Изменение содержания гумуса, азота и ферментативной активности эродированных почв Предуралья и приемы регулирования их плодородия

• Автор: Рафиков, Булат Василович
• Шифр специальности: 03.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 131 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 Оценка гумусного и азотного состояния почв Пред-

уралья, их изменение при развитии эрозионных

процессов (обзор литературы)

ГЛАВА 2 Объекты и методы исследований

2.1 Природные условия почвообразования Предуралья

2.2 Объекты и методы исследований

ГЛАВА 3 Изменение содержания гумуса, азота и ферментативной

активности эродированных почв

ГЛАВА 4 Влияние органических удобрений на содержание гуму-
са, азота и ферментативную активность эродированных темно-серых лесных почв и черноземов выщелоченных
4.1 Влияние органических удобрений на содержание
гумуса и азота в черноземе выщелоченном
4.2 Влияние гуминовых удобрений на содержание гумуса и урожайность яровой пшеницы в черноземе выщелоченном
4.3 Регулирование плодородия эродированных темносерых лесных почв
ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЯ
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Основная экологическая проблема природопользования и эффективности биологических ресурсов - это деградация почв. Наряду с другими почвами континента деградации подвержены и почвы Предуралья [Добровольский Г.В., 2010]. Им также присущи такие явления, как дегумификация, потеря зернистой водопрочной структуры, уплотнение, снижение мощности гумусового горизонта, эрозия, подкисление. В этих условиях возрастает значимость разработки конкурентоспособных ресурсосберегающих технологий повышения* плодородия почв и возделывания сельскохозяйственных культур на основе достижений биологии и современной биотехнологии. Однако при этом главенствующую роль должны иметь разработки, используемые для ускоренного повышения плодородия почв и восстановления плодородия деградированных земель. Использование только технологий предыдущих десятилетий не позволяет успешно решать эти задачи в связи с двумя обстоятельствами: во-первых, из за ускоренной деградации почв и интенсивных техногенных воздействий; во-вторых, последние 30-40 лет на планете начались существенные климатические изменения [Иванов А.Л., 2004; Иванов А.Л., Кирюшин В.И., 2009; Сиротенко О.Д. и др., 2007-2010], которые также негативно влияют на уровень продуктивности агроэкосистем. Соответственно для смягчения негативных действий этих двух факторов необходимо усилить внимание к разработке фундаментальных проблем почвенного плодородия. Среди них особо важную роль играют механизмы и природа ускоренного воспроизводства содержания гумуса во всех регионах страны, но особенно в зонах аридного земледелия. Из последних данных ученых о климатических изменениях в России вытекает, что к таким регионам относятся две сопредельные зоны Южного Урала и Поволжья [Иванов А.Л., 2004; Иванов А.Л. и Кирюшин В.И., 2009; Метеорология, Сиротенко О.Д., 2008 и др.].

В сложившейся ситуации оценка современного состояния гумусного, азотного фонда и ферментативной активности эродированных почв, поиск альтернативных источников углерода азота (сидераты, солома, гуминовые удобрения), путей оптимизации плодородия почв, повышения эффективности применения органических удобрений приобретают особую актуальность.
Цель работы - оценка эродированных почв Предуралья по содержанию гумуса, азота, ферментативной активности и установление эффективности применения органических удобрений для повышения плодородия эродированных темно-серых лесных почв и урожайности сельскохозяйственных культур.
Задачи исследований:
1. Изучить влияние эрозии на содержание гумуса, азота и ферментативную активность в черноземах выщелоченных и темно-серых лесных почвах Предуралья.
2. Изучить влияние органических удобрений на содержание гумуса, азота и ферментативную активность эродированных темно-серых лесных почв Предуралья.
3. Изучить влияние органических удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур.
4. Выявить зависимость продуктивности темно-серой лесной почвы от показателей гумусного и азотного состояния, ферментативной активности и агрофизических свойств и определить оптимальные параметры её плодородия.
Научная новизна. Дана количественная и качественная оценка содержания гумуса, азота и ферментативной активности эродированных почв Предуралья. Установлено влияние различных органических удобрений на показатели гумусного и азотного состояния почв. Впервые в опытах были использованы гуминовые удобрения, полученные из бурых углей Кумертауского месторождения (Кузнецов, 2010), которые по влиянию на

почвах., несмотря на их различия по составу органического вещества и генезису, колеблется в одинаковых пределах. Следовательно, содержание потенциально минерализуемых соединений азота в почвах зависит не только от количества гумуса и азота, но и от условий их происхождения и функционирования (степень гумификации органического вещества, различия в биологической активности, биоклиматические условия, развитие эрозионных процессов), и этот показатель еще не характеризует уровень азотного питания растений в почвенных условиях. В агрономическом смысле наибольший интерес представляет оценка чистой минерализации, поскольку для построения рациональной системы удобрения требуется установление величин доступного для растений азота. Для приближения к этому необходимо знать, с какой скоростью запасы потенциально минерализуемого органического азота могут минерализоваться в тех или иных почвах в определенных условиях. В этом отношении довольно информативным является кинетический параметр - константа скорости минерализации органических соединений азота в почве (таблица 3). Она показывает количество минерализуемого азота за определенный промежуток времени. Величина константы скорости зависит от состояния и активности микробиоценоза, ферментативного пула почвы, состава и количества подвижного органического вещества. В результате даже почвы с достаточно большим количеством потенциально минерализуемого азота могут иметь низкую скорость их минерализации, и, следовательно, низкую обеспеченность доступными формами минерального азота, и наоборот. В связи с этим в систему показателей азотного состояния предложено ввести признак, определяющий азотминерализующую способность почв. Данный параметр достаточно просто определяется по методу [В.Н. Башкина и В.Н. Кудеярова, 1986]. С помощью указанного метода возможно учитывать и «экстра» - азот, образующийся в почве под воздействием азотных удобрений. Азотминерализующая способность дерново-подзолистых почв очень низкая, светло-серых, серых лесных почв, оподзоленных и южных черноземов -