785.влияние севооборота, пожнивной сидерации и удобрения соломой на ферментативную активность дерново

A-19SW МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА

И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

ЧАЛ ДАЕВ А Анна Федоровна

УДК 631.584.4 : 631.87 : 631.445.24

ВЛИЯНИЕ СЕВООБОРОТА, ПОЖНИВНОЙ СИДЕРАЦИИ И УДОБРЕНИЯ СОЛОМОЙ

НА ФЕРМЕНТАТИВНУЮ АКТИВНОСТЬ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ

И УРОЖАЙНОСТЬ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР Специальность 06.01.01 —общее земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА <ЭЭО

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

4*<::i

Диссертация выполнена на кафедре земледелия и методики опытного; дела Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К.. А. Тимирязева.

Научный руководитель—доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. Г. Лошаков.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор X. П. Пекеньо, кандидат биологических наук Н. П. Покровский.

Ведущее предприятие — НПО «Подмосковье». Защита диссертации состоится <&&» . Т ^ г т ^ г ^ ^ " •

1990 г. в « ' » час. на заседании специализированного совета при Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.;

Автореферат разослан «г *» Г ^ Г ^ ^ ^ Г ^ ^ ' . 199*0 г.

Ученый секретарь специализированного совета —

доцент wJb

В. И. Скоблина

f—r ^**r. *t&~- i ^ * 3 * •ЙР-: 'А'-

i "

V


' СБЦАЯ XAPAKTEPJICTJEU. РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Ключевой проблемой закеделия является значительное увеличение роста урожайности сельскохозяйственных культур и попление плодородия почвы при сохранении стабильности посевных площадей. Успешное регение.этой задачи .невозможно СезТразработки.ключевого звена систем земледелия - севооборотов. Известно, что наиболее благоприятное чередование поле-ш х культур - плодосменное. Ко в Центральной части Нечерноземной зоны даке при обцей благоприятной структуре посевных площадей в силу межхозяйственной и внутрихозяйственной специализации, территориальной разобщенности земельных угодий часто складывается ситуация, при которой сужается набор возделываемых культур, и в полевых севооборотах плоцадь зерновых культур повышается до 70 и более процентов. Однако такое высокое насыщение полевых севооборотов зерновыми культурами приводит к снижению плодородия и урожайности полеЕых культур. В этих условиях не дает эффекта даже самое сирокое применение удобрений, химических средств защиты растений, так как факторами, ограничивающими рост урожайности. становятся биологические - почвоутомление, сорняки, болезни, вредители сельскохозяйственных культур.

Все это определяет необходимость выявления максимально воз- . можного насыщения севооборотов зерновым;! культурами, поиск путей управления биогенностыо почвы с целью устранения и сведения к минимуму отрицательного воздействия зерновой специализации,-..-, В ранках настоящих исследований изучали возможности решения этой задачи с помочью рационального чередования основных видов зерно- '. вых культур и,пожнивной сидерации как в чистом виде, так и в.со-,; четании с удобрением соломой. - • '.':'.'•

ЦЕНТРАЛЬНАЯ НАУЧНАЯ С.'.'ЗЛМОТЕКА Мзгк. «л^снехэо. академии

им. К. А. Тпм.дозева .'


Диссертационная работа шполнена в соответствии с планом' научных исследований Московской сельскохозяйственной академии им. К.А.Тимирязева на I&66-I990 гг. по паданию.01.01 общесоюзной научно-технической программы 0.51.01."Разработать научные • основы построения интенсивных севооборотов Нечерноземной зоны РСФСР" (номер государственной регистрации 0IG70052878).

Цель и задачи исследовании. Цель исследований заключалась в изучении особенностей ферментативных процессов в насиненных зерновыми культурами севооборотах без применения и с применением золеного удобрения в чистом виде и в сочетании с соломой.

Проведенные исследования были сосредоточены на следующих основных задачах: ,-•.••"'.

1. Выявить влияние специализированных зерновых севооборотов, без применения и с применением пожнивного зеленого удобрения и соломы на активность группы окислительно-восстановительных ферментов почвы, а также ферментов азотного и углеводного обмена..\

2. Оценить показатели ферментативной!активности почвы как . индикаторные по отнозению к плодородию почвы. |

3. Выявить возможные связи ыеаду активностью почвенных ферментов и урожайностью зернофуражных культур.

4. Определить степень влияния пожнивного зеленого удобрения на урожайность зерновых культур и продуктивность специализированных •севооборотов. ' " . ;,

б. Определить экономическую эффективность пожнивной сидерации в зерновых севооборотах.

* Научная повинна. В результате исследовшшй в условиях Центрального района Нечерноземной зоны дана оценка длительного воздействия зерновой специализации на ферментативную активность почвы. Показано, что применение зеленого удобрения как в чистом

' - 2 .-. .

О


виде, так и с удобрением соломой способствует устранению подав- . ленных в зерношх севооборотах гидролитических процессов распада углеводов и:мочевины.

- Практическая ценность и реализация результатов. На основании результатов исследований установлено, что отрицательная направленность биохимических процессов в специализированных зерношх севооборотах устраняется при внесении зеленого удобрения.

Выявлено, что наиболее объективным диагностическим показателем для дерново-подзолистой почвы является активность кнвертаэы. Активность таких ферментов, как уреаза и полифенолоксидаза могут служить показателями £итосанитарного состояния посевов.

Результаты исследований пропли проверку и внедрены в совхозе n,£;n;iipoBok;!S."£ooKci:oro pailoim Тульской 'облеси;. -

Апробация работы. Результаты исследований доложены и получили положительную оценку на научных конференциях молодых ученых ТСХА в 1968-8Э гг. и на заседании кафодры земледелия и методики опытного дела ТСХА.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 2. статьи в соавторстве.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 157 страницах машинописного текста, включая 30 таблиц, 5 рисунков и состоит, из введения, сести глав, выводов, рекомендаций производству,'

v списка . использованной литературы (23J|. наименования, в том числе 17 работ иностранных авторов) и приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Условия и методика проведения исследований

Исследования проводились в стационарном полевой опыте, заложенном в 1930 году на опытном поле мрдфякультетской лаборато-

'- 3 -


рии разработки систем земледелия и животноводства ТСХА (учхоз ' V .; "Михайловское", Московская область). :-' .; " У'У

Почва опытного участка дерново-подзолистая, среднесуглинис-;, тая, средней степени. окультуренности.' Исходное содержание гумуса:.; в слое почвы 0-20 см 1,62 %, Р 20 5 - 13,1; KgO - 16,4 мгна 100 rv

. почвы, рН - 5,7. •'.•.•'•:\' . .''-'К'У'-' Метеорологические условия в 1986 и в 1987 году были благо-/..-•/

приятными для роста и.развития возделываемых в опыте сельскохо- ; зяйственных культур. В 1988 году дефицит влаги в почво во второй г половине мая - начале июня отрицательно повлиял на развитие зёр-t новых культур. "'.• ' ,••-v.;y i';

.Изучали севообороты с различным насыщением зерновыми культу- ' рами: I - 50 % зерновых (многолетние травы 1-го года пользования,-, многолетние травы 2-го года пользования, озимая пшеница, кукуруза, овес, ячмень о подсевом многолетних т р а в ) ; П - 67 % зерновых (кле^ вер, озимая пненица, овес, викоовсяная с м е с ь н а зеленый корм; озимая рожь, ячмень с подсевом клевера); И,- У - 8 3 % зерновых (вика - овес на зеленый корм, озимая пшеница, овёс, ячмень, озимая^.;': рожь, ячмень). При одном и том же чередовании различных видов-зёр-^ новых культур последние три севооборота отличались друг от друга";-'. рем, что в третьем варианте не было пожнивных посевов и все культуры вазделывались только.на фоне минеральных удобрений. В четверт е й варианте в 3-х полях севооборота после озимых зерновых.культур и ячменя,, идущего по озимой ржи, пожнивно высевали белую горчицу^ которая в начале октября запахивалась н а з е л е н о е удобрение, а в Т< пятом варианте вместе с зеленой массой.'горчицы запахивалась из-"V мельченная солома в количестве,' равном фактическому ее урожаю. {•¥-Изучались также б е с с м е т ш е посевы ячменя без у д о б р е ш Ш , на фона '•'•/

/''РК.Л'РК +: пожнивный сидерат, Л ' Р К + пожнивный сидорат + солома. -•- "'-,•' •'" '"';'-:' . ' - 4 - ; л ''.' •• '••':"'••.' : :. • ; - Л . . - , л ' - ' •"


Бессменные посевы овса изучались на фоне Л'РК и без" удобрений. Г ; Агротехника возделывания сельскохозяйственных культур в опы- .

те была общепринятой для хозяйств Московской области. Минеральные'удобрения вносили в расчете на запланированный '" 1 '

урожай общим фоном - /VcsPi20%04 под ячме11Ь и овес, /VgQQp^GK " ' • • . ' . ' . ' ' . . • " . ' • ' • " . ' - ' . • ' • ' • * ' • " . ' " . ^ * ® '•"••

- под озимую пшеницу," /^120^16(^120 ~ 1Т0Д озимую рожь, '• /^250Р180К120 П°Д.кукУЕУзу, Л ^ ^ О ^ б " под многолетние травы и /VgQPj^QKgQ - под вико'овсяную смесь. Оосфорные и калийные удобре- , ния вносили под основную обработку почвы. Минеральный азот под яровые вносился дробно в три срока: 25 % - при посеве, 50 % - в " :\ подкормку весной и 25 ' % - в фазу колошения. Под пожнивную горчицу , вносили азотное удобрение из расчета 50 кг/га /V из того его ко- •* * личества, которое предназначалось под последующую культуру.

После уборки зерновых культур и внесения азотного удобрения и соломы на соответствующих делянках почву под пожнивную горчицу обрабатывали ДИСКОЕЫМ лущильником и комбинированным'агрегатом КВК на глубину 8-10 см. Высевали 40 кг/га всхожих семян горчидо сеялкой СЗН-2,4. Запахивали зеленую массу пожнивной горчицы на глубину пахотного слоя 20 см. В среднем за 3 года урожайность зеленой массы пожнивной горчицы после озимых зерновых культур была довольно высокой и достигала 264-372 ц/га. Урожайность пожнивной горчицы, высеянной после ячменя составляла 125-136 ц/га.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Влияние зеленого удобрения и соломы на активность гидролитических ферментов в специализированных севооборотах и при

бессменном возделывании ячменя От 65 до 90 % сухой массы органических остатков, поступаю

щих в почву, составляют углеводы, скорость разложения которых - 5 -


имеет важное значение в формировании плодородия. Исследования, • •• проведенные в 1986-1988 гг. показали, что активность инвертазы, ;; катализирующей одну из стадий превращения углеводов -' расщепление'• -. .сахарозы на фруктозу и'глюкозу, при насыщении севооборотов до•... -83 % зерновыми культурами снижается. Однако ото снижение зависит'.', -от гидротермических условий вегетационных периодов.

Так, в начальные фазы развития ячменя в 1986 и в 1988 году •активность инвертазы была ниже на 12-19 %% а в условиях 1987 года, достигала 2-х кратного увеличения (рис. I ) . Использование пожнив-.). ного сидерата способствовало усилвнию активности инвертазы в -1986 и в 1687 годах в начальные фазы вегетации на 26-50 %. В ус- ,;: ловкях засушливой весны 1988 года усиление было незначительно и'. составило лишь 9-15 %. Более низкие показатели активности фермен- ' та на парующих площадках и результаты анализов оа 1986 год, до ',-которого пожнивная горчица убиралась на корм свидетельствуют. 6 том, что определяющую роль в развитии данного процесса играет корневая система. Минеральные удобрения повышали способность почвы к гидролитическому распаду углеводов до 32 %. Однако в условиях избыточной влажности это повышение менее выражено. При бессменном возделывании ячменя подавление активности инвертазы в сравнении со специализированными севооборотами проявлялось во второй поло-вине вегетационного периода, что обусловлено отставанием развития корневой системы. •

.;• В почва непрерывно происходят процессы синтеза и распада белков, как составной части органического вещества. В изменении . активности протеазы, катализирующей их распад, под влиянием се-' вооборотов не прослеживалось определенной закономерности (табли- ' ца I ) , •/'.-•''.NV- '••' ;;V;V;/-4 • .-."

'При ежегодном поступлении в почву растительной массы белой

' . *- б -


Лосев I Выход в трубку! Колошение | Полная спелость 198G год

4,0' 3,0-

2,0-1,0.

4,0 3,0i 2,0

I .Oi

• АБА БАБ

—

АБА БАБ ; АБА БАБ :•'•::.-, ,;.' V1987 год4

,АЕАБ АБ

V

ч Л гг А БАБА Б АБАБАБ АБАБАБ

1988 год -АБАБАБ

I т АБАБАБ А Б А Б А Б АБАБАБ АБАБАБ

• Условные обозначения ил -севооборот, 83% зерн., FFK*- пожн, горчица на корм

£73} -*FK, 50% зерновых " . {ЕЕ]- JfPK+n.o.. А кБ

[ [ -УРК, 67% зерновых . [^}-УРК«-п.с.+с.( А, Б

[N^j -JfFK; A , Б Ъ$С ^ е с С м« посев без удсбр. А - севооборот, 83% зерновых Б - бессменные посегы

Рис. I. Активность инвертазы под посевами ^чменг, _ 7 -


Таблица! ',:.//V:;:vJbaHBH0ct*.iljiW888Bn4R посевами ячмеяи (мгамииного азота за 20 час)

.Варианты' ' У ' -' 198с} г . •••.'• 1987.г. ' 1983 г ;

НОВЫХ удобрение

По--\ сев

Выход Коло-в тру-шение бку

Полная сое- ' лость

Посев

Выход в трубку

Колошение Полная спелость Посев Выход .-• в труб- Колошение По/лая спелость •

I ,. п

•'• "E"'-

., 1У с о . ' '.•'•••

j . ' . ' - ' . y .

. - - • I '

:'•.< -2

. ; : ; • • ; 3 . ;

• • -:'4:'

50 \>VPK 67, , /VH,

-83 vVKt-83 V № ' -

_..':.;-.>/-n.c.-/.• • . 8 3 •>->VP+ •••

П . С + С

' • . - ' ' ' • . * • '

Без удобрений

"•АЙ.,!"..-'.;,. /VHt.+ п.с /VEK+n.c+c .

.18,8 ,22,6

18,5

•i25;r

23,6.

20,5 ;20,6 23,0

23.5

25,2 ,24;t> 24,0

•24,9

;26,*8

19,9 23,2

.24,0 22,8

24,8 22,9 23,2

.24,8

26,2

.18,0 22,2

;24,4 23,4

24,4 22,9

.22,2

25,9

26,8.

26,1

27,8

26,8.

;26,3

: 2 6 , 3

•..-''."• Бессменные

22,2

24,0 •

25,0

;25,4

' 2 5 , 0

25,6

28,5

26,7

27,2 27,8

27,4 27,0

27,7 27,7

28,3 28,3

29,2 28,3 посевы •..'•• 29,4 27,5 28,6 26,9 29,4 29,4 29,4 28,9

31,6 30,8 30,2

32,5

32,2

• • ' * . " • ' • .

31,5 32,2 31,8 32,3

25,2 25,3 25,3

25,2

25,2

^25,3 25,2 25,3 25,3

25,3 25,2 25,3

/25,3

"25,2

24,9 25,2, ' 25,3 25,2

24,9 25,0

о 24,9

25,1'

'•25,0

'.[:':•'•.'<!

: 24,3 24,9 25,0

•'25,0

24,9 25,0 24,9

25,0

.25,0

24,9 ; ; 24,9 25,0 24,9 .


горчицы наблюдалось незначительное увеличение активности протеа-зи - на уровне 3-6 % в 1986 и 1907 гг.-В I960 году по всем изу-,, чаемим вариантам в способноспг поищ к'раэложению белков различий не наблюдалось. .

Об интенсивности протекания протеояитических процессов можно судить по накоплению свободных аминокислот в почво. Характерно то» что в 1988 году при отсутствии различий в активности пуотеадц, по' накоплению аминокислот различии также не отмечалось, (табл» 2). . В 1907 году почва с болео сильной протеолитическоп способности* • отличается и больсим содержанием аминокислот.

Таблица 2 Накопление свободных аминокислот в почво (ус.од. на I г ткани)

Варианты Kfi7Jt_ Выход в } Колосо-трубку

I9S8_T_ № % верно- удобре-ш х ние ifflC

Выход в трубку Колосо-нив

I п п 1У У

I г 3 4

. бо /VPX 67 ' /V№ 83 ; /VPK ез /VTKMI.C

83 • /VPKtn.c+o

Без удобрений 'А/к"

fi/?'A + п.с /VPK + п.с -с с

0,41 0,54 0,34 0,37 0,46

Бессменные 0,4 0,40 0,43 0,42

0,48 0,78 0,57 . 0,61 . '• 0,73

• посевы 0,45 • 0,63 0,64 0,76

0,11 •0,10-

0,10 0,10 ' 0,12

О.Ю 0,11 0,12 0,12

0,14 ' 0,13 ' 0,13 ~ 0,14 0,15 -

0,12 0„12 0,13 ч, 0,13

Наиболее важной стороной происходящих в почве процессов являются процессы трансформация азотистих соединений. Считается,


нто их интенсивность отражается способностью почвы к разложении • •. мочевины, что регулируется ферментом уреазой. Наиболее низкая активность уреазы отмечалась в почве специализированных севооборотов. При использовании в таких севооборотах пожнивного сидерата в почву поступает дополнительный энергетичоский материал, стимулирующий развитие микроорганизмов, многие из которых обеспечиваот почву и ферментом и сшггеэироианной мочовнной. С зеленой массой пожнивной культуры также,может поступать фермент, который имеется в растительных-тканях..Ьсе это приводит к . повышении уролитической способности почвы. ,-

. Активность уреазы усиливалась в первой половине вегетации на 17-20 % (рис, 2 ) ; При 'совместном использовании соломы и сидерата- ' активность уреазы, оказалась е^о выше, чем по фонузэлЗного удобрения в,чистом виде.(Усиление достигает 34 % ) . В аналогичных вариантах специализированных севооборотов и бессменных посевов, идуцих. на одном и том же фоне удобрений преимуцество скло!шется в пользу последних. Эхо объясняется двумя взаимосвязанными причинами. Общеизвестно, что стопроцентное насьцение приводит к преобладанию в структуре микробоценозоь'грибной микрофлоры в том число и той^ которая обладает более сильной уролитической способность». Во-вто- -,. рых, при внесении минеральных удобрений в равных дозах возможно Накопление аммиака из-за меньшего его потребления растениями, в . • количестве, которое оказывается вредным для живых организмов; В ; этом случае аммиак обезвреживается путем образования мочевины," которая индуцирует Повышеннуи активность уреазы. ' -

- 1 0 -


Посев ..• | Выход в трубку | Колоаенме | Полная спелость . . . . . "19В6 год .'>;•••• '._

•А ВАБАБ ";•.:: АБ А БАБ ^ АБАБАБ АБАБАБ ..-•:'• •':' Условные обозначения те же, что и на рис. I .

Рис. 2 . Активность уреазы в посевах ячменя. ' " • • ' . ' - I I - ' ' ' • ' • • ' •


Влияние севооборотов и бессменных посевов ячменя с применением зеленого удобрения'и солома на активность • окислительно-восстановительных ферментов ' < ^.

Синтез гумуса почвы носит окислительно-восстанопительннй'ха-рактер, о котором можно судить по активности одного из ферментов почш - полнфенолокс»1дазо. Выявлены, различия в активности отого

V • фермента, обусловлешыо разнокачоственностьп поступающих наземных , и корневых остатков-в плодосменном, зорнотравлном и зерновом се-- вооборотах.' В зерновом севообороте,* где в составе органического

материала большую часть составляют соломистые остатки, богатые лигнином и целлюлозой; наблюдалось повыпение способности почвы на 9-18 % к окислению фенольных соединения, особенно ярко выра-

.- женная в более влажном," 1987 году (рис. 3). Насыщение севооборотов зерновыми культурам;! вплоть до бессменных посевов ёче' больше усиливает способность почвы к окислению фенольных соединений. Увеличение в 1987 году, в начале вегетации достигает 52 %,' в 1988 году - 17 %. Однако повышение способности почш к окислению фенолов в этом случае вызывается не особенностями химического состава и поступающих в почву растительных остатков, не их количе-ством, а более сильной порэженностью" посевов грибными заболеваниями. При поступлении"в почву зеленого удобрения ферментативная

. активность усиливалась в фазу выхода в трубку ячменя на 15 % в ' севообороте, и на 15-33 % » в бессменных посевах. В условиях де-.

' фкцита влаги усиление активности атого фермента ограничивается. • Поэтому в почве пустых площадок, где влажность почвы била выше. на 4-5 %, показатели, отражающие активность оксидоредуктазы при -использовании зеленого удобрения выше. Это же наблюдалось и при • "совместном применении сидерата и соломы. В то же время испольэо-

" вание соломы на удобрение в бессменных посевах ячменя по боль-:'". ' * " '* - 1 2 - ' . -' } \".


Севооборот {Бессмен, посевI Севооборот .ре ссмен. посев t

1 2 3 4 1 2 3 4 I. 2 3 4 Условные обозначения: 1,2,3,4 - сроки определения — 50J6 зерн.,*РК(U ~ - "67% эерн.,!>РК{П)"

I 2 3

8336 зерн. .If-PlUn.c— -— Овеем, посев,№1 (IV.) (2) 03$ зерн.,РРК+п.с-«— * Йессм. посев,XHt +c.(V) +П.С.(3)

83% зерн. ,КШ(Ш) —'—т5ессм. посев без бессм. посев,*Ш удобрениЯ(0 +П.С.+С. (4)

Рис. 3.'Активность полифенолоксидазы -13-


синству сроков наблюдений вызывало снижение актирности рассмат- , риваемого фермента.

Самой высокой активностью полк-£енолоксидаэы обладает почва без применения минеральных-удобрений, которые подавляют ее активность. - - - -

i

В активности другого окислительно-восстановитольного формен- -та - пероксидазы каких-либо заметных изменений под влиянием изучаемых агропрнемов не отмечалось. ,

' С ростом и развитием растений в почве накапливается вредные , для ЖНЕЯХ организмов соединения, одним из которых является перекись водорода,гразложение которой осуществляется ферментом ката-лазой. Результаты 3-х летних исследований показывают, что насыщение севооборотов зерновыми культурами вплоть до бессменных посевов но сказалось на активности каталазы (табл. 3). Влияние зеленого удобрения в разные годы было неоднозначшм. Так,, в 1986 году в первые.два срока наблюдений активность каталазы в зерновом се-; вообороте была визе на 30-46 %, в бессменных посевах ->на 15 %,в срависн::и с фоном минеральных удобрений. В последующие-годы и в \ зерновом севообороте, и под бессменными посевами ячменя способность почвы разлагать перекись водорода была ниже во время"посева, затем показатели выравнивались. Различия во влиянии применяв-MU X агропрнемов обусловлены, видимо тем, что в почве помимо фер-> ментов находятся активные минеральные катализаторы (кальций, магний), которые связывается постепенно разлагающейся массой зеленого удобрения и утрачивают свей каталитические свойства.

- Урожайность зерноЕых культур и ее связь с показателями ферментативной активности "* * "• " ч

Зерногке культ^фч по разному реагировали на насыс[ение 'ими

- 14 -- -


Активность

{Фазы •-. ."•' развития

"

Посев Выход в трубку Колошение Цветение

Посев Выход в трубку Колоиение Цветение

Посев Выход в трубку Колоиение Цветение"

- севооборот

50 %

5,1

4,0 4,6 5,0

7,3

8,8 8,8 ' 8,2

3,6

2,4 2,9 3,8

Таблица 3 каталазы в дерново-подзолистой почве .

(Orj см3 за 3 мин)

67 %

-

--—

7,4

.8,6 9,2 7 ,6 -

4,5

2,1 3,0 3,7

83 %

5,0

3,6 3,8 4,5

7,8

8,8 9,2 8,9

4,0

2,2 2,9 3,6

VPKV п.с_ УЗ % 1966 г 7,3

4,1 4,2 5,8 1987 ] 7,3

8,3 9,1 7,2 ,

1968 г 3,4

2,2 2,е 3,5

У - ' /VPK4-n.cvc 63 %

» 6,5

4,1 4,4 5,5

6,9

8,4 9.1 . 7,6

4,7

2,0 2,9 3,6

'!' >"'•

Бессменные посевы

удобг /Угл п # с п . с < . с

6,0 4,4 5,1

5,1 3,8 4,3 4 ,3 ; 3,6 3,8

; 5 , 0 4,3 '4,8

8,4 7,4 6,6

9,8 8,2 7,6 10,3 9,8 9,5 . 8,5 8,4 8,3

.5 ,8 4,1 3,7

2,7 2,1 2,2 3,9 2,8 2,9 4 ,3 - 3,6 3,7

а, пожнивную сидерацию в чистом виде и в сочетании

№ 3,8 3,6, 4,5 .

7»° 8,7 8,5 8,5

V. 2,2 2 , 7 ; : з,б';:{

о • -".

удобрением соломой. Отрицательное влияние предельного насыщения севооборота оерновыми культурами наиболее сильно сказывалось на продуктивности озимой пшеницы, урожайность которой в среднем за 1982-I9&8 гг. была на 6,4 ц/га ниже, чем в плодосменном севообороте. .-•:.;

- 15 -


«Таблица 4 Урожайность зерновых культур и выход зерна с I га севооборотной площади (средняя за I982-I9S8 гг . )**

Сегообарот и % зерновых

Удобрение Озимая пшеница

Культура Ячмень Озимая рожь Овес

Еыход зерна с I"га севооборотной площади 1 - 5 0 П - 67 Ш - 83 IV - 83

V - 83

Бессмен-. ные ' посевы

44,6 44,3 38,2

44,8 38,7

39,8 37,1 35,6

35,4 38,2 35,0

20,0 27,4 30,5

/VPK /VPK /VPK /VPK+пожн. зел.удоСр. /VPK+пожн. зел.удобр.+ солома Без удобрений /VPK /VPK+пожн.зел. удобр. /VPK+пожн.зел. удобр.+солома

** Для обобщения использованы данные за 1982-1985 гг.,-. полученные Р.Ю.Асхабошм.

Урожайность ячменя снизилась на 4,2 ц/га. Наибольшее снижение уро-' - жая зерновых культур отмечалось в 1987 году. За период о 1982 по 1988 гг., которые включают полностью одну ротацию 6-ти польного севооборота и начало второй ротации, при включении в зерновой се- • вооборот пожнивного зеленого удобрения, в результате положительного его влияния на комплекс биологических, агрохимических и других свойств ПОЧБЫ, урожайность-, зерновых культур повышалась. Наиболее ; отзывчивой культурой на пожнивную сидерацию в зерновом' севооборо-

42,8

42,9 --

-

-

42,3

42,3 --

-

_

38,8

33,6 17,2 32,3

34,5

34,8

37,0

36,7 20,8 34,6

-

_

33,4

. 34,4 17,1 32,3

3-1,5

34,8


У: те является озимая па&ница. Средняя прибавка зерна за 7 лет со-; ставила 4,6 ц/га. Бользе положительное влияние длительного использования сидсрата стало проявляться к началу второй ротации се-вооборота. В период с I9S6 по 1980 год озимая пшеница обеспечива-

",' ла прибавку в 9,4 ц/га. (Запашка пожнивного золеного удобрения поз-/волила* повысить урожайность озимой ржи в среднем за 7 лет на 3,6 . ц/га зерна; Но в отличие от пшеницы прибавка урожая ржи имеет ров-'

, Ш й характер. '/'!..' . ,'.'-ч . Л •'

Т'-} ';>;" •';-:'•.;-': ; ' ; - - . л ;'v выводы;-'' ';.•;''•" ,•'?. ':-'̂' Л I. В условиях специализации земледелия центральных областей-; Нечернозедаой зоны РСФСР.с целью увеличения производства зерна "• . возможна высокая степень насыщения полевых севооборотов зерновыми .культурами до 83 % на основе рационального их чередования по ви-* дам с применением>минеральных удобрений в сочетании с пожнивным зеленым удобрением, с удобрением соломой и интегрированной систе-

•-'• мы защиты растений. . • . ' . . ; ' ' •; Z . Высокая степень насыщения полевых севооборотов зерновыми

'.культурами и бессменные посевы отих культур на фоне одних мике-'ральных удобрений приводят к снижении активности ряда почвенных ,

"''.ферментов, имеющих большое значение для формирования плодородия ; дерново-подзолистой почвы. Так, активность инвертазы, отражающая гидролитический распад углеводов органического вецоства вначале • вегетационного периода в годы с нормальной влагообеспеченностыо снижается на 12-19 56, в, годы с повышенной влажностью и понижен-1

.' ной температурой этот показатель достигает двухкратного снижения if по сравнению с плодосменным севооборотом. В то же время повыгоние ;;-. удельного веса зерновых культур в половых севооборотах но отража-;. ется на окислительных процессах, в которых участвуют ферменты по-; . ' . - - • ' - ' ' ' • • ' • • • • - ; • • ' • • • • • ' : ; ; , • ' _ • 1 7 _ ; - ' • - •

о


роксидаза и каталаза. 3. Минеральные удобрения в зерновых севооборотах и при бес

сменном возделывании ячменя подавляют активность полифенолоксида-зы на 33-50 %, каталазы на 34-41 %. В то же время они повышают способность дерново-подзолистой почвы к гидролитическому расцеплению мочевины и углеводов, что подтверждается повысением активности уреазы в первой половине вегетационного периода на 27-50 %, инвертазы - на 32 %.

4. Длительное применение пожнивного зеленого удобрения (белой горчицы) на половшее площади специализированных зерновых севооборотов и на фоне минеральных удобрений улучшает целый ряд показателей ферментативной активности дерново-подзолистой почвы* связанных с превращением органического вещества и азота. Пожнивная' сидерация стимулирует гидролитический распад углеводов, о чем свидетельствует повышснио активности инвертазы весной следующего года на 27-50 %, усиливает способность ПОЧЕЫ К окислению органичее.-. у

них соединений фенольной группы - активность полифенолоксидазы в начале вегетации ранних яровых культур (ЕЫХОД ячменя в трубку) повышается на 15-33 %. При запайке пожнивного сидерата повышается способность почвы к расцеплению мочевины, что свидетельствует об -.улучшении азотного режима. Активность уреазы во время посева и , фазу Еыхода в трубку ячменя выде на 17-25 %. -

5. Совместное использование пожнивного сидерата с удобрением соломой способствует усилению активности уреазы в первой половине' вегетации ячменя на 34 % в сравнении с использованием пожнивного сидерата в чистом виде. При этом активность инвертазы к концу вегетации повышается на 13-25 %. ', , ,

6. Из комплекса, показателей фёргентзлавяой активности наиболее выраженными индикаторными свойствами по отнопению к плодоро-

' -' 18 - • *


даю дерново-подзолистой почвы обладает инвертаэа. Теснота связи между показателями ферментативной активности и урожайностью рав-

•; . няетсн 0,42-0,52* 0,11-0,13 . . ' : > ' 7 . Повышение плодородия дерново-подзолистой почвы, а следо- .

ватёльно и урожайности сельскохозяйственных культур связано не с •. усилением отдельных ферментативных процессов, а" определяется оп

тимальным их.сочеталием. Так, усиление активности полифенолоксида-зы становится признаком повышения плодородия почвы лись при уси-

• ,; лении активности инвертазы, уреазы. Увеличение активности уреазы •-.'.•• и полифенолоксидазы без усиления активности инвертазы. может озна

чать ухудшение фитосанитарного состояния посевов зерновых культур. 8. Увеличение доли зерновых культур в севообороте до 83 % '

приводит к снижению их урожайности: озимой пшеница - на 6,4 ц/га, • ячменя - на 4,2 ц/га. Урожайность озимой ржи в специализированной зерновом севообороте снижается на 6,1 ц/га в сравнении с зерно-травяным севооборотом. ;, •- 9. Длительное использование пожнивного зеленого удобрения как в чистом виде, так и совместно с соломой в специализированном зерновом севообороте повышает урожайность озимой пшеницы на 4,6

' ц/га, озимой ржи - на 4,4 ц/га. Прибавка урожайности ячменя составляет 3,6 ц/га, овса -.2,0 ц/га.

При этом выход зерна с I га севооборотной площади увеличивается в сравнении с плодосменным севооборотом на 67 %, с эернотра-

''.-. вядам - Z2 %. ''"•'•:• 10. Применение пожнивного зеленого удобрения как в чистом

, виде» так и совместно с соломой в зерновых севооборотах Центральных областей Нечерноземной зоны POSCP экономически выгодно и обеспечивает получение дополнительного чистого дохода в размере 28,5-31,5 руб/га.

- 19 -


ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В хозяйствах Центральных районов Нечерноземной зоны РСССР в целях устранения отрицательного воздействия высокого насыщения • севооборотов зерновым! культурами на плодородие почвы рекомендуется чередование зерновых культур по видам: занятый пар - озимая пшеница - овес - ячмень - озимая рояь - ячмень с использованием пожнивных посевов горчицы белой на зеленое удобрение.

2. При оценке влияния агротехнических приемов на плодородие дернопо-подзолистой почвы возможно использование показателей ее инвертазной, поли-£енолоксидазной и уреазной активности в первой половине лета. - . -

По материалам диссертации опубликованы следующие работы: 1. Влияние пожнивной сидерации и удобрения соломой на уро

жайность зернофуражных культур (Лошаков В.Г., Иванова СО.*, Пас- -нов А.И., Паккова Л.В., Гаджибрагимов З.А., Чалдаева А.Ф. // Тезисы научно-методической конференции "Внедрение достижений науки и передового опыта в сельскохозяйственное производство Ярославской области и учебный процесс. - Ярославль, 1987. - С.8-9.

2. Лосаков В.Г., Иванова С.Ф., Чалдаева А.Ф. Влияние зелено- ' го удобрения на ферментативную активность дерново-подзолистой почвы и урожайность зернофуражных культур в специализированныХ1 сево-.оборотах // Изв. ТСХА, 1989, вып. 6, с. 3-7.

- 20 -


Л-40139 21.02.90 г. Объем IV*- п. л. Заказ 526. Тираж 100 Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева

127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44



Documents

785.влияние севооборота, пожнивной сидерации и удобрения соломой на ферментативную активность дерново