Особенности биотехнологического земледелия Минск




Скачать 3.68 Mb.
Название Особенности биотехнологического земледелия Минск
страница 7/21
Дата публикации 14.05.2014
Размер 3.68 Mb.
Тип Документы
literature-edu.ru > География > Документы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   21

4. Биологическая активность почвы

как показатель эффективного

плодородия при различных способах

обработки почвы и видах удобрений

_______________________________________________

Чтобы понять причину снижения содержания гумуса и уменьшения плодородия почвы при вспашке, очень важно проследить поведение почвенной микрофлоры при различных способах обработки и удобрения почвы.

Почвенный и растительный ценозы следует рассматривать как систему, включающую в себя почвенную биоту, продукты ее жизнедеятельности, растительность. Однако до настоящего времени при изучении влияния отдельных агроприемов на почву основное внимание уделяется изменению ее физических и химических свойств, а биологические характеристики остаются вне поля зрения исследователей.

Многочисленные исследования [6, 8, 9, 15, 20] указывают на тесную взаимосвязь между интенсивностью биологических процессов, составом и численностью микроорганизмов, а также содержанием органического вещества и биогенных элементов в почве. Почвенные микроорганизмы обладают мощным ферментативным аппаратом, выполняют многообразные функции в кругообороте всех биогенных элементов, участвуют в почвообразовании и поддержании почвенного плодородия. Поэтому биологическую активность почвы в этом случае следует рассматривать как одну из важнейших характеристик интенсивности микробиологических процессов.

По данным Н. Д. Ананьевой, Т. В. Балаян [3, 6, 9], любое воздействие на почву значительно изменяет характер биологических процессов, протекающих в ней.

На биологическую активность почвы оказывают значительное влияние способы обработки и внесение различных видов удобрительных средств.

Внесение в почву удобрений не только улучшает питание растений, но и изменяет условия существования почвенных микроорганизмов, которые также нуждаются в минеральных элементах. На одном гектаре окультуренной почвы сухая масса микроорганизмов может достигать 6–9 ц [15, 66]. Поэтому в определенных условиях микрофлора почвы может выступать в роли конкурента растениям за доступные формы питательных веществ. Прямая конкуренция наиболее вероятна при низких концентрациях элементов питания в среде. Возможно, с фактором конкуренции связано то, что применение минеральных удобрений более эффективно на почвах с низкой биологической активностью [67, 68]. В то же время в литературе содержатся данные, свидетельствующие о положительном действии микрофлоры на поглощение ионов. Сообщается, что в присутствии микроорганизмов увеличивается количество железа, транспортируемого в побег проростков ячменя.

При благоприятных климатических условиях количество микроорганизмов и их активность после удобрения почвы значительно возрастают. Усиливается распад гумуса, а вследствие этого увеличивается мобилизация азота, фосфора и других элементов. Микроорганизмы почвы и ризосферы являются продуцентами витаминов, ферментов, антибиотиков и других физиологически активных веществ, а корневая система растений способна их усваивать [22, 40, 67].

Одной из острых проблем в аграрном секторе является ухудшение экологического состояния пахотных земель, загрязнение сельскохозяйственных угодий токсическими веществами, снижение почвенного плодородия вследствие резкого уменьшения объема применения органических и минеральных удобрений. Ингибируется жизнедеятельность большинства микроорганизмов, включая их ферментативную активность. Рекомендуется вносить оптимальные дозы органических удобрений, что повышает биохимическую и микробиологическую активность почв, быстрее снижает количество остаточной нефти и других поллютантов по сравнению с внесением одних минеральных удобрений [3, 22, 35, 40].

Обработка почвы, удобрения оказывают существенное влияние на качественный и количественный состав микрофлоры, поскольку микроорганизмы являются исключительно чуткими реагентами на изменения в окружающей среде. Величина биомассы микроорганизмов – важный показатель, определяющий как интенсивность круговорота веществ в экосистеме, так и направленность почвообразовательного процесса.

4.1. СОСТАВ, ЗНАЧЕНИЕ И ОСОБЕННОСТИ

ПОЧВЕННОЙ МИКРОФЛОРЫ
Почвенную биоту составляют: почвенные бактерии, актиномицеты, почвенные грибы и водоросли, простейшие одноклеточные организмы, черви, мелкие животные. Почвенные организмы нуждаются в тех же условиях жизни, что и любые другие: вода, воздух, пища, тепло.

Почвенные бактерии составляют большую часть почвенной биоты. В одном грамме садовой почвы содержится от 0,5 до 2–3 млрд бактерий. В разложении органического вещества участвуют аэробные и анаэробные бактерии. Некоторые бактерии усваивают азот из воздуха, синтезируют богатые азотом органические соединения. Другие разлагают белки до аминокислот и аммиака, третьи переводят аммиак в нитратный азот, который поглощается растениями и используется для синтеза белка.

Актиномицеты занимают промежуточное положение между грибами и бактериями. Они выполняют важную функцию расщепления сложных, не поддающихся почвенным бактериям соединений (лигнин, пектин, целлюлоза) в растительных остатках. Их присутствие определяет свежий земляной запах здоровой плодородной почвы.

Актиномицеты являются неотъемлемой частью микробного комплекса почвы и составляют приблизительно четвертую часть от числа бактерий. По биомассе актиномицеты также составляют 20–30 % от общей биомассы бактерий. Они обладают уникальным сочетанием прокариотной организации клетки и свойств эукариотных мицелиальных грибов.

Распашка, окультуривание почвы, внесение удобрений, гербицидов вызывают изменение сообщества актиномицетов, которые отличаются от комплекса актиномицетов природных экосистем. Если комплекс почвенных актиномицетов лесного биогеоценоза характеризуется наличием доминирующего рода Streptomyces, то в агроценозе с внесением минеральных удобрений кроме стрептомицетов к числу доминирующих относится и род Micromonospora, а среди стрептомицетов доминируют виды двух секций (Cinereus, Albus). Таким образом, исследования многих авторов (и наши исследования в том числе. – Авт.) свидетельствуют об изменении структуры комплекса почвенных актиномицетов и их численности под влиянием удобрений, обработки noчвы путем смены доминатных родов и видов в сообществе [22, 39, 40, 41, 66].

Почвенные водоросли живут главным образом в верхних слоях почвы. Как и растения, они синтезируют органические вещества из углекислого газа. Водоросли за год могут синтезировать до 1,5 т/га органических веществ.

Почвенные грибы – одна из групп почвенной биоты. Они участвуют в разложении органических соединений, поглощают аммиак и другие летучие вещества, образующиеся в результате жизнедеятельности бактерий. Грибы, таким образом, предотвращают потерю почвой азота. Они участвуют в разложении почвенных минералов, высвобождая из них элементы питания для растений. Корни растений живут в тесном содружестве с почвенными грибами, которые образуют вокруг корней растений своеобразную оболочку из своих тел – корневую микоризу. Микориза питается выделениями корней, в которых содержатся органические кислоты, сахара, аминокислоты и т. д. В свою очередь, корни растений получают от микоризы растительные гормоны, элементы минерального питания.

Итак, в почвообразовательном процессе участвуют материнская порода, климат, растительность и разнообразные почвенные микроорганизмы.

Микроорганизмы имеют свои особенности и различия: морфологические, генетические, метаболические и т. д. Важной их особенностью является образование сообществ или ассоциаций между микробами и животными (биоценозы), между микробами и почвой (биогеоценозы).

Микробы могут находиться в состоянии анабиоза, когда они выживают, но не размножаются, абиоза – микроорганизмы погибают, метабиоза – микроорганизмы растут, развиваются и размножаются в среде обитания. В этом состоянии взаимоотношения между микробами могут быть симбиотическими или антибиотическими. При симбиозе может быть несколько видов взаимоотношений. Если один из ассоциантов живет за счет другого, не причиняя ему вреда, то такой способ сосуществования называется комменсализм. Примером может служить гриб пеницилл и кишечная палочка, вырабатывающая фермент пенициллиназу, которая гидролизует пенициллин до пенициллоевой кислоты. Антибиотик при этом становится неактивным. Примером комменсализма является и взаимоотношение между анаэробными и аэробными микроорганизмами. При активном разложении растительных остатков в почве снижается концентрация кислорода, а углекислого газа – повышается, тогда в работу вступают анаэробные микроорганизмы. Рост и развитие анаэробов зависят от активности аэробов.

Если оба ассоцианта помогают друг другу, такие взаимоотношения называют мутуализмом. Примером могут служить лишайники и цианобактерии, микробы рубца жвачных животных, микрофлора кишечника человека и др.

Нейтрализм – ассоцианты не влияют друг на друга. Например, молочнокислые бактерии и молочнокислые стрептококки, которые в закваске для йогурта не изменяют рост друг друга по сравнению с их ростом в чистой культуре.

Паразитизм – один из ассоциантов живет за счет другого. Примером могут служить заболевания растений, животных, человека, вызываемые вирусами.

Примером антибиотических взаимоотношений могут быть молочнокислые кокки и бактерии, продуцирующие молочную кислоту, которые погибнут от избытка лактата. Сахаромицеты, производя в процессе брожения спирт, погибают от него, как только его концентрация достигает 15 %.

Микронаселение почвы может существенно меняться за счет технологических факторов. Вместе с навозом в почву вносится огромное количество полезных микроорганизмов. В одном грамме свежего коровяка их может быть от 960 млн до 2,6 млрд. Поэтому почвенное плодородие имеет прямо пропорциональную зависимость от численности и активности микроорганизмов. На 1 м2 в почве может быть от 300 г до 1 кг микроорганизмов, в зависимости от ее плодородия. Бактериальная масса пахотного слоя в зависимости от вида почвы колеблется в пределах от 1 до 9 т/га. Не меньшую массу составляет грибная флора. Масса простейших и насекомых достигает 2–3 т на 1 га, водорослей – 1–15 т/га. Вся эта огромная биомасса находится в непрерывном развитии: растет, размножается, стареет, отмирает и оказывает решающее влияние на формирование почв и их плодородие.

Основная масса микроорганизмов – аэробы и факультативные анаэробы. Они находятся, в основном, в верхних слоях почвы. Облигатные анаэробы встречаются в нижних слоях. Глубоко в почве обнаруживаются грибы рода Penicillium, а представители рода Mucor, Fuzarium, Trichoderma населяют лишь верхний слой почвы. Однако применение минеральных удобрений, гербицидов, обработка почвы с оборотом пласта существенно меняют состав почвенной микрофлоры, и в этом плане почвенные микроорганизмы все еще изучены недостаточно, а их важная роль в почвообразовании и плодородии почвы только становится предметом пристального изучения ученых.

Изучением микробиологического режима почв занимались многие исследователи [22, 38, 42, 49, 50, 67, 68]. Поэтому очень важно изучить влияние отдельных агротехнических приемов на количественный и качественный состав микрофлоры, плодородие почвы в целом, чтобы установить причины отрицательного воздействия обработки почвы на производительность и устойчивость агроэкосистем и оптимизировать негативное антропогенное воздействие.

4.2. ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

И ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИЙ НА ЧИСЛЕННОСТЬ

И СОСТАВ МИКРООРГАНИЗМОВ
В настоящее время почвы испытывают разнообразное антропогенное воздействие, которое может нарушать нормальное протекание почвенных процессов, а значит, и процессов круговорота веществ в биосфере. Синтез основной массы органического вещества осуществляется, главным образом, растениями. Основной деятельностью почвенных микроорганизмов является минерализация органического вещества. В процессе минерализации освобождаются питательные вещества, что и определяет в значительной мере ее естественное плодородие. Если бы образующиеся из года в год растительные остатки не подвергались минерализации, то земля оказалась бы забитой отходами жизнедеятельности, и жизнь на планете стала бы невозможной.

Длительное время считали, что минерализация органических остатков осуществляется только микроорганизмами. В дальнейшем было установлено, что значительную помощь в разложении органического вещества оказывают почвенные животные. Во влажных субтропиках и широколиственных лесах – кивсяки, дождевые черви; в тропических лесах ведущую роль в деструкции органики играют насекомые – муравьи, термиты; в тайге – энхитреиды, микроатреиды и др. Из мелких многоклеточных вокруг почвенных частиц постоянно обитают нематоды, тихоходки и другие животные, относящиеся к разным типам червей или к их родственным группам.

Таким образом, переработанные животными растительные остатки увеличивают свою поверхность и становятся более доступными бактериям. Поверхность хвоинки в результате измельчения орибатидами увеличивается в 10 тыс. раз. Кроме того, почвенные животные, в частности дождевые черви, способствуют размножению многих почвенных микроорганизмов. Например, численность микробов в экскрементах дождевых червей бывает в 13 раз выше, чем в почве [28].

Микробные сообщества играют важную санитарную роль в почве, разлагая пестициды и другие поллютанты. Исследованиями [3, 73] установлено, что трансформация пестицидов в почвах различных ценозов (пастбище, пашня, лес (дуб)) происходила только за счет деятельности микроорганизмов. В стерильных почвах разложение пестицидов не отмечено. Самая высокая устойчивость почвенных микробных сообществ к действию поллютантов была под дубравой, отсюда следует вывод, что чем менее устойчива система, тем более значительное воздействие будет оказывать пестицид или другой поллютант.

Исследованиями многих авторов [3, 22, 35, 40, 48, 65, 73] установлено, что в почвах пашни происходит резкое уменьшение биомассы грибов и бактериального населения почв в целом по сравнению с целинным аналогом.

Наибольшая суммарная микробная биомасса наблюдается в лесной почве (19,5 т/га), а наименьшая – в почве поля (6,5 т/га). Огородная почва занимает промежуточное положение по запасам микробной биомассы и составляет 10,5 т/га.

В структуре микробной биомассы доминируют грибы, причем, в почвах лесной и огородной преобладает биомасса мицелия грибов, а в почве пахотной – биомасса спор.

Внесение навоза и минеральных удобрений повышает общее содержание микробной биомассы, а известкование снижает общее содержание микроорганизмов и грибного мицелия (рис. 4).


1 2



3 4


5

Рис. 4. Структура микробной биомассы

в пахотном слое различных почв (вариант опыта):

1 – без удобрений и извести; 2 – доломитовая мука в дозе, рассчитанной по 1 гидролитической кислотности (г. к.); 3 – то же + 20 т/га навоза; 4 – то же + N100Р50К120; 5 – огородная почва; микроорганизмы: МГ – мицелий грибов; СГ – споры грибов; Б – бактерии; МА – мицелий актиномицетов
Интенсивность гумусообразования тесно связана с жизнедеятельностью этих микроорганизмов и максимальна в лесных почвах. Уменьшение количества и биомассы грибов в пахотных почвах, обусловленное изменением условий почвенной среды, является одной из важнейших причин уменьшения содержания гумуса и утраты почвой структуры, так как основное цементирующее звено – гуминовые кислоты – образуются при значительном участии грибов. В 1998–2003 гг. авторами изучалось изменение численности основных групп почвенных микроорганизмов при различных способах обработки почвы и системах удобрений в севообороте.

Полевые опыты проводились на опытном поле Гродненского государственного аграрного университета. Почва дерново-подзолистая супесчаная, подстилаемая с глубины 40–60 см моренным суглинком. Агрохимическая характеристика была следующая: гумус – 1,94 %; Р2О5 – 396 мг/кг; К2О – 129 мг/кг; рНКCl – 6,27; сумма поглощенных оснований – 16,2 м-экв. на 100 г почвы.

На фоне различных способов обработки почвы (вспашка, дискование) изучали эффективность различных видов органических и минеральных удобрений. Размер делянки – 80 м2. Повторность опыта – четырехкратная.

В ходе исследований использовались следующие удобрения: органические – подстилочный навоз; минеральные – мочевина, двойной суперфосфат, хлористый калий; ассоциативные – азотобактерин.

Среди биологических индикаторов, характеризующих различные аспекты состояния почвенной биоты, ведущее место занимают почвенные микроорганизмы вследствие своей высокой лабильности, исключительно четкой способности реагировать на изменения, происходящие в почве. В настоящее время механизмы функционирования микробных сообществ в почвах выяснены еще не достаточно и требуют детализации количественно-качественных характеристик биогенности почв. Известно, что именно они обеспечивают стабильную устойчивость и продуктивность биогеоценозов [35, 39, 40].

Для определения численности микроорганизмов в почве применяли метод учета их на твердых питательных средах. Почву отбирали в 10 местах с каждой делянки. После тщательного перемешивания, удаления корешков и других посторонних включений отбирали средний образец в 10 г и переносили в колбу с 90 мл стерильной водопроводной воды. Взбалтывали 15 минут. Готовили разведения 1:100 для посева грибов на среду Чапека, 1:1000 – актиномицетов на крахмало-аммиачный агар (КАА) и 1:10 000 – бактерий на мясо-пептонный агар (МПА).

Высевали по 0,05 мл соответствующего разведения на две параллельные чашки. Учет бактерий проводили через двое суток, актиномицетов и грибов – через 7 суток. На КАА учитывали кроме актиномицетов и другие группы бактерий, усваивающие минеральный азот, на среде Чапека – дрожжи.

Численность микроорганизмов в значительной степени определяется метеорологическими условиями, но четкая корреляционная зависимость между ними выявляется в том случае, если один из этих факторов является лимитирующим (например, дефицит влаги). В засушливое летнее время, когда почва испытывает недостаток влаги, последняя выступает как основной экологический фактор, и все показатели почвы, независимо от фитоценотической разновидности, становятся очень сходными по всему комплексу микробиологических процессов. К осени, когда почва достаточно увлажнена, снова проявляются различия между почвами под разными растениями. Тайсон и Поуп установили, что термальный стресс, выражающийся в резком отклонении температурных условий от оптимальных, к которым были адаптированы популяции гетеротрофных бактерий, может приводить к количественным изменениям численности на уровне временного угнетения жизнедеятельности.

Анализ результатов микробиологических исследований, проведенный в 1999 г., показал, что в июле (в период засухи) численность всех групп микроорганизмов невысокая. Увеличение численности бактерий на фоне вспашки отмечается в вариантах РК + ас. уд. и навоз. Во всех остальных вариантах численность бактерий ниже по сравнению с контролем. На фоне дискования незначительное увеличение численности отмечено в вариантах NРК + ас. уд., навоз + ас. уд., навоз + NРК + ас. уд., а также чистый NРК и навоз. В вариантах РК + ас. уд. и навоз + NРК данный показатель ниже контрольного (рис. 5, 6). Однако в целом значительных изменений в численности бактерий по вариантам опыта не наблюдалось. В августе численность бактерий уменьшается практически на всех вариантах за исключением вариантов с ассоциативными удобрениями (навоз + NРК + ас. уд., навоз + ас. уд., NРК + ас. уд., РК + ас. уд.).



Рис. 5. Численность бактерий в почве, пелюшко-овес + райграс, 1999 г. (вспашка)



Рис. 6. Численность бактерий в почве,

пелюшко-овес + райграс, 1999 г. (дискование)
Рассматривая группу актиномицетов (рис. 7, 8), можно сказать о резком снижении их численности. В июле количество актиномицетов на фоне вспашки составило 133–346 тыс./г, на фоне дискования – 53–280 тыс./г. В августе, через месяц после уборки пелюшко-овса и райграса, отмечается резкое увеличение численности актиномицетов по всем вариантам. Особенно выделяются варианты NРК, навоз + NРК, навоз + NРК + ас. уд., а на фоне вспашки еще РК + ас. уд., NРК + ас. уд., навоз + ас. уд.


Рис. 7. Численность актиномицетов в почве, пелюшко-овес + райграс, 1999 г. (вспашка)


Рис. 8. Численность актиномицетов в почве, пелюшко-овес + райграс, 1999 г. (дискование)
Численность грибов, аналогично другим группам микроорганизмов, определялась влиянием температуры и влажности в данный период. Если на фоне дискования можно проследить антагонистическое влияние ассоциативных удобрений (происходит снижение численности грибов в вариантах РК + ас. уд., NРК + ас. уд., навоз + ас. уд., навоз + NРК + ас. уд.), то на фоне вспашки наблюдается обратный эффект (рис. 9, 10).

Рис. 9. Численность грибов в почве,

пелюшко-овес + райграс, 1999 г. (вспашка)

Рис. 10. Численность грибов в почве,

пелюшко-овес + райграс, 1999 г. (дискование)
Численность грибов в августе значительно увеличивается на вариантах с ассоциативными удобрениями. Внесение навоза с минеральными и ассоциативными удобрениями также способствовало увеличению их численности. Однако на контрольном варианте и варианте с навозом отмечается снижение численности грибов по сравнению с июлем.

Резюмируя вышесказанное, можно предположить, что в результате резкого отклонения температуры и влажности от оптимальных параметров данный микробный комплекс в июле 1999 г. находился в зоне стресса, то есть наблюдались количественные изменения численности и временное угнетение жизнедеятельности микроорганизмов, что сказалось на урожайности пелюшко-овса и райграса однолетнего.

Нарушение цикла в развитии отдельных групп микроорганизмов в течение 30 дней при любых стрессовых ситуациях расценивается как нормальное, естественное явление. Если микробиологическая деятельность (численность и видовой состав) восстанавливается в течение 60 суток, то реакция микробиоценоза считается обратимой, и необратимой, если ингибирование отдельных форм микроорганизмов более чем на 50 % сохраняется до конца вегетационного периода [52].

Восстановление за 30 дней произошло на вариантах с внесением ассоциативных удобрений. Бактерии обладали наибольшей чувствительностью к неблагоприятным условиям, а грибы – наибольшей устойчивостью. Самому сильному стрессу подверглись микроорганизмы в вариантах: контрольный (без удобрений) и с чистым навозом. Здесь в августе еще отмечалось снижение численности бактерий и грибов.

Анализируя в целом результаты исследований по состоянию почвенной биоты, следует отметить, что антропогенное воздействие посредством удобрений, способов обработки оказывает значительное воздействие на биологические процессы.

Внесение навоза, а также комплексное внесение минеральных и органических удобрений создает оптимальные условия для жизнедеятельности целлюлозоразлагающих микроорганизмов, значительно увеличивает численность всех групп микроорганизмов.

Выявлено положительное влияние ассоциативных удобрений на комплекс биологических показателей почвы, устойчивость микробных сообществ к стрессу, вызванному неблагоприятными погодными условиями (дефицит влаги).

Видовой и количественный состав микроорганизмов не является постоянной величиной и может колебаться в значительных пределах. На этот показатель влияет целый ряд факторов, в том числе и агротехнических (удобрения, обработка почвы) (табл. 11).
Таблица 11

Влияние удобрений и способов обработки почвы на численность основных групп микроорганизмов,

среднее по трем определениям ежегодно (апрель, июль, сентябрь) (1998–2003 г.)

Варианты

Бактерии, тыс./г абсолютно сухой почвы

Пелюшко-овес +

+ райграс,

(1998–999 гг.)

Картофель,

(1999–2000 гг.)

Ячмень + клевер,

(2000–2001 гг.)

Клевер 1-го года пользования

(2001–2002 гг.)

Сумма

за ротацию.

Среднее

Вспашка

1. Контроль без удобрений

5950

3733

3416

2475

15574

3894

2. NPK

6250

4933

3116

3350

17649

4412

3. PK + ас. уд.

8900

5166

3983

3175

21224

5306

4. NPK + ас. уд.

6900

5650

4850

3725

21125

5281

5. Навоз

8200

7100

2966

2850

21116

5279

6. Навоз + NPK

4450

5116

3383

3475

16424

4106

7. Навоз + ас. уд.

6600

5833

3766

3475

19574

4894

8. Навоз + ас. уд. + NPK

6350

5966

4400

4200

20916

5229

Дискование

1. Контроль без удобрений

5300

3583

3183

1850

13916

3479

2. NPK

7750

3550

3316

2650

17266

4317

3. PK + ас. уд.

7950

5100

4133

2775

19958

4990

4. NPK + ас. уд.

8650

5650

5383

3825

23508

5877

5. Навоз

7300

3600

4533

2950

18383

4596

6. Навоз + NPK

5650

4366

5816

4900

20732

5183

7. Навоз + ас. уд.

10750

4500

4733

4075

24058

6015

8. Навоз + ас. уд. + NPK

8750

7233

5666

4325

25974

6494





Продолжение табл. 11

Варианты

Актиномицеты, тыс./г абсолютно сухой почвы

Пелюшко-овес +

+ райграс,

(1998–1999 гг.)

Картофель,

(1999–2000 гг.)

Ячмень + клевер,

(2000–2001 гг.)

Клевер 1-го года пользования

(2001–2002 гг.)

Сумма за ротации

Среднее

Вспашка

1. Контроль без удобрений

536

476

300

216

1528

382

2. NPK

833

483

385

306

2007

502

3. PK + ас. уд.

900

555

293

393

2141

535

4. NPK + ас. уд.

713

603

311

346

1973

493

5. Навоз

550

575

365

290

1780

445

6. Навоз + NPK

906

623

355

340

2224

556

7. Навоз + ас. уд.

829

801

333

430

2393

598

8. Навоз + ас. уд. + NPK

963

540

481

500

2484

621

Дискование

1. Контроль без удобрений

511

460

181

660

1812

453

2. NPK

596

546

160

350

1652

413

3. PK + ас. уд.

580

667

281

360

1888

472

4. NPK + ас. уд.

543

673

238

343

1797

449

5. Навоз

460

568

221

266

1515

379

6. Навоз + NPK

635

633

193

356

1817

454

7. Навоз + ас. уд.

478

593

268

430

1769

442

8. Навоз + ас. уд. + NPK

901

540

333

403

2177

544




Окончание табл. 11

Варианты

Плесневые грибы, тыс./г абсолютно сухой почвы

Пелюшко - овес +

+ райграс,

(1998-1999 гг.)

Картофель,

(1999–2000 гг.)

Ячмень + клевер,

(2000–2001 гг.)

Клевер 1-го года пользования

(2001–2002 гг.)

Сумма за ротации

Среднее

Вспашка

1. Контроль

без удобрений

6,2

12,0

6,5

4,6

29,3

7,3

2. NPK

14,8

15,7

7,8

6,6

44,9

11,2

3. PK + ас. уд.

15,9

12,0

9,3

5,6

42,8

10,7

4. NPK + ас. уд.

13,7

13,0

8,5

5,0

40,2

10,0

5. Навоз

5,8

10,0

7,6

4,6

28,0

7,0

6. Навоз + NPK

8,4

12,3

9,6

6,6

36,9

9,2

7. Навоз + ас. уд.

7,4

14,0

8,0

8,0

37,4

9,4

8. Навоз + ас. уд. + NPK

10,0

13,0

10,1

6,0

39,1

9,8

Дискование

1. Контроль

без удобрений

11,7

16,0

9,1

5,0

41,8

10,5

2. NPK

12,2

16,0

9,5

8,3

46,0

11,5

3. PK + ас. уд.

16,9

15,0

8,1

6,0

46,0

11,5

4. NPK + ас. уд.

17,3

18,0

9,5

7,3

52,1

13,0

5. Навоз

10,2

14,3

9,8

6,6

40,9

10,2

6. Навоз + NPK

10,7

17,3

11,3

8,6

47,9

12,0

7. Навоз + ас. уд.

9,4

13,0

8,1

9,0

39,5

9,9

8. Навоз + ас. уд. + NPK

8,9

14,0

10,5

10,6

44,0

11,0




Количество микроорганизмов в почве было различно и в течение вегетации. Так, максимальное содержание бактерий было во второй половине лета (июль), а наименьшее количество отмечалось весной (апрель). Примерно такая же динамика сезонного колебания численности была по актиномицетам и плесневым грибам.

Применение безотвальной обработки почвы имело преимущество перед вспашкой в повышении количества бактерий (6,6 %) и плесневых грибов (20,1 %) при всех системах удобрений. Содержание актиномицетов по безотвальной обработке, наоборот, было ниже (в среднем, на 14,5 %). Самое высокое количество микроорганизмов наблюдалось в почве целинного аналога (рис. 11).


Рис. 11. Влияние способов основной обработки почвы на количество

микроорганизмов, млн шт./1 г воздушно-сухой почвы (в среднем за вегетацию)
Авторские исследования подтверждают выводы многих специалистов, что в пахотных почвах происходит снижение содержания микроскопических грибов, что является одним из наиболее значимых нарушений почвенной биоты. Грибы являются основным разрушителем органического вещества (85 % органического вещества почвы разлагается совместным влиянием грибов и бактерий), и уменьшение их количества и биомассы в пахотных почвах – одна из главных причин уменьшения содержания гумуса в пахотных почвах, утраты почвой структуры, так как основным цементирующим звеном ее являются гуминовые кислоты, которые образуются также при значительном участии грибов.

Выявлена взаимосвязь удобрений и способов обработки почвы с численностью бактерий и урожайностью ячменя и клевера 2-го года пользования. На фоне внесения минеральных удобрений численность бактерий по вспашке и дискованию отличалась незначительно, и продуктивность ячменя на этом фоне по вспашке была выше на 3,1–9,3 %. На органо-минеральном фоне численность бактерий при бесплужной обработке превышала их численность по вспашке на 25–71 % (табл. 12, варианты 6–8), и урожайность ячменя также была выше на 5,1–9,4 % при обработке почвы без оборота пласта.

Таблица 12

Взаимосвязь удобрений и способов обработки почвы с численностью

бактерий и урожайностью ячменя, 2000–2001 гг.

Варианты

Численность бактерий,

тыс. шт.

Урожайность, ц/га

Вспашка

Дискование

Вспашка

Дискование

Среднее

значение

за 2 года

Среднее

значение

за 2 года

Среднее

значение за 2 года

Среднее

значение

за 2 года

Без удобрений

(контроль)

3416

3183

20,9

19,8

N80P10K100

3116

3316

32,6

29,8

P10K100 + эпин

3983

4133

26,6

25,5

N80P10K100 + эпин

4850

5383

32,8

31,8

Навоз 20 т/га

2966

4533

27,5

27,8

Навоз + N45P10K40

3383

5816

31,2

32,8

Навоз + P10K100 + эпин

3766

4733

30,5

32,6

Навоз + N45P10K40 + эпин

4400

5666

31,6

34,6

HCP0,5





1,59

1,57

Из этого следует вывод, что вспашка эффективна только при применении минеральных удобрений. Если в почве достаточно свежего органического вещества, то в этом случае рыхление почвы более эффективно, чем вспашка. Этими данными, по-видимому, можно объяснить неоднозначность выводов многих исследователей относительно эффективности обработки почвы с оборотом пласта и без оборота.

Таблица 13

Взаимосвязь удобрений и способов обработки почвы с численностью бактерий

и урожайностью клевера, 2000–2001 гг.

Варианты

Численность

бактерий тыс. шт.

Урожайность, ц/га

Вспашка

Дискование

Вспашка

Дискование

Вспашка

Дискование

Среднее зна-

чение

Среднее зна-

чение

Среднее значение

по клеверу 1-го года пользования

Среднее значение

по клеверу 2-го года пользования

Без удобрений (контроль)

2470

1850

90,0

83,0

73,2

70,5

N80P10K100

3350

2875

95,5

88,0

82,8

83,6

P10K100 + эпин

3175

2775

93,1

89,0

78,9

81,8

N80P10K100 + эпин

3725

3825

96,2

90,2

81,7

82,1

Навоз 20 т/га

2850

2950

102,7

92,3

74,6

77,2

Навоз + N45P10K40

3475

4900

103,9

97,2

79,1

82,1

Навоз + P10K40 + эпин

3375

4050

105,8

98,3

77,1

82,5

Навоз + N45P10K40 + эпин

4200

4325

103,2

96,1

85,6

84,9


Примерно такая же закономерность сохраняется при рассмотрении взаимосвязей удобрений и способов обработки почвы с численностью бактерий и урожайностью клевера 2-го года пользования. Урожайность клевера на органоминеральном фоне была выше при дисковании на 3,4–7,0 %, а численность бактерий – на 2,9–41,0 % по сравнению со вспашкой (табл. 13).

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   21

Похожие:

Особенности биотехнологического земледелия Минск icon Реферат и аннотация. Общие требования. Взамен гост 9-77; Введ. 01....
Гост 0-99 (исо 5127-1-83). Информационно-библиотечная деятельность, библиография. Термины и определения. Взамен гост 0-84, гост 26-80;...
Особенности биотехнологического земледелия Минск icon Книга печатается по материалам, представленным доктором сельскохозяйственных...
Овсинский И. Е. Новая система земледелия / Перепечатка публикации 1899 г. (Киев, тип. С. В. Кульженко). – Новосибирск: агро-сибирь,...
Особенности биотехнологического земледелия Минск icon Н. И. Курдюмов Защита вместо борьбы
Несмотря на поразительные успехи в биохимии и колоссальные достижения в технике, эта цифра никак не меняется уже лет сто. И пока...
Особенности биотехнологического земледелия Минск icon Минск литература
Реализация тиража запрещается без письменного разрешения издателя. Любые попытки
Особенности биотехнологического земледелия Минск icon Контрольные вопросы к экзамену
Библия в детском чтении. Ветхий завет, его интерпретация для дошкольников и школьников. Особенности изучения. Новый завет, специфика...
Особенности биотехнологического земледелия Минск icon Что же, давайте постигать их вместе! Мир вместо защиты практика природного...
Дорогой читатель! Перед Вами обещанная книга о том, как жить на земле почти без химикатов и удобрений. Просто мы еще не осознали...
Особенности биотехнологического земледелия Минск icon Наш речевой опыт не оставляет возможности сомневаться в том, что...
Вот эти особенности речевой структуры и дают основание называть ее выразительной
Особенности биотехнологического земледелия Минск icon С. Я. Гончарова-Грабовская драматургические триптихи н. Рудковского
Опубликована в Научные труды кафедры русской литературы бгу. Вып – Минск: ривш. 2013. С. 63 – 87
Особенности биотехнологического земледелия Минск icon Новые поступления в библиотеку 1
...
Особенности биотехнологического земледелия Минск icon Управление реальностью-2
Тираж 5 000 экз. Заказ 0000. Отпечатано с оригинал-макета заказчика в типографии издательства «Белорусский Дом печати». г. Минск
Литература


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
literature-edu.ru
Поиск на сайте

Главная страница  Литература  Доклады  Рефераты  Курсовая работа  Лекции