Биологические свойства чернозема выщелоченного при многолетней минимизации механической обработки

• Автор: Данилова, Альбина Афанасьевна
• Шифр специальности: 03.00.27
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 250 с. : ил.

1.1 Влияние способа механической обработки на почвенномикробиологические процессы.

1.2 Подходы к оценке изменения биологических свойств почвы при снижении глубины и частоты механической обработки.

ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Природные условия района исследования

2.2 Объекты исследования.

2.3 Методы исследования

НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ТРАНСФОРМАЦИИ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА В ВЫЩЕЛОЧЕННОМ ЧЕРНОЗЕМЕ ПРИ МНОГОЛЕТНЕЙ МИНИМИЗАЦИИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

3.1 Изменение содержания и запасов различных фракций органического вещества в почве

3.2 Особенности разложения пшеничной соломы в почве из различных слоев выщелоченного чернозема спустя лет после прекращения традиционной вспашки
3.3 Актуальная интенсивность минерализационных процессов в почве в зависимости от фона механической обработки
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
4.1 Микробная сукцессия в почве при длительной минимизации
механической обработки .
4.1.1 Динамика микробиологических показателей
4.1.2 Оценка стадии сукцессии в микробном комплексе почвы по скорости роста микроорганизмов на агаризованной среде .
4.1.3 Обогащенность органического вещества клетками
микроорганизмов
4.2 Оценка динамики мобильных органических веществ в почве
при помощи показателей ее ферментативной активности.
4.2.1 Потенциальная активность гидролиза органических веществ
4.2.2 Интенсивность трансформации азоторганических соединений.
4.2.3 Интенсивность окислительно восстановительных процессов.
4.2.4 Обогащенность органического вещества почвы ферментными белками.
ИЗМЕНЕНИЕ ДИНАМИКИ МИНЕРАЛЬНОГО АЗОТА В ВЫЩЕЛОЧЕННОМ ЧЕРНОЗЕМЕ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ПРИМЕНЕНИИ МИНИМАЛЬНЫХ ОБРАБОТОК.
5.1 Влияние способа механической обработки на содержание
в почве азота различных фракций органического вещества
5.2 Нитрифицирующий потенциал почвы и его реализация в естественных условиях
5.3 Численность автотрофных нитрифицирующих микроорганизмов в условиях почвозащитного земледелия.
5.4 Динамика накопления нитратного азота в парующей почве
при различных способах механической обработки
5.5 Интенсивность нитрификационных процессов и
урожайность сельскохозяйственных культур.
НЕКОТОРЫЕ ЭКОТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ
МИНИМИЗАЦИИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА ПРИОБЬЯ
6.1 Снижение интенсивности механической обработки и изменение токсичности пестицидов для почвенных
микроорганизмов, значение мортмассы в этом процессе
6.1.1 Исследование сравнительной чувствительности
групп микроорганизмов к воздействию пестицидов в зависимости от гидротермических условий и способа механической обработки
6.1.2 Значение мортмассы в изменении порога токсичности
пестицидов
6.2 Микотоксичность почвы
6.3 Экотоксикологическая оценка многолетнего применения комплекса пестицидов в агроценозе при различных способах механической обработки.
ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ПОЧВЫ ПРИ ВЫВОДЕ ЕЕ ИЗ ИНТЕНСИВНОГО СЕЛЬСКОХОЗЯСТВЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
7.1 Накопление органических остатков при восстановлении
аналогов естественной растительности.
7.2 Некоторые показатели интенсивности разложения
органического вещества в почве.
7.3 Сукцессионные процессы в микробном комплексе почвы
7.3.1 Динамика микробиологических показателей.
7.3.2 Фитотоксичность грибной флоры почвы.
7.4 Изменение ферментативной активности почвы.
7.5 Некоторые особенности азотного режима почвы.
7.6 Сравнительная характеристика процессов, происходящих в
почве при минимизации механической обработки и восстановлении естественной растительности
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Список сокращений, использованнных в диссертации
1. БГЦ биогеоценоз
2. БД базальное дыхание. Дыхание почвы, регистрируемое без внесения дополнительных источников углерода
3. СИД субстрат индуцированное дыхание. Дыхание почвы, регистрируемое после внесения источника углерода глюкозы, соломы.
4. КОЕ колонии образующие единицы. Количество зачатков микроорганизмов, которые в состоянии образовать колонии на той или иной питательной среде.
5. ХСЗР химические средства защиты растений.
Введение


Считаем, что только полевые исследования при паровании многолетних фонов могут дать объективные сведения по проблеме. Таблица 4. Чернозем южный карбонатный, Северный Казахстан, Шортанды лет Вспашка Плоскорезная 2 8 Кирюшин и др. Чернозем обыкновенный, ОПХ Новоуральское, Омская обл. Вспашка Нулевая . Святская. Чернозем обыкновенный, ОПХ Кочковское, Новосибирская обл. Вспашка Мелкая плоскорезная Нулевая 5 9 4 Власенко и др. Чернозем выщелоченный, ОПХ Элитное, Новосибирская обл. Дерновоподзолистая, Томская обл. Вспашка Глубокое рыхление Мелкая плоскорезная Кирюшин и др. При переходе из зоны степей к лесостепи на фоне естественно более низкой нитрификационной активности почв при минимальной обработке создается дефицит азота, который необходимо компенсировать внесением удобрений. При этом этот дефицит возрастает с зоны южной лесотепи к северной. Именно в почвах последней зоны приобретают свое максимальное выражение основные негативные последствия минимальных обработок снижение интенсивности накопления минерального азота, из за естественной низкой биогенности этих почв и повышение засоренности посевов изза повышения влажности вегетационного периода, что увеличивает потребность земледелия в удобрениях и пестицидах. Отсюда становится спорной экономическая и экологическая целесообразность минимизации основной обработки почвы в северной лесостепи и лесной зоне. Однако необходимость защиты почв от эрозии требует снижения интенсивности вспашки и на этих почвах. Исследованиями СибНИИЗХим при первом приближении эта проблема была решена при помощи определения оптимальной интенсивности механической обработки почв в зависимости от почвенноклиматических условий. Главнейшее условие адаптивноландшафтного земледелия заключается в том, что почва должна эксплуатироваться таким образом, чтобы при прекращении воздействия она могла вернуться в состояние близкое к естественному Адаптивноландшафтные. Однако не совсем ясно по каким критериям оценивать этот процесс, каковы его темпы и др. Вопрос многократно усложняется тем обстоятельством, что пахотнопригодные земли практически на 0 вовлечены в земледельческий оборот и целинные аналоги этих почв не сохранились, то есть у исследователя нет абсолютного контроля. Следовательно, необходим поиск критериев, отражающих процессы самовосстановления почвы, характерных для любой почвы, выведенной из интенсивного землепользования. Русской равнины свойства окультуренной почвы подразделила на 3 группы по устойчивости сохранения их в профиле при выводе ее из пахотного состояния. К самым устойчивым отнесены гомогенность почвенной массы, в какойто степени мощность пахотного слоя. Длительность сохранения этих свойств 0 лет и более. К менее устойчивым отнесены содержание гумуса, ила, емкость поглощения, конкреционные образования вблизи плужной подошвы, структура пахотной массы, которые могут изменяться в течение нескольких лет. Наиболее динамичными, меняющимися в течение короткого периода времени, признаны , сумма обменных оснований, , то есть свойства, отражающие ежегодный баланс веществ в агроценозе. Была предпринята попытка использования динамики содержания С общ. Основная теоретическая предпосылка при этом заключалась в предположении о том, что прекращение перемешивания пахотного слоя автоматически включает естественные процессы самовосстановления почвы, основным показателем и итогом которых является накопление органического вещества. Однако, как показали итоги многолетних полевых опытов во всех земледельческих регионах мира, это предположение оправдывается далеко не всегда Горбачева, Глущак, Щербак, Витер, Новичихин, Акентьева, Чижова, , v . Противоречивость полученных сведений позволила одним авторам сделать вывод о том, что исключение из практики земледелия вспашки приводит полному восстановлению в пахотной почве дернового процесса Шикула, Гнатенко, другие не обнаружив достоверного накопления перегноя в почве на стерневых фонах по сравнению со вспашкой, исключают наличие даже признаков естественного дернового процесса в первых Медведев, Бука, Кисель, .