Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ЭФФЕКТИВНОСТЬ УДОБРЕНИЙ НА ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ ЮГО - ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ЦЧЗ РОССИИ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ЭФФЕКТИВНОСТЬ УДОБРЕНИЙ НА ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ ЮГО - ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ЦЧЗ РОССИИ"



И« правах рукописи НЕП'ЕБЕНКО НАТАЛЬЯ НИКОЛАЕВНА

ЭФФЕКТИВНОСТЬ УДОБРЕНИЙ НА ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ ЮГО - ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ^ЦЧЗ РОССИИ

Спе1(|1м1>ность 0(.01.04 - агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ -лиссертацнн аа сонсканме ученой степени кандидата сельскохозайстаенних наук

МОСКВА 199«

Работа выполнена в Центрально - Черноземном филиале Всероссийского ' научно исследовательского института удобрений - и агропочвоведения им. Д. Н. Прянишникова

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук

Профессор Шнлъников И.А.

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук

КнрпнчннковН.А. , ; - кандидат биологических наук

Графская Г.А.

Ведущее учрсжренн^ ■-" Белгородская _ государственная ■■.-,.■■* смьскохюяйствш академия

Зашита диссертации состоится " '< 1997 года к Мчасоьназаседании диссертационного, Совета Д.020.09.01 при Всероссийском. научно - исследовательском институт« удобрений и агропочвоведения им. Д.Н. Прянишникова по адресу; 127550, Москва, ул. Прянишникова, 31, ВИУА.. ■ я > :

Cднcccp^ш^J^'мO№ooзнa«oмиtьcявбибJIнoтeкeBИУAJ

. Автореферат разослан " С**"**/!** 199ггода.

■;--.Ученывеекретшрь ,:;' --' "' V- : - "*■ '■■

двссертячиоммгоСов«* ' * ; ; ЛДТ.Воллейдт

. Л ктуа л _ь н ос т см ■; Непременное - условие сои и ал ыю '1 -'.

- эконом и ческого'прогресса - гг одальнем шее повышение н укреплении ■

■ эффективности агропромышленного комплекса... Предстоит повысить плодородие - почвы, ; до биться; .значительного роста ' урожайности

' т сельскохозяйственных. культур, 'ослабить Vеп> 'зависимость от' неблагоприятных-.погодно климатических- условий. • ^ ■•.■ ■■

В интенсивном земледелии нет более сильного воздействия на' 'урожай ^ н- ■ его' качество, : чем удобрения .н новые;технологии : возделывай и* сельскохозяйственных культур.: Л-

■■ Сохранениеплодороди1'^ерноэеновна*оптнмальномуровне," ; повышение эффективности органических ' и минералмш удобрений .-'-■: является одной " из - важнейших народнохозяйственных ' задач. -

• . Систематическое внесенне ыинеральиы*: УДОбреиий," особенно ид

* .' физиологически кислых форы, в иитенсивиыхзерио-свекловйчных

севооборотах, способствует подкисленню почвы, а через "это - к " ■ нарушению основных свойств : и .режимов черноземов.' Сочетание ' * органических, минеральных... и известковых • удобрения . -'. основное . условие повышения плодородия на этих почвах,' ' — . Однако недостаточное' количество экспериментальных - данных. , . не . позволило .- разработать г > рекомендации .по . применению > ■ . минеральных, . .-органически*' '-. известковых у удобрений на ' . слабокислых вышелоченных черноэемах в интеиснвном эвене зерно - ' .. .'.■■. свекловичного ."■ севооборота, - обеспечивающих -' среднегодовую - продуктивность на уровне 80-85 и/га зерновых едмнии. . ,

Игдь_н Задачи исследований. Цель наших .исследований

, ,,. заключалась , ' в ' установлении общих закономерностей изменения ■

продуктивности сельскохозяйственных ^худьтур интенсивного . ;звена ""зерно - свекловичного севооборота/ качества продукции и основных --

■ элементов эффективного плодородия выщелоченных!черноземов юго - ■

-^'ЪЫГРШиГ

.;'АУЧ-).--ридлиоп ж . * • ■ «чад««1*

западной части Ц43 России в условия* многоукладное™ сельского хозяйства, ■ ■; ■■■,■..,■' ' " ■'•'},-■

В задачу исследований входило: , I. .. Установить оптимально« ' : сочетание - минеральных, органических и известковых удобрений;, обеспечивающих получение высоких к устойчивых: урожаев культур .интенсивного звена зерно -свекловичного севооборота н ■ стабильное; повышение плодородия 'почвы;'. ■ ■ \ *'■■/- . ' ■". .-' ^

• ' 2.^; . Изучить . изменение ; агрохимических .;,'; показателей выщелоченных . черноземов при различных* дозах, и соотношениях минеральных, органических;» известковых удобрений:. " ; / ..

3. ■ .Изучить ! 'действие различны*-.--удобрений на качествоурожая сельскохозяйственных культур;. " .. : *'-■ 4.' О п редел ить'э ыергетическ у »эффективность : минеральных удобрений в интенсивном звене севооборота в зависимости от, доз и сочетаний известковых и органических удобрений. '.

-. Научная новизна заключается, в том, что в. условиях, юго -западной:,, части: ЦЧЗ:Россиивпервые^ исследована 'эффективность сочетания';;;.' возрастающихдоз^мииеральиых, ',-'известковых- ' и органических удобрений в интенсивном эвене зерно - свекловичного севообороте,^ обеспечивающих. среднегодовую . продуктивность .80 85.' ц/га зерновыX единиц,Гвы » в леи ЫОС иовные; зако н о мер к Ост и их вл'иянияиа продуктивность сахарной свеклы, пивоваренного ячменя и кукурузы на зерно. Выявлена роль удобрений какфактора'управлекня качеством1/сельскохозяйственной ^ продукции.;; Исследованы закономерностям; изменения А элементов эффективного плодородия выщелоченных' черноземов в - результате длительного интенсивного применения;; удобрений: Изучена, биоэнергетическая ; эффективность минеральных , удобрений в.:. зависимости ' от уровня . применения известковых «органических удобрений: .-■""''■' .

Практическая ценность работы состоит в том, что разработана . система ' удобрений культур ■ интенсивного эвена севооборота,* обеспечивающая среднегодовую продуктивность основной продукции 83 * 86 и/га зерновых единиц, выявлены параметры изменения содержания в почве, подвижных; форм элементов питания, кислотности, нитрифнкациониой способности и основных фнтко -химических показателей выщелоченных черноземов в зависимости от уровня применения минеральных, органических я - известковых удобрений. Эти материалы использованы .при разработке нормативов расхода СаССЬ для сдвига рН на ■ заданную величину по ЦЧЗ, а также по разработке рекомендаций, по . повышению. плодородия почв Белгородской области. : ,

Апробация полученных результатов, Основные результаты исследований доложены на конференциях молодых, ученых и специалистов ВИУА (1995 н>199б г.г.), на заседаниях ученого Совета Центрально - Черноземного филиала ВИУА'. .. ~ ' Пуб^вканнн. По теме диссертации опубликовано 4 работы.

_работы, Диссертация' изложена■ на 184 страницах, содержит 37 таблиц, и 3 рисунка в основном текстеи 30 таблиц в приложении. Список литературы включает 245 работ отечественных и зарубежных авторов.'

' "ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия а методика проведения исследований. В соответствии С координационным планом НИР и ОКР исследования велись по проблеме (Ь51.01 'Разработать и внедрить'эффективные методы воспроизводства почвенного^ плодородия, . комплексного использования земельных ресурсов, и рационального применения удобрении* ; при .. решении : задания. 03.01.Н4. "Изучить 'действие сочетания извести и минеральных удобрений на плодородие почвы и

разработать научно-методические основы .периодическою'

известкования с, целью создания оптимальной реакции почвы-':ti баланса кальция и выдать . рекомендации производству" (номер ret. регистрации Н1041924). '-•■...:'■*- ■■■-.■

Для решения поставленных задач а - г,г. " Пыли

проведены , . исследования " а многофакторном-. полевом * опыте, заложенном на опытно - производственном отделении Центрально • Черноземного филиала ВИУА » 1981 году. "* ,

" Опыт проведен.а интенсивном звене зерно - свекловичного севооборота со следующим 'чередованием культур: сахарная свекла,

■ ячмень, кукуруза на зерно.". '... V': ' Л,'" '.

■.. Почва' опытного / участка • чернозем выщелоченный

.среднегумусный '. -среднемощный', иловато • крупнопылеватый тяжелосугликистый,, сформировавшийся на лессовидных суглинках.'

. Агрохимическая у характеристика пахотного слоя . его ■ следующая:

■ содержание гцеяочно - гидролиауемого "азота по Корнфилду; 117150 мг/кг, подвижного - фосфора к 1 обменного ' кадия по Чирикову соответственно.: 57 , - 89 - и 110-140 мг/кг. ; рН (КС1)- ; 4.'9-5.3, гидролитическая кислотность - по * К»плену - 4,6; - 5,2,' содержание

- обменного к&льцмя:- 26,2-30,6, сумм* поглощенных основакий;*29,8-35,4 мэкаЛООг почвы, степень насыщенности почв.основаниями - S3-' 90 */•, содержание .гумуса ijo Тюрину.- 3,1-5,3

' Исследования проведены ■ в. трехфакториом :опыте с ортогональной схемой, что. •позволило выявить .Vэффективность действия изучаемых;; факторов . к \установить-их взаимодействие, В. полевых' опытах- ручались четыре дозы . известковых^, азотных, фосфорных и '. калийных удобрений. ' Опыты проводились на безнавозном : фоне • и нафоне , 50 т/га навоза. Полная.',схема трехфактораого опыта на каждом > фоие применения навоза содержит 64 ларнаита. На оСновераяномерной выборки - была: спроектирована

* ' ■ ♦ • •: . л ;

i.v.mj, : сохраняющая орт о го н и л ь н ос т ь.и содержащая 1/4 :часть всех; вариантов. ■■■'..■'.."."■■"'.', '- -7ч ' - ' ■ '

, ,-' В опыте п р нм е н е ол уп с ре п р ев ill »1Н подстилочный навоз

i; ■ крупного рогатого скота, содержащий всыром веществе''«.46 % азота,.. . , 0,24 % фосфора и, 0.51% калия.- влажностью ill'минеральных

Л' удобрен ай' применяли аммиачную-селитру, двоймой„суперфосфат ," и . хлористый / калии.; ' В первойротации '.' севооборота "в " качестве - .-■ _ ' известкового удобрения ислользовандефекат,- с :содержанием СаСО» .

- * 39^4 ®о, влажностью -17^8 %', во второй ротаиии сужомолотый мел с . .•

содержанием^ СаСО) п р ив л а ж н о с т н4%,.. -; *, V:

V . . Распределение- "минеральны*,' н , известковыхудобрений под " - культуры звена севообороталриведеновтабл-!.; . ; •-)>■■': ' J ■'■

^ . Навоз и: н звест ко в ые: у до б рения: внос и л нп о дса х ар н у ю с в е к л у

: на ячмене и ку курузеизу чалн их П о с л е де й ста ие ¿л -,;/■! - /.■*■..-;

': Агротехникавозделывания сахари ойевеклы, ячменя и кукурузы -д: на*зерно наряду с..общепринятойв; зоне включала; ж себя . элементы', , интенсивных технологий; на'лравленныхна/полученнемаксимальной * "./ продуктивности культур интенсивного звеназерно"^ свекловичного '.'■>■":'.-- : севооборота.' ;/• •у.," у. '■■ -.'..•

7 ..'.- " В опыте " возделывали"сахарную - ' усвеклу ,; Рамоиска«

однороетковая, ячмень Нутанс 518 и;кукурузу гибрид Коллективный 1

181.;' л ** " \ ".'.'" ' _ 'V

Погодно - климатические' усяовн^/ - Велгороасгая ^область ' ■ ... занимает: ю го зяп а дн у ю*ч а сть Центр а ль н о- Ч ер н оз е м н о йз он ы. ;лКлимат умеренно - континентальный.;Длина безморозного-периода -7 165.дней, длина; вегетационного периода'-')90 "дней»;Среднегодовое количество осадков - 470 мм, за пернЬд с температурой, выше.]0*С,-

- ' 270 мм^ Запасы продуктивной влаги ко" »ременн перехода через 5«С

составляют обычно около. 200 мм в метровом"слое..- -w? у.

■ - Величина ГТК за годы исследований для сахарной свеклы <1988

• 1990 г.г.) изменялась запермод вегетаиин от 0,80 др|, 17, для ячменя ;

Таблица 1

: Распределение минеральных л аммгшы« удобрений • под к^льтурм чаена сеаавБврвта

:Д«М ■ Вамям* ; рмесено в» 2-Й ротации Внесен« за

ТлоФромй ' 'MM ПОД культуры Л год* 2-й

а солхди«' - ^ • , V r*n>M «Mxtoeiijr •weto. ryrypyly ; ротации

. С» • 0.Í «.Г.. , 0,25 , . л 0.25

,, N • ; V0 . . . JO 60 ; ; 180-

¡PíCb - ; ;90 -, 60 -150 '

KiO ; . ...240."., 90 ; ■ • м> I 150 ....

>,c* :- .1/9 . ; 0.5 , * ■ - a J

i ■ ; ,180 . 60. : J20 . -"в".-.

¿»O» , ■4t0 ¡ • ;IÍ0 •300 : !

• KiO 1 "¿y v. ,• , V , >,180; . V»/ ; * ' 120 ' 300 *

•./.Ca..: : 1;5 . \ ■ 0,75.

-■I/:.-1 . ..• ; -720 . -.¿70 90 ; ,. . 180 ,540 :

■ " ' ' " - S' . PjOj > '...... - ' "i i .710 . ;. .270 ' -v'l' , - '-i. ■■ 180 450

• . i ''.KfO. > 710 :•■{ . ¿70 450 ..

■rjr^.T-'.: JO.,"; ,

1Прямеч*ашс: :Сд ш ; .дозах/ CaCO-j, рассчитаны* по »еднчкме ' 'ч,í.-V ;гшдродмтмческовгнсдотиосгв, N, ТгО* в KjO жг/г».

удобрений и внесение из шести под сахарную свеклу' с целью роста ее продуктивности не эффектнвшь Л ^.

V;- -'■'4.' Основной; 'фактор* повышенна - урожайности1- ячменя -применение ^ азотных удобрений. Оптимальной дозой- ^ азота, обеспечив лот ей ■■." получение 43 >-44 u/га высококачественного пивоваренного "ячменя- являете* N«-5«. Дальнейшее повышение доз азота,под ячмень не способствовало росту урожая и снижало качество :зерна пивоваренного ячменя. Последействие фосфорных. « каднйнык удобрений ниже « 4-5раз.чем азотных. '"■;" j ■■ ■', ■ .

• ^Продуктивность кукурузы 'ив'зерио..^повышалась с ростом' доз ^азотных удобрений на ' 8,<ЫЗ,9_ и/г*. "'Фосфорные, , калийные и известковые удобрения,, яе оказывали 'достоверного .влияния . на повышение урожайности - зерна кукурузы - иа ' . выщелоченных Черноземах. Содержание'сырого* белкв>> зерне повышалось с ростом доз 'азотных. удобрений,до 10,04 'Содержание. > незаменимых аминокислот-также повышалось« ростом^ у ровна азотного питания гукурузы-Биологическа» иенностк белкакукурузы составила,49-,71 .*/». В 1 кг зерна кукурузы содержится 1.40 кг кормовой единицы. Оптимальная доза азотных ; удобрений под. кукурузу на зерно на выщелоченных ""черноземах' '■ дри 'среднейих '"обеспеченности шелочногндролизуемым азотом, повышенной • 'подвижным .фосфором и обменным калием - Nil». \ '</'•?- ■ *.*.:

-.. .. «;. ■ ■ Мвкеимальиал ■'.. окупаемость : уаиераяьных удобрений зерновыми единицами получена при среднегодовой дозе * внесения. N«P»K». С ростом до» азотныхудобренив окупаемость I кг взота снижалась с 19.83 до 7,15 кг.'Окупаемость фосфора к кал я я была ниже

' 7.' Биоэнергетическая эффективность азотных удобрений за эвеяо севооборота снижалась с ростом доз с 3,34 до 0,8<, 'фосфорных я калийиих. удобрений-с 3,34 до 1.И единиц. Известковые, удобрения

способствовали росту'БЭЭ азотных удобрений на 15 - 20 процентов, фосфорных н калийных удобрений ,- в 3,0 3,5 paso,. '

Т '8. Внесение., удобрений под .. сельскохозяйственные культуры повышало, вынос элементов питания с_ I /т основной продукции: сахарной свеклы - с 3,4 кг азота. 1.0 кг фосфора и 4,К кг калия до 5.Л: .1,4 »г 5,8 кг соответственно, ячменя • с'22,1; 10.Ó и 17.3 кг до 35,9; i4,к и 34,Г кг, кукурузы на зерно • с 25,3;' И ,8 н 16,8 кг.до 31,0; |4,3 и 20,1 кг соответственной • ' . ' , у •';'.■■■'

,'.■■■'.. 9.Систематическое .применение удобрений ti* «ыщеЛоченны* чернозёмах - не ■ оказало .^достоверного " влияния на .. содержание щелочногидролнзуемого.азотавпахот«омгорн1онте/Содерж'анне подвижного фосфора' н обменного калия повышалось, е.;ростом доз минеральных; .органических^и * известковых' удобрений.• Ежегодное внесение 80 - .90. кг/га PiOí и ■ 140 ."-'..ISO- Kr/ra:' KiO минеральных удобрений обеспечивало, повышение содержания' подвижного фосфора и обменного кадия в пахотном горизонте и» 10 'м г/к г'в севообороте, -■'■;'■■■■■■ JО./' Внеееике ~ известковых,; минеральных 'н ■ органических удобрений оказывало значительное влияние иа'фнзнко - химически* свойства, вы щелоченных черноземов..' Азотные', удобрения "повышали кислотность, к а 0,27 - 0,40. едннкцырН.: Известковые' удббрени» обеспечивали снижение кислотности : на 0,08 • 0,56.. Величина гидролитической;, кислотности! снижалась под.'действием фосфорных,: калийных и известковых удобрений,

.."'.' 11. ; Систематическое внесение : минеральных и/ известковых удобрений .оказывало' значительное ; гвли*ние на нитрифнканионную способность почвы^Она повышалась от азотных удобрений на 5,4 --' 9,3, от;фосфориыхн калийных- на б.6 -"-'., 11,4, • от / известковых удобрений - на 2,5 - 4,3 мг N-NO» на 1 кг почвы.'

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

» - к-Для получения; 63 • 65 и/га ■белого",' сахар», 42 - 45 и/га пивоваренного.: ячменя '' н64 -'65 и/га;,зерна.- кукурузы на выщелоченных черноземах в интенсивном звене зерно - свекловичного ' севооборота следует-: вносить ^под 'сахариу» свеклу : поя.

- ячмень • N41-5«, под кукурузу на зерно - Ыт. '"'. '' ; 7

■. 2.. В ^интенсивных :зерно-' • . свекловичных севооборота* на выщелоченных. черноземе* ЦЧЗ , России : рН .почвы рекомендуется .: поддерживать' на -уровне -5,6 .^' 6,0, используя; для'-этого: известковые .удобрения. Известковать следует полными^дозами,одни раз в ротацию севооборота 'при условнц * применения высоких доз ; минеральных ' ' удобрений.-' Г; ^ч;:.-,'.'Л

■ ■ 3: На выщелоченных черноземах, расположенныхна/Землях . первой технологической группы;вносить навоз следует в дозе 1 о т/га . севооборотной ллошади. Место внесений' под сахарную.свеклу;1 V *-. -

-,'г СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

, ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ V

- 1. Эффективность / сочетания-., минеральных,' известковых и органических удобрений' на выщелоченном: черноземе. - Тезисы докладов^ XXX 'конференции 'Эффективность применения средств

.... а .

. химизации и продуктивность сельскохозяйственных культур". М.,

ВИУА, 1995, с.12. . . ^ '

> 2. Эколого - агрохимическая эффективность азотных удобрений на ячмене в Белгородской области. - Зерновые культуры,. 1995. N4, с.16-17. "" . • ■ ' •

; 3. Эффективность удобрений на выщелоченных черноземах. -Кукуруза и сорго, 1995, N5, с.4-5. : -

4. Эффективность навоза и.удобрений в зерно - свекловичном . севообороте на .выщелоченных черноземах Белгородской области. ■ Тезисы докладов XXXI конференции ^ Эффективность--применения \" , средств химизации непродуктивность .сельскохозяйственных культур*.. М., ВИУА, 1996, с.36. (в соавторстве • Пеидюрин Ё.А.). - ^