Биологическая активность почвы и продуктивность агроценозов в условиях Южного Урала

• Автор: Нурмухаметов, Нигамедьян Мухутдинович
• Шифр специальности: 06.01.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 325 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ

1.1 Почвенно-климатические условия

1.2 Объекты и методика исследований

Глава П. ЧИСЛЕННОСТЬ И ГРУППОВОЙ СОСТАВ МИКРОФЛОРЫ

Глава 111. БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ПОЧВЫ И УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР ПОД ВЛИЯНИЕМ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ АДАПТИВНО- 33 ЛАНДШАФТНОЙ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

3.1 Влияние чередования культур в севообороте на биологическую активность почвы

3.2 Способы обработки и биологическая активность почвы

3.3 Роль минеральных удобрений в активизации микробиологических процессов в почве
3.4 Влияние соломы и сидерата на микробиологическую активность почвы
3.5 Изменение биологической активности почвы под влиянием полива сточными водами
Глава IV. СТИМУЛЯЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ПОЧВ
РАЗЛИЧНЫ МИ БИОПРЕПАРАТАМИ
4.1 Влияние ризоторфина в сочетании с микроудобрениями на биологическую активность почвы
4.2 Влияние азотобактера в сочетании с макроудобрениями на биологическую активность почвы
4.3 Стимуляция метаболитами хлореллы, азотобактера, эндоми-коризных грибов биологической активности почвы
.Глава V. МИКРООРГАНИЗМЫ И УСВОЕНИЕ РАСТЕНИЯМИ
ФОСФОРА
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ, БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ, ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ И
ПРОДУКТИВНОСТИ РАСТЕНИЙ
ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Южный Урал - географически сложная территория, которая включает большое разнообразие физико-географических, геоморфологических и климатических условий, ночвообразующих пород и типов растительности. Все это обусловило формирование широкого ряда типов почв и почвенного покрова сложной структуры.
К настоящему времени почвы этого региона изучены по различным аспектам. Начиная с 1980-х годов главное внимание сосредоточено на исследованиях в агрономическом направлении в связи с деградацией почвенного покрова вследствие развития эрозии, роста интенсивности антропогенных воздействий на почвы, нарушения структуры землепользования из-за роста доли пахотных угодий. Проводились многолетние исследования по системе обработки почв, применения удобрений, севооборотов с учетом зональных особенностей почв. Установлено, что на полях с освоенными севооборотами при регулярном внесении органических и минеральных удобрений в почвах устанавливается компенсированный баланс питательных элементов и гумуса, оптимальный уровень агрофизических свойств и биологической активности почв при стабильной и высокой урожайности сельскохозяйственных культур.
Почвенно-климатические условия южной лесостепной зоны, где проводились наши основные исследования, благоприятны для роста и развития сельскохозяйственных культур. В структуре посевных площадей наряду с зерновыми и кормовыми культурами большой удельный вес занимают сахарная свекла и овощные культуры.
Однако в последние годы отмечается ухудшение агрофизических свойств почв в результате эрозии, роста интенсивного использования земли без достаточного возврата в почву органики и минеральных элементов [358].
Для повышения плодородия почвы и получения высоких и устойчивых урожаев решающее значение имеет рациональная система земледелия, включающая все ее основные приемы. Ведущая роль принадлежит системе обработ-
ки почвы, севооборотам, удобрениям, гербицидам, биологическим препаратам, с которыми тесно связана количественная и качественная сторона жизнедеятельности микроорганизмов в почве, создающих благоприятные условия для корневого питания растений. Поэтому изучение их влияния на почвенную микрофлору и активность микробиологических процессов в системе почва - микроорганизмы - растения дает возможность глубже понять причины изменения почвенного плодородия и прийти к направленному регулированию микробиологических процессов, от которых зависит плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур.
Изучение изменения микробиологических процессов в почве, ризосфере и прикорневой зоне растений под влиянием обработки почвы, удобрений, севооборота в сочетании с применением биологических препаратов, метаболитов микроорганизмов позволит разработать мероприятия, способствующие вовлечению в круговорот естественных запасов азота, фосфора, калия и микроэлементов, необходимых для питания растений. Эти вопросы применительно к условиям Южного Урала в научной литературе освещены недостаточно.
Исследования ряда авторов показывают, что растительный покров является мощным фактором в жизни микроорганизмов. Биологические особенности растений накладывают определенный отпечаток на количественный и качественный состав микрофлоры почв. Растения создают и формируют микробные ценозы и сообщества, оказывают влияние на микробное население корневой системы и пожнивных остатков.
В процессе жизнедеятельности растения через корневую систему выделяют в почву минеральные соли, содержащие фосфор, кальций, натрий и др., а также органические соединения (сахара, органические кислоты, витамины, аминокислоты, ростовые вещества, ферменты и т.д.).
А.М.Гродзинский и Д.М. Гродзинский [89] пришли к выводу , что только водорастворимые корневые выделения составляют 20-30 ц/га в год. По данным Р.Ж. Бурниса, (Вигшв, 409), на долю корневых выделений и корневого опада

мов в прикорневой зоне почвы по сравнению с почвой, удаленной от корней, но показано также, что под различными видами растений изменяется и процентное соотношение отдельных групп почвенной микрофлоры [450].
Обстоятельные исследования численности ризосферных микроорганизмов в зависимости от вида растений и экологических факторов были проведены
Н.А.Красильниковым. Он считал, что ризосфера - это особая зона, резко отличающаяся по своим физическим, химическим и биологическим свойствам от почвы внекорневой зоны. В ней создаются иные условия поглощения и выделения веществ корнями [151].
Старые и разлагающиеся корни обеспечивают пищей большую и разнообразную популяцию видов, из которых обычно не все встречаются в более избранном сообществе микроорганизмов молодых здоровых корней. Это позволяет предполагать, что остатки растительных клеток представляют собой менее избирательный субстрат, чем выделение корней. Зона удлинения корней в 1-3 см от кончика - это главный участок выделения, хотя более старые части корней также поставляют органические соединения, но в меньшем количестве. Несомненно, активные здоровые корни выделяют достаточно органического материала для питания большой популяции микроорганизмов. Например, корни двух- и восьминедельных растений пшеницы, растущей в иоле, поддерживают существование 1,5x106 бактерий на 1 мг сухих корней. У молодых растений пшеницы 1-2% углерода, поступающего в корни, выделяется в почву: 0,2-0,4% - в виде водорастворимого эксудата и 0,8-1,6% - в виде нерастворимых слизистых материалов, включая отслаивающиеся клетки корневого чехлика. Высушенные корни пшеницы содержат приблизительно 40% углерода. Таким образом, общее количество освобождаемого органического материала может составлять 4-8 мкг на 1 мг сухих корней. Различные опыты с одновозрастными растениями, выращенными в одинаковых культуральных условиях, показывают, что качество и количество выделяемых соединений значительно отличаются у разных видов, каждый из которых располагает характерной для него корневой микрофлорой. Количество питательных веществ определяет размер по-