса в почве и урожайностью зерна яровой

пшеницы. Изучено влияние элементарных агроландшафтов на образование гумуса, его качественного состава, подвижных элементов питания и изменение урожайности по склонам. Разработана модель урожайности зерна яровой пшеницы. На основе моделирования установлена доля влияния свежих органических остатков и гумуса почв на урожайность зерна яровой пшеницы. Органические остатки в почве определяют 30% урожайности,

* содержание гумуса определяет 41 % урожайности зерна яровой пшеницы.

Практическая значимость работы. Выводы по работе могут быть использованы в хозяйствах для сохранения плодородия почв, склоновых земель подзоны умеренно-засушливой и колочной степи Предалтайской провинции.

Апробация диссертации. Материалы диссертации были доложены на восьмой Международной научной школы - конференции студентов и

\* молодых ученых- Экология Южной Сибири и сопредельных территорий

Абакан (2004г); на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава АГАУ (2004г); на межрегиональной научно-практической конференции «Выставке -Ярмарке» Барнаул (2004г). По материалам диссертации опубликовано 7 научных статей.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, предложений производству и списка литературы.

,<«* Содержание изложено на 120 страницах машинописного текста, включая 7

таблиц, 27 рисунков. Список литературы состоит из 200 наименований, из них 11 на иностранном языке.

Автор выражает глубокую признательность заведующей кафедрой почвоведения и агрохимии ФГОУ ВПО «Алтайского государственного аграрного университета», доктору сельскохозяйственных наук, профессору

і Л.М. Бурлаковой за чуткое руководство, помощь в написании работы, так же

кандидату биологических наук, доценту Е.Г. Пивоваровой за советы и

консультации, коллективу кафедры почвоведения и агрохимии ФГОУ ВПО

7 «Алтайского государственного аграрного университета» за поддержку в процессе выполнения работ.

Рельеф и гидрография

В геоморфологическом отношении землепользование обоих хозяйств расположено в восточной части Приобского плато и частично на небольших разрозненных участках поймы р. Оби. Приобское плато - обширная древнеаллювиальная равнина, которая в различных частях испытала воздействие разных дополнительных факторов, сыгравших существенную роль в формировании местных особенностей рельефа (Почвы Алтайского края, 1959). Основная часть Приобского плато представляет широкоувалистую равнину, расчленению на ряд увалов параллельно вытянутыми ложбинами древнего стока, заложенными ещё в третичное время и переуглубленные в четвертичное время потоками талых ледниковых вод. Абсолютные отметки восточной части Приобского плато 250-300 м над уровнем моря. Глубина ложбин 50-80м. На склонах плато выработаны серии эрозионно-аккумулятивных террас ложбин древнего стока. Склоны плато расчленены густой сетью сравнительно молодых эрозионных форм балок, долин и оврагов. Густота эрозионного расчленения территории достигает 0,3-0,9 км/км . Различия горизонтального расчленения накладывается на глубину вреза балок. Более сильному горизонтальному расчленению соответствует и более глубокий врез балок. Общая поверхность плато - широкоувалистая, с небольшими уклонами. Склоны круче 3 встречаются лишь на наиболее расчлененных участках. Склоны отличаются большой длиной (до Зкм), что даже при слабых уклонах способствует почвенному смыву. В северо-восточной и восточной частях плато, прилегающих к долине Оби, где находится землепользование учебного хозяйства, наблюдается усиление расчлененности рельефа. Верхние участки плато лежат на высоте 250-280 м над уровнем моря, базис эрозии (р. Обь) расположен на высоте 120 -130 м над уровнем моря. Эта смена высот происходит на расстоянии всего нескольких километров. Следствием такой амплитуды высот является бурное развитие эрозионной деятельности. Здесь расчленение достигает 0,9-2 км/км , а местами и более.

Склоны плато расчленены густой сетью долин, балок и оврагов. Характерны глубокие балки и долины (глубиной 100-120 м при ширине до 2 км) с сильно разветвленными верховьями и со свежими эрозионными врезами по днищам. Глубина донных оврагов достигает 20-30 м. Склоны в верхней части имеют крутизну 1,5-6, в нижней - до 12, В связи с условиями рельефа здесь особенно выражены явления почвенного смыва. Большая часть пашни обоих хозяйств расположена на склонах до 1. Значительная часть пахотных угодий расположена на склонах различной крутизны (от 1 до 10 ). Вовлеченные в пашню склоновые земли подвержены смыву, который начинается на склонах 1,5-2. Смытые почвы распространены на склонах балок, подвергающихся неумеренному выпасу, а иногда и распахиванию.

Склоны хозяйств расчленены разветвленными балками и системой лощин на ряд более мелких увалов и водоразделов. Поверхность водоразделов выровнена, часто покрыта множеством микропонижений, чередующихся с микроповышениями, абсолютная высота которых колеблется в пределах 0,4-1,0 м. Микропонижения (блюдца) имеют различную форму, облесены, местами даже заболочены.

Склоны водоразделов пологие, по мере приближения к балкам крутизна их увеличивается. В прибалочной части изрезаны ложбинами и лощинами, которые непосредственно переходят в вершины балок или их отвершки. Ложбины порой крутые и глубокие. Южные склоны почти повсеместно смыты. Об этом свидетельствует распространение слабо- и среднесмытых почв, приуроченных к этим склонам. Лощины, как правило, вытянуты в правую сторону от балок, относительно неглубокие. Некоторые наиболее крупные лощины, глубоко врезаны (порядка 5-7 м). По днищам отмечаются мелкие озерки и болотца.

В юго-западной и северной частях землепользования в водораздел врезаются несколько отвершков балок, развитых за пределами землепользования. Балки разветвлены, относительно прибалочных приводораздельных склонов врезаны неглубоко (на глубину 8-15 м) и имеют ассиметричное строение. Северные склоны более крутые и короткие, задернованы и залесены, имеют хорошо выровненную бровку. Южные склоны в водораздельные склоны переходят плавно, сильно смыты и размыты. Днище балок узкое, покрыто донными размывами.

В связи с условиями рельефа на исследуемой территории особенно выражено явление плоскостной водной эрозии (Материалы почвенного обследования совхоза «Центральный» Калманского района, 1999; Кудрявцева, 1997; Кононцева, 2000). Гидрографическая сеть ОПХ «Пригородное» представлена речушками Власиха и Штабка и системой озер повышенной части землепользования (возле с.Ново-Михайловка и д.Березовк:а). Характерной особенностью рек описываемой территории является подпитывание майскими паводковыми водами. Речки Власиха и Штабка имеют очень узкие русла, мелководные, в летние месяцы высыхают, сохраняясь в виде отдельных плёсов, лиманов, прудов. Вода в них пресная. Озера водораздельной части расположены цепью по направлению Березовка-Ново-Михайловка-Власиха, глубокие и пресноводные. Эрозионная деятельность озер незначительная, в основном они имеют аккумулятивное значение. Территория хозяйства «Центральный» где расположены пахотные земли разделена реками Большая Калманка, Малая Калманка и Марушка на четыре массива. На этих массивах преобладают склоны южной и юго-западной экспозиции, меньше занимают склоны северной и северо-западной экспозиций. Грунтовые воды находятся на различной глубине, в зависимости от условий рельефа. На водораздельной повышенной части 4 землепользования воды находятся на глубине 50-100 м, в днищах балок, лощин и по периферии озер грунтовые воды лежат на глубине 3-6 м и оказывают влияние на почвообразование.

Почвы элементарных агроландшафтов

Преобладающими почвами ОГГХ «Пригородное» Первомайского района и КГУП «Центральное» Калманского района являются почвы черноземного типа почвообразования, которые представлены двумя подтипами: выщелоченными и обыкновенными. Нами рассмотрено шесть агроландшафтов: Водораздел, склоны северной, северо-восточной, юго-восточной, южной, юго-западной экспозиций. Во всех агроландшафтах разрезы почв закладывали по элементам рельефа в верхней, средней и нижней частях склонов. Склоны разной экспозиции и крутизны представлены разными почвами (табл.2 и 3). В таблице 2 представлены почвы на разных частях и экспозициях склона ОПХ «Пригородное» Первомайского района. Таблица 2 Почвы элементарных агроландшафтов, пахотных угодий в ОПХ «Пригородное» Первомайского района № п./р. Индекс почвы Название почвы Расположение по рельефу 5 чв22с Чернозем выщелоченныйсреднемощный, среднегумусный,среднесуглинистый водораздел 9 ЧВ22с Чернозем выщелоченныйсреднемощный, среднегумусный,среднесуглинистый склон северной экспозиции верхняя инижняя его трети, крутизна склона 2-3 8 Ч22с Чернозем обыкновенныйсреднемощный, среднегумусный,среднесуглинистый склон севернойэкспозиции средняяего треть, крутизна 3 11 Ч 12с Чернозем выщелоченныймаломощный, среднегумусный,среднесуглинистый склон северовосточной экспозиции, крутизна1-2 29 ч21с Чернозем обыкновенныйсреднемощный, малогумусный,среднесуглинистый склон южной экспозиции верхней трети, крутизна 2-3 1 ЧВ21с Чернозем выщелоченныйсреднемощный, малогумусный,среднесуглинистый склон южнойэкспозиции среднейего трети, крутизна 2-3 31 лчв21с Лугово-черноземнаявыщелоченная, среднемощная,малогумусная, среднесуглинистая. склон южнойэкспозиции нижнейего трети, крутизна 3-4 10 {ЧК11с Чернозем обыкновенный,карбонатный, маломощный,малогумусный,среднесуглинистый,сильносмытый склон юго-западнойэкспозиции верхняяего треть, крутизна 3

По мощности гумусового горизонта склоны распределились следующим образом: среднемощными являются почвы на водоразделе, склонах северных экспозиций, маломощными являются почвы склонов южных экспозиций. Наименьшая мощность гумусового горизонта 27см отмечена на склоне юго-западной экспозиции в верхней его трети. Так же среди черноземов обыкновенных встречаются карбонатные, в которых вскипание от соляной кислоты происходит с поверхности или на небольшой глубине горизонта АВ, как показано на примере разреза № 10.

В сумме на негумифицированную часть приходится около 10-15% общего содержания гумуса. Однако она играет важную роль в жизни почвы и её плодородии. Негумифицированные органические остатки являются важным источником питательных веществ для растений, они сравнительно легко разлагаются в почве. Содержащиеся в них элементы питания - азот, фосфор, сера и другие переходят в доступную для растений минеральную форму (Агрохимия, 1989; Тейт, 1991). В составе органического вещества почвы находятся все соединения растений, бактериальной и грибной плазмы, а также продуктов их % последующего взаимодействия. Это играет важную роль в последующей трансформации растительных остатков и почвообразования (Кауричев, 1989). Первичное органическое вещество, поступившее в почву, подвергается сложным превращениям, включающим процессы разложения, вторичного синтеза в форме микробной плазмы и гумуса. И.В. Тюрин (1937) показал, что нейтральная реакция в почвах насыщенных кальцием, ускоряет процессы разложения растительных остатков, причем эти процессы приобретают более резко выраженный окислительный характер. Проведенными исследованиями Багаутдиновым Ф.А. (2000) установлено, что в течение первых нескольких месяцев происходит сравнительно быстрое разложение органического вещества, в дальнейшем интенсивность минерализации значительно замедляется. В течение года минерализуются около 60-70% органических остатков. Время полного разложения растительных остатков в пахотном горизонте почвы составляет величину порядка 5-7 лет. В полевых опытах на фоне различных агротехнических приемов подтверждено, что минерализация органических остатков протекает быстрее при его заделке в почву (Cheshire, Mundie, 1981).

Разложение органического материала происходит быстрее и качественнее при оптимальном увлажнении и температурном режиме (Хубецова, 1973; Кравков, 1978). Определение содержание органических остатков под культурой яровая пшеница СМ. Надежкиным (2005) позволило ему установить, что содержание органического вещества колеблется от 1,62 до 1,75 т/га. В нашей работе рассматривается разложение органических остатков в почве на разных частях и экспозициях склонов под яровой пшеницей. Данные, полученные в ходе анализа, были обсчитаны информационно логическим методом. Были отобраны почвенные образцы весной и осенью на склонах северной, северо-восточной, южной, юго-восточной и юго-западной экспозициях в верхней средней и нижней их трети. По полученным данным (в табл. 4) видно, что количество живых корней пшеницы, а так же сорняков, мертвых растительных остатков, полуразложившихся растительных остатков, и степень разложения органических остатков в пахотном слое почв различно. д, Анализируя материалы по изучению, разложение органических остатков в черноземных почвах колочной степи Алтайского края, следует признать, что разница в скорости разложение органических остатков на различных частях и экспозициях склона довольно существенная. На это указывает степень разложения в % от количества всех органических остатков. Всего органических остатков т/га весной в почве варьировало в пределах от 1,75 т/га на верхней трети юго-восточной экспозиции склона, до щ 4,55 т/га нижней части южной экспозиции склона. Почвы водораздела имели содержание органических остатков 3,43 т/га.

Теснота и характер связи качественного состава гумуса почв с особенностями агроландшафтов

Значение гумуса в почвообразовании и развитии плодородия определяется его обязательным участием во всех звеньях этих процессов. Гумусовые вещества и промежуточные продукты разложения органических остатков активно участвуют уже в первом этапе почвообразования -биологическом выветривании минералов и разрушении горных пород, выходящих на дневную поверхность (Гумус и почвообразование, 1978). Гумус принимает участие в питании растений и является источником минеральных элементов, углекислого газа и биологически активных веществ. Он также выполняет санитарно-защитные функции по ускорению микробиологического разложения пестицидов и закреплению загрязняющих веществ (Бурлакова, Рассыпнов, 1990). Огромная роль принадлежит гумусу в формировании профиля почвы во всех природных зонах, причем характер этого участия в значительной степени обусловлен составом гумусовых веществ (Самойлова, 1990). В тех почвах, где образуется много гуминовых кислот, (они накапливаются обычно на месте своего образования), формируется хорошо 4 выраженный гумусовый горизонт той или иной мощности с высокой поглотительной способностью по отношению к катионам. Если почва богата кальцием, вся масса гуминовых кислот переходит в форму нерастворимых в воде гуматов кальция, участвующих в создании очень ценной водопрочной комковато-зернистой структуры. Эти горизонты богаты азотом, фосфором, серой, накапливающимися здесь в органической форме и постепенно минерализующимися; они имеют наиболее благоприятную пористость, а следовательно и наилучший водно-воздушный режим (Тюрин, 1966).

На склонах южной экспозиции формируются почвы с укороченным гумусовым профилем с меньшим содержанием гумуса. На склонах северной экспозиции, где эрозионные процессы менее выражены, мощность гумусовых горизонтов обычно равна мощности аналогичных горизонтов почв на водоразделе или даже превышает ее (Каштанов, Явтушенко, 1997).

На склонах полярных экспозиций наблюдаются различия в солнечной и тепловой радиации (Голубова, 1966), интенсивности проявления водной эрозии и влагообеспеченности почв (Романова и др.,1983).

Различие в тепловом и водном режиме на склонах разной экспозиции сказывается как на продуцирование биомассы, так и на микробиологические процессы, следствием чего является различные скорости накопления, минерализации и гумификации органического вещества (Каштанов, Явтушенко, 1997).

На водоразделе и склонах северных экспозиций аккумуляция гумуса в верхних горизонтах почв наибольшая. Наименьшее содержание гумуса в почвах на склонах южных и юго-западных экспозиций. Содержание гумуса в почвах на склонах северо-восточных и юго-восточных экспозиций занимают промежуточное положение.

Содержание гуминовых кислот так же как и содержание гумуса было высоким на водоразделе и склонах северо-восточной экспозиции, но в почве на склоне юго-западной экспозиции при пониженном содержании гумуса было высокое содержание гуминовых кислот. В наших исследованиях содержание гуминовых кислот имеет противоположный характер изменению содержания гумуса на склонах северной, юго-восточной и юго-западной экспозиций. Наиболее высокое содержание фульвокислот характерно для почв северной, северо-восточной, юго-восточной экспозиций, наиболее низкое на водоразделах, южных и юго-западных экспозиций. По-видимому в наименее прогреваемых и более увлажненных почвах склонов северной, северовосточной, юго-восточной экспозиций создаются условия более благоприятные для образования фульвокислот, хотя и в этом случае их образуется меньше чем гуминовых кислот.

Регулирование агроэкосистем, где центральное место занимает урожайность сельскохозяйственных культур, невозможно без учета количественных показателей почвенного плодородия. Вызывает обеспокоенность, что в процессе сельскохозяйственного производства изменяются содержание и состав гумуса, особенно снижается доля подвижных веществ, накапливаются инертные к разложению негидролизуемые соединения. Для черноземных почв, характерно то, что основная часть почвенного гумуса представлена трудно минерализуемыми компонентами. Обычно используемые сегодня показатели, характеризующие почвенное плодородие, либо консервативны, либо очень динамичны и недостаточно отражают свойства агроценозов. Это не позволяет в полной мере оценивать изменение состояния пашни при ее эксплуатации. Поэтому необходим поиск таких показателей, которые будут теснее коррелировать с урожаем агрокультур и нести более обширную информацию о почвенном плодородии. Уровень урожаев при содержании гумуса от 5 до 7%, без какого либо внесения удобрений характеризует почвенное плодородие (Дьяконова, Титова, Когут, 1990). Анализ, проведенный Шпедтом А.А. и др. (2001) свидетельствует об отсутствии строгих линейных зависимостей между изучаемыми свойствами почв и урожайностью яровой пшеницы, позволяет предполагать наличие некоторого отклонения от линейности; чем подчеркивается более сложный характер взаимодействия системы почва - растение. Значение общего гумуса как важнейшего фактора плодородия раскрыто в литературе достаточно полно. При изучении влияния на урожайность 15 различных факторов в черноземных почвах лесостепной зоны наибольший коэффициент передачи информации (влияние на урожайность) получен от содержания гумуса.

В работах Бурлаковой Л.М. (1984) информационный анализ позволил раскрыть специфичные уровни урожайности яровой пшеницы в зависимости от гумуса. Специфичные уровни отражают зависимость, которая бы имела место при условии влияния одного отдельного взятого фактора. При рассмотрении содержания гумуса с его увеличением до 5% урожайность возрастает до 2-го ранга, до 5-6% - до 5-го ранга (15-17 ц/га). Самая высокая урожайность -21-23 ц/га (7 ранг) - соответствует содержанию гумуса от 8 до 9%. При дальнейшем увеличении содержания гумуса (более 9%) урожайность не возрастает, а наоборот, снижается до 5-го ранга.

В регулируемых агроэкосистемах основные возможности управления продукционным процессом открываются в рациональном использовании почвенного плодородия, экологически безопасном применений удобрений и т.д. Нередко наблюдаются случаи, когда из-за недостаточно обоснованного применения агротехнических приемов происходит снижение почвенного плодородия (Егоров, 1977; Панов, Мамонтов, 2000), продуктивности агроценозов и качество урожая (Минеев, Рампе, 1990).

Влияние элементарных агроландшафтов, некоторых свойств почв на мобилизацию подвижного фосфора в почвах, его динамика в течение вегетации и урожайность яровой пшеницы

В почвах фосфор встречается в виде минеральных и органических соединений. Минеральные соединения представлены солями кальция, магния, железа и аммония ортофосфорной кислоты; органические -нуклеиновыми кислотами, фосфатидами, фитином, сахарофрсфатами и другими соединениями, входящими в состав неразложившихся остатков организмов и промежуточных продуктов их разложения (Бурлакова, 1984).

Изучению форм почвенных фосфатов, их динамики и доступности растениям, превращению фосфорных удобрений в основных типах почв посвящена обширная литература (Чириков, 1956; Дмитриенко, 1957; Соколов, 1962; Бурлакова, 1960; Джафаров, 1966; Бурангулова, 1967; Чижиков, 1967, Гинзбург, 1960; Бурлакова, 1984; Антонова, 1968,1971 и др.).

Фосфор поступает в растение из почвы преимущественно минеральный, в форме окисленных ионов Н2РО4, в виде различных солей ортофосфорной кислоты, находящихся в почвенном растворе и адсорбированных почвенными коллоидами (Антонова, Бурлакова, Нестеров, Островлянчик, 1986). В работах Антоновой О.И. (1983), было отмечено что, распаханность почв, эрозия, дефляция и систематическое игнорирование фосфорных удобрений приводит к уменьшению общего количества фосфора. Фосфор входит в состав многих органических биологически важных веществ растения, без которых жизнедеятельность организмов невозможна. Содержание фосфора в почве зависит в основном от минералогического состава почвообразующих пород, степени их выветривания, наличия органического вещества (Возбуцкая, 1968). По мнению Кочергина (1965), основная причина потребности зерновых культур в усиленном фосфорном питании - неблагоприятная соотношение между доступными растениям соединениями азота и фосфора в почве. Подвижность и возможность усвоения зольного элемента во многом зависит от типа почвы, реакции среды, вносимых доз удобрений, особенностей климата и других факторов (Соколов, 1950; Чириков, 1956).

Нехватка фосфора проявляется в синевато- зеленой окраске листьев, нередко с пурпурным или бронзовым оттенком. Часто листья мельчают и развиваются более узкими, приостанавливается рост растений, задерживается созревание зерновых культур. Хорошее фосфорное питание не только значительно повышает урожайность сельскохозяйственных культур, но и заметно улучшает его качество. У хлебов увеличивается доля зерна в общей массе (Ягодин, 1989).

В первые периоды роста сельскохозяйственных культур они поглощают фосфаты интенсивнее, чем в последующем. Фосфорное голодание растений в ранний период их роста вызывает депрессию, которая не может быть преодолена даже последующим нормальным внесением, так как он влияет на формирование корневой системы растения (Совриков,2004).

На смытых почвах в результате эрозии и распашки нижних горизонтов с меньшим содержанием общего фосфора количество его, как правило, падает. Так же происходит снижение его подвижности в почве. В выщелоченных черноземах содержание подвижного фосфора в процессе эрозии снижается (Ляхов, 1975; Наконечная, 1989).

По мере окультуривания (применение удобрений) содержание подвижного фосфора увеличивается. На почвах склонов «холодной» экспозиции, формируются почвы с высоким содержанием фосфора, а на склонах «теплой» экспозиции наблюдается минимальное содержание фосфора, особенно в средней части склона. На нижней трети склонов происходит аккумуляция фосфатов в результате смыва мелкозема с верхней частей в нижние (Каштанов, 1997).

Нами были проведены исследования содержания подвижного фосфора в почвах разных агроландшафтов. С помощью информационно- логического метода была выявлена связь подвижного фосфора с содержанием в почве гумуса и его качественного состава, а также с подвижными формами азота.

Во многом на изменение содержание подвижного фосфора оказывает влияние вымывание его из почвы с ливневыми дождями в летние периоды, так же с талыми водами. Содержание фосфора на частях склона не одинакова. Средние и нижние части склона содержат чуть больше подвижного фосфора, чем верхние части склона. Многие исследователи утверждали, что увеличение нитратов в почве сопровождается уменьшением наиболее подвижных фосфатов (Дмитренко, 1957; Бурлакова, 1958; Кочергин, 1968).

Имеются сведения, что доступность фосфора зависит от влажности почвы. С повышением влажности до определенного уровня доступность фосфора возрастает. Повышение температуры почв ускоряет минерализацию органического вещества и увеличивает доступность фосфора во многих почвах (Ситц, Стенберри, 1965).

Содержание гуминовых кислот практически также как и гумус влияет на накопление фосфора в почве, но имеет боле четкий параболический характер. Оптимум подвижных фосфатов достигается при содержании 41-49% гуминовых кислот. Содержание фульвокислот в почве также играет немаловажную роль в накоплении подвижных форм фосфора. Количество фосфора связано с фульвокислотами, при этом в одних почвах его количество уменьшается, а в других остается без изменения (Антонова, 1968).

Похожие диссертации на Органическое вещество агрогенных почв и эффективное плодородие в системе агроландшафтов подзоны умеренно-засушливой и колочной степи Предалтайской провинции