Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние растительных остатков на плодородие сероземов и светло-каштановых почв Киргизии и урожайность озимой пшеницы

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние растительных остатков на плодородие сероземов и светло-каштановых почв Киргизии и урожайность озимой пшеницы"

КАЗАХСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫ И ИНСТИТУТ

На правах рукописи

СУЛТАНБАЕВА ГУЛЬМИРА АБДЫЛДАБЕКОВНА^

УДК 631.452: 031.11«324*(575.2)

ВЛИЯНИЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОСТАТКОВ НА ПЛОДОРОДИЕ СЕРОЗЕМОВ И СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ КИРГИЗИИ И УРОЖАЙНОСТЬ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

06.01.04. — Агрохимия

Автореферат диссертации на соискаиие ученой степгенм кандидата сельскохозяйственных наук

Алма-Ата 1990

Диссертационная работа выполнена в отделе агропочвоведения Киргизского научно-исследовательского института земледелия.

Научные руководители - кандидат»сельскохозяйственных наук,

Кожеков Дне.К., _ • - доктор сельскохозяйственных наук, профессор Кориева Н.Т,. ,

Официальные оппоненты:

I. Доктор сельскохозяйственных наук,профессор Пономарева А.Т. к. Доктор сельскохозяйственных наук,профессор Рубинштейн М.И.

Ведущее предприятие - Казахский научно-исследовательский институт земледелия им.В.Р.Вильямса.

Защита диссертации состоится «¿-{^иай^ 1990 Г.

„час. на заседании Специализированного совета К 120.67.02 по присуждению ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук при Казахском ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственном институте по адресу:480021,г.Алма-Ата,пр.Абая,8. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Отзывы в двух экземплярах,заверенные печатью,просим Направлять ученому секретарю Специализированного совета. Автореферат разослан ",

<¿3 « мле^и? 1990 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета, Кандидат с.-х.Наук, доцент Т.С.Рдхимбеков

\jfcft

0R4A.fl ХАРАКТЕРИСТИКА РАБ0Ш

• Оргшш"исжое вещество почвы является одним из наиболее ваиннх факторов почвенного плодородия, оклеивающего большое влияние на весь комплекс агрохимических спойств. В почвах земледельческой зоны Киргизии в связи с возросшими антропогенными нагрузками, орошением, ороэиониыми процессами и недостаточным применением органических удобрений наблюдается тенденция к сокращению не только гумуса, но и растительных остатков, зг .чение которых в плодородии недооценивается.

Известно, что par гительные остатки являются не только источником гумусообраэования, но и обеспечивают полноценное минеральное питание для растений. Обогащение почвы органическими остатками способствует повышению плодородия почв и коэффициента использования элементов минерального питания из удобрений. В то же врел-я, многие вопросы, связанные с гумификацией растительных остатков и влиянием их на содержание элементов питания в Почве, требуют дальнейшего изучения.

- ^З,^ачи|-,,11сследяван11,!1ц._ Цель исследований - изучить процессы минерализации и гумификации органических остатков зерновых, бобовых культур л сахарной свеклы в сероземах Чуйской долины и светло-каштановых почвах Прииссыккульй, установи.ь размеры мобилизации элементов минерального Питания и их влияние на урожайность озимой пшеницы.

В задачу исследований входило:

1. изучить минерализацию И гумификацию различных видов растительных остатков, установить изменение состава гумуса, образующегося в почве?

2. выявить влияние растительных остатков на питательный режим почв и урожайность озимоЛ пшеницы;

3. определить баланс и'размеры использования питательных элементов из растительных остатков и удобрений.

I. Растительные остатки являются существенным источником питательных веществ для культур севооборота, оказывающие прямое воздействие на урожайность и баланс элементов питания.

£. Гумификация растительных остатков зависит от особенностей растений, их химического состава и условий разложения.

Дана количественная характеристика скорости минерализации различных растительных остатков и освобождения иэ них элементов питания в сероземах и светло-каштановых почвах. Установлены коэффициенты гумификации, согласно которым более высокой скоростью разложения характеризуются послеуборочные остатки люцерны» сахарной свеклы, эспарцета,гороха и кормовых бобов, замедленно - растительные остатки озимой пшеницы, ячменя и кукурузы. Относительно высокая гумификация и лучший качественный состав гумуса отмечается при разложении смеси остатков пшеницы и люцерны. Гумификация растительных остатков зерновых колосовых ускоряется при добавлении к ним ааотных удобрений. Установлено, что достоверное увеличение содержания й почвах доступных форм азота, фосфора при минерализации органических остатков наблюдается после люцерны.

практическая значимости Результаты исследований дополняют возможность раЦйональморо йспзльэовайия Минеральных удобрений путем обогащения орошаемых и богарных почп растительными остатками Культур, оставляющих значительное количество яожнивно-ко^не-вой массы. Показатели колйчес*&а гумуса» его качественного состава и коэффициент^ гумификации рекомендуется учитывав при раз-

работка системы удобрения с бездефицитным балансом гумуса и питательных веществ в почвах.

Материалы диссертации доложены на республиканской научно-практической конференции "Вклад молодых ученых и специалистов сельского хозяйства республики и решение Продовольствен '! программы СССР" (1984), на Ученых Советах Киргизского научно-исследовательского института земледелия (1985-1990).

Лс^ШШ^ШЬ. тсмэ исследований опубликовано 4 научные работы.

Диссертация состоит из введения, б глав, выводов и предложений производству, изложенных на 123 страницах машинописного текста, содержит 45 таблиц в тексте и

в Приложении, работа иллюстрирована 8 рисунками. Список литературы включает 164 названия, в том числе 22 иностранных аьторос.

Экспериментальная работа проводилась на сероземах светлых и обыкновенных Чуйской долины и светло-каштановых почвах Прииссыхкулья.

Светлые сероземы опытного участка содержат гумуса 0,93/5; валовых азота, фосфора и калия - 0,10!?, 0,1635 и 2,63%; С02 -3,3$; рН - 8,15; подвижных форм Р205- 14 мг/кг, К.,0 -Е^б мг/кг почвы. Механический состав светлых сероземов - среднесуглинистый.

Сероземы обыкновенные содержат гумуса - 1,72$, валовых азота, фосфора и калил - 0,13, 0,13 и 2,7%; С02 - 0,4%; рН - 8,48; подвижных форм Р^05 - 26,5 мг/кг, К20 -325 мг/кг почвы. По механическому составу почвы тяжелосуглинистые.

Светло-каштановые почвы содержат гумуса 2,3$, общего азота-0,16$, С02- 3,5$; рН - 8,0; подвижных Р205 - 23 мг/кг, К20 -340 мг/кг Почвы.

Для изучений процессов разложения-минерализации были исполь-эоьаны растительные остатки озимой пшеницы, люцерны, кукурузы,ячменя, гороха, кормовых бобов, ботва сахарной свеклы,а также их

смеси (табл.1). Таблица I.

Схема модельного опыта.

- серозем обыкновенный ! серозем светлый 1 светло-каштановая ___|_щчва___

I. оз.пшеница(солома) I. оо.пшеница(солома) I.оз.пшеницаСсолома)

'¿. оа. паенииа (солома-» корни)

'¿. оз.г.иеиица (солома»корни)

3. лчмень (солома)

4. ячмень (сслома+корни)

5. люцерна (корни)

6. лкперна (корки+покн.ост.)

7. кукуруза (пожнивные ост.)

8. кукуруза (корни+ псянивные остатки)

9. горох (солома)

10.сахарная СЕокла 4 6. Горох (ботва) (солома+корни)

11. люцерна-юз. пшеница

(корйшпожн. ост.) 7. оз.пиеница(солсма)+

2.оз.пшеница (солома+корни)

3. ячмень (солома)

4. ячмень (солома+корни)

б. люцерна (корни+ пожнивные остатки)

3.пчмень(солона)

4. ячмень (солома+корни)

5. кукуруза( стебли)

6. бобы (стебли)

12.

люцерна+кукуруза (корни+пожн.ост.)

13. свекла+лшеница (ботва+корни+пожн.)

14. свекла+кукуруза

(ботва+корни+пожн.)

15. свекла+люцерна

(ботва+корни+Ьожн.)

Растительные остатки в капроновых мешочках закапывались в почву на глубину 25 см в 3-кратной повторности для каждого учетного срока. Наблюдения проводились в течение года (с осени до осени ледующего года), а отбор проб - через каждые 2-3 месяца. О скорости разложения судили по уменьшению масса, содержащейся в мешочках. Образцы каждого срока высушивались, взвешивались и анализировались на содержание углерода,азота, фосфора.

Скорость гумификации растительных остатков изучалась в вегетационных сосудах емкостью 10 л.(табл.2).

Таблица 2.

Схема вегетационного опыта, (серозем обыкновенный и светлый)

1. контроль (без растительных остатков)

2. солома озимой пшеницы + КР - I мес. разложения

3. солома озимой пшеницы + КР - 2 мес. разложений

4. солома озимой пшеницы + ЯР - 3 мес. разложения б. солома озимой пшеницы + ИР - 4 мес. разложения

6. солома озимой пшеницы + ЛР - 5 мес. разложения

7. солома озимой пшеницы + КР - б мес. разложения Э. корни люцерны - I мес. разложения

9. корни люцерны - 2 мес. разложения

10.корни люцерны - 3 мес. разложения

11.корни люцерны - 4 мес. разложения

12.корни люцерны - 5 мес» разложения

13.корни люцерны - 6 мес, разложения

Влажность почвы в сосудах поддерживалась на уровне 60-70& от НВ, а температура - 25-30°С. В опыте были использованы солома озимой пшеницы и корни люцерны в норме 1,6% от веса почвы» азот и фосфор в виде аммиачной селитры и простого суперфосфата вносили По 2% от веса соломы. Повторность опыта 4-кратная.

б

Влияние растительных остатков и удобрений на накопление и балаьс питательных элементов, а также на урожай озимой пшеницы изучали в микрополевом опыте (табл.3).

Таблица 3.

Схема микрополевого опыта (сероземы обыкновенный и светлый)

I. контроль (без растительных остатков)

'¿. растительные остатки озимой пшеницы в дозе 9 т/га

3. растительные остатки озимой пшеницы в дозе 42 т/га

4. норни люцерны в дозе 9 т/га б. корни люцерны в дозе 42 тУга

6. пожнивно-корневыэ остатки кукурузы в дозе 9 т/га

7. пожнивно-корневые остатки кукурузы в дозе 42 т/га

8. ботва сахарной свеклы в дозе 9 т/га

9. солома озимой пшеницы + корни люцерны (по 9 т/га)

10.содома озимой пшеницы + ботва сах.свеклы (по 9 т/га)

II.пожнивно-корневые остатки кукурузы^ботва свеклы (по 9 т/га)

12.норни люцерны + ботва сох.свеклы (но 9 т/га)

13.солома оз.пшеницы ИщоРддЫатриевая селитра,суперфосфат)

14.солома ов.пшеницы + ПщдРддС мочевина»суперфосфат)

15.солома оз.пшеницы + ^до^до^водный аммиак,суйерфосфат)

16.солома оз¿пшеницы + К^Р^ам/Иачная селитра»суперфосфат) Закйадка ыикроПшееого огшта Проводилась по следующей методике: Ьккйпывали монблйгы Почв размером 40x40x25 екц стенки сб-нлэдыбали полиэтиленовой Пленкой. Вырытую почву равНоМерко смешивали с растительными ВстйткаШ! в расчёте На сухое вещество И удобрениями согласно схемы опыта, укладывали в Гнезда м высевали озимую Пшеницу Ьортй "Ёезоетая". ПовторносН опытЬ 4-кратная.

Для опытов использовали измельченную солому озимой пшеницы, корни люцерны, остатки кукурузы и сахарной свеклы. В отдельных вариантах вносили минеральные удобрения из расчета на 9 т/га соломы азота - 180 кг/га, фосфора - 90 кг/га.

Вляинив внесения соломы о разными формами азотных удобрений на урожайность озимой пшеницы устанавливалась в полевом опыте (табл.4).

Таблица 4.

Схема полевого опыта: (серозем обыкновенный)

I. контроль (Рд(р ~ Фон

<!, фон + солома 9 т/га /^^(мочевина)

3. фон + солома 9 т/га + N¡30 (водный аммиак)

4. фон + солома 9 т/га + Н|зд(аммиачная селитра)

(серозем светлый)

1. контроль (Рдд) "

2. фон + солома 3 т/га + ¡^(мочевина)

3. фон ♦ солома 3 т/га + Кдо(водныЯ аммиак)

4. фон + солома 3 т/га + аммиачная селитра)

Опыт проведен путем запахивания соломы после уборки урожая с разными формами азотных удобрений. Из фосфорных удобрений в качестве фона применяли простой суперфосфат. Площадь делянок -0,5 га. Повторность опыта 3-кратная.

В микрополевых и вегетационных опытах определяли общий гумус, фракционный состав гумуса по методу Тюрина в модификации Пономаревой-Плотниковой (1968), подвижность гумуса по Бирюковой-Орлову (1986), подвижные формы фосфора по Мачигину, обменный калий в углеаммонийной вытяжке на пламенном фотометре, нитратный азот по методу Гра&вачь- Ляжу.

Для определения коэффициентов гумификации учитывали углерод исходной почвы, углерод, поступивший с растительными остатками и прирост углерода в почве после однолетнего компостирования растительных остатков в почве.

Урожайные данные и данные по потере веса растительных остатков и накоплению органического вещества в почве подвергались математической обработке методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1985).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования показали, что в сероземах процессы разложения идут интенсивнее, чем в светло-каштановой почве. Через год в светло-каштановой почве разлагается 30-31остатков озимой пшеницы, в обыкновенном сероземе - 38-40$, в светлом - 50,554,6$. Солома ячменя за этот период разложилась на 30,7-36,8, 44,7-50,0 и 67,5-68,3$ соответственно.

В светлом сероземе максимум минерализации приурочен к весеннему периоду, в обыкновенном сероземе растительные остатни раалагайтся в течение года более равномерно. Так, в сероземе светлом с марта по май потеря в весе соломы озимой пшеницы составила 15,5??,, соломы ячменя - 24,5$, & сероземе обыкновенном -10»? й 3,3$ соответственна.Через 10 месяцев (июль) разложилось бО*б-Б8,Э^ соответственно, в то время как в обыкновенном сероземе даже через II месяцев минерализуется 38-50$.

Наиболее высокими темпамй разложения характеризуются остатки сахарной свеклы и люцерны, умеренными - кукурузы и ячменя* замедленными - озимой пшеницы. В обыкновенном сероземе черей год люцерна разложилась на 66-69$, горох - на 60?, ботва сахарной

свеклы- на 73 Ц, гукуруэа - на 60-54$, ячмень - на 5($, -озимая пшеница - 36,''.

Одним из показателей скорости и интенсивности разложения растительных остатков является отношение в них С:Я. При соотношении С:Я=25:1 почти веаь азот биомассы высвобождается для питания растений. Э группу растительных остатков, интенсивно минерализующихся я быстро выовобозццающих питательные элементы входят послеуборочные остатки люцерны, сахарной свеклы, эспарцета,гороха и кормовых бобов при отношении С:Н=*0-47:1. Для полной их минерализации практически не требуются источники минерального азота. К трудноразлагаемым формам органических веществ относятся остатки озимой пшеницы, ячменя, кукурузы. Разложение этих видов растительных остатков затруднено без дополнительного внесения минерального азота. Так, через 8 месяцев отношение С*:Я в остатках гороха составило 24:1 против 47:1 в исходной навеске. В остатках кукурузы и лчмьня - 36-37, а в остатках озимой пжнк'-"-46-56:1 против 87-120:1 в исходной навескэ.

В светлом сероземе при разложении соломы озимой пшеницы,а также в смесн ее с корнями, отношение С:Н в исходной навеске составило 59-69:1, через 9 месяцев - 26-31:1. За этот же период в остатках ячменя С:П изменилось с 105-117:1 до 21-27:1, а в остатках гороха и люцерны снизилось до 13-24:1.

В светло-каштановой почве отношение С:К в остатках озимой пшеницы через 9 месяцев составило 42-57:1, ячменя - 34-50:1, эспарцета - 16:1, кукурузы - 45:1.

В сероземе обыкновенном из одной тонны остатков люцерны освобождается П-12 кг азота, кукурузы - 2-3 кг, гороха - 3 кг,сахарной свеклы - 10,8 кг;в сероземе светлом- ИЗ остатков пшеницы-2,1-*,9кг, люцерны - 12,1кг,гороха- 3,2 кг,-в светло-каштановой

почве - из остатков эспарцета - 6,2 кг, бобов - 1,4 кг, кукурузы-2,5 кг азота.

Количество мобилизуемого фосфора колеблется от 0,13 до 1,3кг/т. в том числе из растительных остатков многолетних трав и сахарной свеклы - I,3-1,^3 кг/т.

Высвобождающиеся из растительных остатков элементы питания должны учитываться в системе удобрения культур.

_92131 ти

Для регулирования гумусового режима почв большое значение имеет установление коэффициентов гумификации растительных остатков.

Установлено» что степень гумификации в богарном светлом сероземе выше, чем в орошаемом обыкновенном сероземе. Наиболее высокой интенсивностью гумификации отличаются корневые остатки люцерны (На обыкновенно»,, сероземе - 0,35, в светлом сероземе - 0,43), Несколько ниже она у кукуруз» (0,18 и 0,27) и низкая - у соломы озимой пшеницы (0,11 и 0,16). При добавлении К соломе озимой пшенииы азотных удобрений степень гумификации возрастает в 2-4 раза.

Трансформация углерода из растительных остатков в состав гумуса почвы ^¡рбисходит ь различной бцарость*) (табл.5).

Опыты показалк, что наибольшее слияние На улучшение гумусного состояния почв оказали корневые остатки Люцерны. При внесении в почву 9 т/гй корневых остагко'Б лицерны содержание общего углерода в светлой и Обыкновенном сероземах увеличилось на 0*05-0,06%, а при внесении 42 т/га - йа 0<12-0^11%, что й относительных величинах составило соответственно 5-11 й 12-?.0%.

Из смесей растительных остатков достоверное увеличение содержания углерода в Почвах бтмечаетсн при внесении соломы озимой пшеницы в остатками люцерны.

Изменение содержания общего углерода в почвах при разложении растительных с^татков(^ к почве)

(среднее за 2 года)

показат Тс 1 нап 1 Серозем обыкновенный Седодем^ светлый_

1 М X т. ? -7 1 Г ' Р 1 « < У + ГО, ! СГ ! 1 » Р ' %

1,00 - 0,012 0,035 0 0 100 Г 0,54 + 0,014 0,040 0 0 100

2. 1,02. * 0,010 0,028 0,7 0,10 102 ' 0,56 + 0,010 0,030 1,36 0,10 101

3. 1,06 ? 0,017 0,050 2,63 0,05 105 ! 0,59 + 0,012 0,036 •2,62 0,С5 I®

4. 1,05 Г.0,012 0,035 2,54 0,05 105 ! 0,60 7 0.010 0,028 3,36 0,01 III

5. 1,12 + 0,021 0,061 5,44 0,001 112 ! 0,6э ? 0,011 0,030 6,13 0,001 120

6. 1,02 + 0,014 0,040 1,43 0,10 102 Г 0,58 - 0,011 0,031 2,21 0,05 107

7. 1,03 ? 0,009 0,026 ¿,00 0,10 103 ! 0,61 - 0,016 0,045 3,09 0,01 из *

а. 0,96 * 0,011 0,031 1,51 0,10 96 ! 0,55 + 0,011 0,040 0,55 0,10 102

9. 1,09 + 0,021 0,05В 3,58 0,01 109 Г 0,62 ? 0,014 0,046 3,91 115

10. 1,03 + 0,014 0,042 2,00 0,10 103 ! 0,56 + о.оп 0,032 1,37 0,10 104

11- 1,02 + 0,013 0,036 1,24 0,10 102 ! 0,57 ^ 0,012 0,035 1,63 0,10 105

12. 1,06 7 0,01? 0,048 2,78 0,05 106 ! 0,59 + 0,013 0,039 2,52 0,05 109

13. 1,04 + 0,020 0,057 1,73 0,10 104 ! 0,61 + 0,012 о.изз 2,94 0,05 109

14. 1,05 + 0,022 0,063 1,95 0,10 105 ! 0,58 + 0,012 0,С39 1,33 0,10 103

15. 1,09 + 0,026 0,074 3,17 0,01 109 ! 0,59 +0,013 о,сеа 1,81 0,10 105

16. 1,07 * 0,018 0,050 2,91 0,0«, 107 ! 0,59 * 0,012 0,035 1,84 0,10 105

При разложении соломы озимой пшеницы с добавлением минеральных удобрений (Кщо'эО^ В обыкновенно" сер°земе более эффективными оказались аммиачные формы азота (водный аммиак - прибавка аммиачная селитра - %), в светлом сероземе максимальное накопление углерода почвы (ЭД отмечается от натриевой селитры.

Наблюдения показали, что при добавлении к солома озимой пшеницы минерального азота до соотношения С:N=20:1 гумусообразование идет более высокими темпами,чем даже от корней люцерны.

По всем вариантам опыта изменяются соотношения между грушами гуминовых и фульвокислот, хотя везде эти соотношения остаются меньше единицы (табл.6). Наиболее положительное влияние на состав гумуса оказали корневые остатки люцерны-

В светлом сероземе отношение гуминовых кислот к фульвокисло-там при внесении 9 т/га их возрастает до 0,7Э, при внесении 42т/га До 0,93, в обыкновенном сероземе - до 0,72 и 0,64.

Остатки сахарной свеклы уменьшают содержание гуминовых кислот в светлом сероземе с 27,95 до 26,56 и увеличивают фракцию фульво-кислот в обыкновенном сероземе - с 37,12 до 39,73$. Одновременно уменьшается в почвах отношение Сгк:Сфк.11рИ внесении п йоЧвЫ остатков сахарной свеклы гумус приобретает фульватный характер.

При добавлении к соломё азотных удобрений й Почвах ¿оэрастает отношение гуминовых кислот к фулЬЬокмслотам. Если й обыкновенном сероземе на контроле ьтношение Сгк:Сфк=0»б2, й варианте с соломбй без добавления азота - 0,634 а при добавлении азота этот Показатель увеличивается Ь сероэешз обыкновенном до 0*70-0^4 в сёро-оеме светлом - с 0,64 до 0(Тб-0,ВЗ. В светлом сероземе йа улучшение качественного состава гумуса большое влияние онаэивйет. добавление к соломе натриевой сёлйтры* а й обыкновенном сероземе - водного аммиака.

Влияние растительных остатков на качественный состав гумуса сероземов (в % от С общ.)

(среднее за 2 года)

Серозем , обыкновенный,,. _____

гаси-г ан-- | тзв | С общ. /о с^ма ( ! сумма ! Ш ! иегидрпл.! !остаток ? т т сгк " Сфк ! С общ.,! ! % ! 1 г сумма ГК 'сумма ! <2К I !негидрол. !остаток ) \ Сгк., фк

I. 1„00 23,25 37,12 37,26 0,62 0,54 £7,95 43,35 26,54 0,64

2- 1».02 23; 15" 36,59 36,31 а, 63 0,56 27,57 42,67 ¿7,24 0,65

3. 1,.0& 24,89 37,05 35,23 0,67 0,59 29,48 43,89 24,12 0,67

4. Ц05 25,50 35,55 35,78 0,72 0,60 31,12 39,16 27,00 0,79

5. 20,74. 35 ,.73 30,08 0,84 0,65 35,39 39,03 22,23 0,93

6:. 1,.02 24,27 35,44 33,46 0,66 а, 58 27,81 40,91 28,63 0,®

7. 1,03 25г97 33,50 32,9Г 0,67 0,61 30,33 41,54 25,88 '0,73

8. 0,96 ?3,50 39,71 33,56 0,59 0,55 26,56 43,91 27,15 0,60

9. 1,09 25,28 34 „79 35,63 0,73 0,62 30,24 39,40 27,39 0,77

10. 1,03 24 ,.06 35,54 35,44 0,66 0,56 ¡¿9,48 42,54 25,2В 0,69

11. 1,02. ¡¿4,21 35,38 35,32 0,65 0,57 29,11 41,70 26,35 0,70

12. 1г06 25,87 36 ,.50 34,49 0,71 0,59 32,11 43,33 22,19 0,74

13. 1,04 25., 30 34, .79 37,. 18 0,73 0,61 31,84 38,49 26,98 0,83

14. 1,05 25,18 34,84 37,03 0,72 0,58 31,36 41,16 24,90 0,76

1а. 1,09 25,55 32,93 33,08 0,78 0,59 31,03 40,86 25,37 0,76

16. 1,07 24,30 34, Ьо 3,00 . 0,70 0,59 /и 40,15 24.95 0,79

Расчет баланса гумуса в зерно-пропашном севообороте на северном обыкновенном сероземе с применением полученных нами коэффициентов гумификации показывает, что при интенсивном использовании орошаемых земель без удобрений теряется 6,5-5,8 ц/га гумуса в год, йкегодное внесение В,5 т/га навоза и 85-95 кг/га питательных веществ (в том числе 28-34 кг/га азота) обеспечивает положительный баланс и расширенное воспроизводство гумуса.

К урожайность . озимой пшеницу.

При внесении в почвы соломы озимой пшеницы в дозах 9 и 42 т/га содержание нитратного азота заметно снизилось, подвижного фосфора практически не изменилось, а обменного калия несколько увеличилось.

Лучшие условия для накопления в сероземах нитратного азота создаются при разложении корневых оотатков люцерны.

Солома озимой пшеницы оказывает отрицательное влияние на урожай, что связано с ухудшением азотного питания растений (табл..). В обыкновенном сероземе при внесении 9 т/га соломы урожай снижается на 12,при внесении 42 т/га - на 45$, в светлом сероземе соответственно на 47,2 и 61,4^.

Максимальный урожай озимой пшеницы получен при наличии в почве корневых остатков люцерны. В обыкновенном сероземе прибавки урожая соответственно внесенным дозам остатков люцерны составляли 11,8 и , в светлом сероземе - 30 и 45,®.

Из смесей растительных остатков лучшие условия для накопления в почве элементов питания и обеспечения ими растений создаются при совместном внесении остатков люцерны и свеклы, причем их эффективность выше й светлом сероземе.

в

к ч (- о

+ ai о и

^ t—1 03 *

t> и о m 4

o ^ <jp ro

0>

{N I

ч

О

CvJ

"Я

in*

ьн I

«Р О te *

tí я

ci •t

О

Moiacrtc^^uiiämajo omt^cjiayrtcjicyi-tin и

од о n ai M

о» in СЧ

•if uT fí

«J d ce "It.

W t; H О О fx

H» ' f S a

t> <D Гч| r- СЧ О Q a trt

+ * fc *• b. ^ •>

ID 00 i-t nr ю CJ 'O •ч1 аз

i—4 c>i Ol 1-Й

a en a

c\f irî M aa

4 T b-f t—t

О

ю

m ^

ri

i

ЧЭ

•t l?

o

rf »

«1* n Л •> «Я

Si CD i—i ri со n M

C0 О CM •a

я rî » •• vn f—< О CJ irî v-4

ë

Ю I

O CJ CD "0

t>

4

H СО Ч1 n, c\i ОТ

1"

я я

to

t-í к

я

!ГЗ (Л 1ГЗ

о •0

а

•ч

•D

in

Sí

п

а р

M

C\¡

s я

о о

ц> о

•Ч" О

5

S M я

1Г5

t>

cvi ca

1* О) t í

S 35 »O t4-

4

Hl H Ii)

m ^

m

fr 1 ri

ri

^ tí

о и

о > ^ fi

• Oí СЧ « t.

t-

tí H

ь ti g И и Е- CM

9 !S n СЛ

n- iîi X

f) ai а

o Я а X s

0) ts в. p.

Ю • » йз tu

r t? n tí и

л о ri й я

к

о ai ?

a. I»

CL. О О Ж X

i ' ; П- а.

о Cî О о о

к fj О К "Л

«a

Rj

a

n

«

к

a

П

a о tx a.

« а

йз

ra

Л о

•a

В

4

«

U Я

s

I

ci и я

X tu F! Г,

о) £

I

i о и

cd s s

о аз

a о о ao cd оо

Ъ £ ^ Ъ

о«1 о ст> сл

о-в. Oí tt< a,

f- a,

+ s + + >

n

ri <u td « а

t> Ь U tl

X X \ N

f- te f—H f-

ci aî .

CT> И cyi Х(Т>^Ф al

aïs njinajoiasp*

Я P. я 0) 2 s S S

of- о-годос;

aî е-; о f. : 'S 1)

о з: Г) О ( Э О о

и-— О и о

о •гГ ni •о

^ * • -< К ч

+

о

Содержание питательных элементов а почве при разложении соломы озимой пшеницы с разными видами азотных удобрений и урожайные данные свидетельствуют о том, что в обыкновенном сероземе достоверная прибавка урожая отмечается при добавлении к соломе водного аммиака, в светлом сероземе - мочевины.

В полевых опытах высокие прибавки урожая на орошаемом обыкновенном сероземе обеспечили внесение с соломой водного аммиака,на богарном светлом сероземе - мочевины и аммиачноййелитры. Чистый доход в первом случае составил 46,8 руб/га,во втором - 12 и 9,2 руб/га.

На орошаемом обыкновенном сероземе общий вынос азота, фосфора и калия озимой пшеницей вше, чем на богарном светлом сероземе. В то же время вынос моты на единицу продукции выше в светлом сероземе (табл.8).

Остатки люцерны и сахарной свеклы оказали наибольшее влияние

р

на вынос пшеницей элементов питания из серозема.

При запашке смесей растительных остатков наиболее высокий вынос питательных элементов отмечен при сочетании остатков люцерны и сесклы, кукурузы и свеклы.

Согласно баланса, на обыкновенном сероземе наибольший дефицит азота отмечен в контрольном варианте и в варианте с внесением соломы озимой пшеницы (9 г/га). В светлом сероземе дефицит был меньше

г

в связи с более низкими урожаями в условиях богары.

Внесение растительных остатков в повышенной дозе (42 т/га) в обыкновенном и светлом сероземах формирует положительный баланс всех элементов питания.

Здиянае растительных остатков на вынос питательных элементов озимой пшеницей

(среднее за 2 Рода)

Серозем

обыкновенный

Серозем

светлый

вариантов 'урожай! вынос с га.кг ! вынос на 10 ц зерна.кг'урожай ! вынос с га, цКГ^Х, вынос на 10ц эеша.кг

1 зерна 'ц/га ■! я !РИ05 Г £ !Р205 ГК2° зерна., ! ц/га т- Г Я ! ВД 1^0 Г й Г Р2°5А¥>

I. 39 ,.5 105,3 4£,8 81 26,6 10,8 20,7 1Б,6 53,4 11,2 43,7 32,2 6,7 26,3

2. 24, & аз,а 251,а 75,2 26,0. 10,4 21,а а,7 32,3 6,3 30,5 37,1 7,2 35,1

3, гца 65, а 27,4 63,3 29,9 12,5 31,3 1,7 .7,4 1.8 7,9 43,5 10,6 46,5

4. 44,2- 122, г 53,1 95,4 27,6 12,0 21,6 21,6 87,9 17,6 67,1 40,7 3,1 31,1

5. 46,6" 129,-7 60,5" 104,1 27,3 13,0 22,3 34,2 111,2 23,3 81,9 45,9 9,6 23»9 (

6. З9,а 106,6. 43,0 84,0 26,7 12,3 21,1 15,7 62,6 12,9 55,0 39,8 8,2 35,0^

7. 34,6 93, а 44,.Г 76,0 26,8 12 г9 22,0 8,3 32,1 7,3 26,2 38,7 8,8 31,6-

а.. 44Д 127,X 58,а 101,6 28,8 13,3 23,0 20,0. 77,9 19,2 63,3 28,9 9,6 31,6

9. 45,9 121,4 54,9 91,2 26,4. 12,0 20,0 16,0 60,5 13,1 42,1 37,8 а.2 25,3

10. 3.7,4 106»а 49,8 90,6 28,5 13,3 24,2 14,0 54,4 11,9 41,6 36,8 8,5 29,7

II. 42,9 123,8 60,2 99., 7 28,а 14,0 23,2 18,6 74,0 15,2 63,2 29,6 8,2 34,0

12. 48,7 128,3, 63,9 102,6 23,4. 13, Г 21 „I 22,4 93,7 20,8 73,9 41,8 9,3 33,0

13. 44,6. 132 ,.0 63,4 102,3 29,6 14,2 22,9 18,3 70,9 18,1 58,2 38,7 3.9 31,В

14. 45,5. 132,0 65,2 104,3 29,0 14,3 22,9 23,5 107,7 24,4 89,5 45,8 10,4 38,1

15. 5I.fi 148,6 71,2 106,8 28,8 13,8 20,7 18,5 79,3 17,6 63,8 43,6 9.7 34,5

16. 45,7 135,0 65,6 101,4 29,5 14,6 22,2 21,8 89,4 20,2 65,3 41,0 9.3 29,9

В вариантах с добавлением к соломе озимой пшеницы ьэотных удобрения максимальный урожай и положительный баланс азота отмечается в обыкновенном сероземе при добавлении водного аммиака. В светлом сероземе из всех видов азотных удобрений наибольший урожай обеспечивает внесение мочевины, где отмечается еще больший положительный баланс азота.

Данные по балансу фосфора показывают, что в светлом сероземе в связи с меньшим выносом этого элемента урожаем, баланс фосфора по всем вариантам положительный, В условиях орошения запахивание растительных остатков, кроме люцерны, в дозах 9 т/га не восполняет выноса фосфора урожаем.

Отрицательный баланс по калию отмечается только в контроле, в других вариантах с использованием растительных остатков (вар.2-12) баланс калия был положительный.

Данные по балансу плементов питания позволяют рассчитать вынос питательных элементов озимой пшеницей непосредственно из растительных остатков. Расчет проведен по разнице между потреблением элементов в вариантах с внесением растительных остатков и в контроле,где они не вносились (табл.9).

Полученные данные показывают, что озимая пшеница в сероземе обыкновенном использует из корневых остатков люцерны 17-25 кг/га азота,количество фосфора и калия, потребляемых озимой пшеницей из остатков люцерны составляет 10-17 и 13-22 кг/га, из остатков сахарной свеклы -2л, 16 и <¡0 кг/га соответственно.

В светлом сероземе озимая пшеница выносит из корневых остатков люцерны в среднем 40 кг/га азота, 7-12 кг/га фосфора и 23-38 кг/га калия, из остатков садарной свеклы соответственно - 25, 8 и 19 кг/га.

Вынос питательных элементов озимой пшеницей из растительных остатков на сероземах Чуйской долины, кг/га (среднее за 2 года)

I >¡51 Варианты •Азот 1 * _Фос(£др КатаЕ;

поступает г Еынасится ' поступает !выносится ! поступает ! еыносится

с растит. урожаем или!с растит. [урожаем илию растит. ! урожаем или

1 остатками связывается. остатками ;связывается. остатками ! связывается

i (-)из почвы! К-)из почвы! I(-)из почвы

Серозем эбшшовенный •

I. озимая П2ленииа( ссло?га)9т/га 28 -15 16 -7 85 -7

2.озимая пшенигЫ солома) 42-т/га 178 -40 77 -15 395 -14

3.-люцерна (котим) 9т/га 184 17 54 10 135 13

4.люцерна (керш) 42 т/га 857 25 252 17 630 22 ^

5.кукуруза (поан.ост)9т/га 100 2 29 * 6 150 2

6.кукуруза (пожн.ост)42т/га. 466 -12 136 2 701 -6

7.сах.свекла(ботва) 9т/га 166 22 42 16 198 20

Серозем светлый

I.озимая пшеница(солома)9т/га 28 -а 16 -3 85 . -13

¿.озимая гапенниа(салома)42т/га 178 -46 77 -9 395 -36

З.лкцерна (корни) 9т/га 184 35 54 7 135 23

4.люцерна (корня) 42т/га 337 5й 252 • 12 630 33

5. кукуруза(пожн.ост)9т/гз 100 10 ' 29 о и. 150 п

6.кукуруза(пожн.ост)42т/га 456 -21 136 -4 701 -1В

7,сах.с;?екла(ботва)9т/га 165 25 42 8 198 19

¿а

Наши исследования показывают, что каждые Ют соломы пшеницы могут связывать до 20 кг Я-Е0д (табл.9), Исходя из этого, можно для снижения количества остаточных минеральных соединений азота в почве о целью предотвращения потерь его и накопления избытка в тканях растений запахивать соответствующее количество соломенной резки, дробленой гуаа-паи {состав их по клетчатке близок) и других остатков.

Расчет баланса азота в контрольном варианте и о органо-мине-ральной системой удобрений в стационарном опыте по севооборотам отдела агрохимии Киргизского НИИ земледелия показал, что в выносе питательных элементов из почвы культурами севооборота доля азота, потребляемого из растительных остатков, составляет 20-30%.

ВЫВОДЫ:

1. Наиболее быстрыми темпами разлагаются послеуборочные остатки сахарной свеклы, далее следуют остатки люцерны, эспарцета, гороха и кормовых бобов. К трудноразлатаемым относятся - озимая пшеница, ячмень, кукуруза. При добавлении растительных остатков бобовых и сахарной свеклы к остаткам зерновых процесс разложения значительно ускоряется. В сероземах скорость минерализации растительных остатков выше, чем в светло-каштановой^почве.

2. В результате минерализации послеуборочных остатков почва обогащается углеродом, азотом,фосфором, которые освобождаются в первую очередь из сахарной свеклы, люцерны, эспарцета и эернобобовьв культур. Для ускорения мобилизации питательных веществ из остатков зерновых культур рекомендуется внесение в почву минерального азота или добавление растительных остатков бобовых культур, ботвы сахарной свеклы.

3. По способности к гумификации растительные остатки располагаются в следующий ряд: люцерна > кукуруза озимая пшеница> ботва сахарной свеклы. Лучшие условия-для гуиусообразонанил создаются в почве при совместном разложении Ь почве растительных остатков озимой пшеницы и корневых остатков люцерны, кукурузы с ботвой сахарной свеклы. Растительные остатки озимой- пшеницы, сбалансированнее по азоту, по гумусообразующей способности не уступают корневым остаткам люцерны.

4. Скорость гумусообраэования растительных остатков определяется отношением углерода к азоту. Процесс гумификации протекает наиболее Интенсивно при отношении С:К=20:1. Солома является существенным источником гумуса в почвах Киргизии ? таи как при добавлении минерального азота степень ее гумификации повышается

в 2-4 раза,

5. Совместная гумификяшя остатков пшеницы и люцерны способствует накопления гуминоных кислот, а' кукурузы и Сахарной свеклы - йовшает фульватность гумуса. Количественная сторона новообразования гумусовых веществ е известной мере зависит от формы внесенных азотных удобрений. Совместное применение органических остатков и азотных минеральных удобрений обеспечивает гуматную направленность Процессов гумификации и является эффективным средством поЬышенНй плодородия.почв.

6. Растительные остатки культур севооборота создают в почве различный питательный режйм. В орошаемых почвах из одной тонны остатков высвобождается от 3 до 1.2 кг азота И до 1,7 кг фосфора.

7. 3&ла*иваНие соломы злаковых культур способствует снижению количе^ва остаточных минеральных соединений йзота в почве и

накопления азота в тканях растений, что может быть использовано для уменьшения накопления нитратов в продукции. Ь. Внесение в почву корневых и пожнивных остатков люцерны обеспечивает повышение урожайности озимой пшеницы, а внесение соломы злаковых культур без дополнительного внесения азотных удобрений приводит к резкому снижению урожайности озимой пшеницы. Внесение в почву смесей растительных остатков (зерновые+люцерна и люцерна+ свекла), а также дополнительно азотных удобрений (мочевина или водный аммиак) обеспечивает повышение урожая озимой пшеницы.

9. В условиях богарного земледелия в связи с меньшим выносом элементов питания урожаем баланс питательных вещеотв в светлом сероземе от внесения всех видов растительных остатков положительный. В обыкновенном сероземе при орошении остатки зерновых в дозе 9 т/га не компенсируют выноса питательных элементов урожаем озимой пшеницы. Пожнивные и корневые остатки люцерны в такой же доз-' обеспечивают бездефицитный баланс всех элементов питания. Применение азотно-фосфорных удобрений при запашке соломы обеспечивает положительный баланс по азоту и фосфору и отрицательный по калию.

10. В выносе питательных веществ культурами севооборота из почвы доля азота, потребляемого из растительных остатков, достигает" 20-30%. Поэтому его необходимо учитывать при разработке систем удобрения и вносить коррективы в рекомендуемые дозы минеральны? удобрений.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ: Для повышения плодородия богарных и орошаемых почв земледельческих зон Киргизии рекомендуется:

I. Дозы удобрений на планируемый урожай необходимо корректировать с учетом содержания питательных веществ в растительных остатках предшествующий культуры.

Л. С цельп увеличения запасоь органического вещестпа в почве и повышения качества гумуса, при зглахивании соломы, остающейся после уборки урожая, рекомендуется применять азотные удобрения из расчета примерно 20 кг азота на I т. соломы.

3. Для снижения количества остаточных минеральных соединений азота в почве, предотвращения потерь его и накопления избытка и тканях растений целесообразно запахивать соломенную резку исходя из расчета, что каждые Ю тонн соломы могут связывать около 20 кг н-т3.

ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ РАБОТЫ:

1. Султанбаева Г.А., Коженев Д.К. Особенности образования гумуса из различных видов послеуборочных растительных остатков на сероземных почвах Чуйской долины.- Сб.науч.трудна КиргНШШ,вып. Я1У, Ф., 1983, с.67-72.

2. Султанбаева Г.А. Влияние различных видов растительных остатков сельскохозяйственных культур на качественный состав Гумуса. - В кн.; ТезИсы докл. Конференций молодых ученых и специалистов* <3., 1984, с.49-51.

3. Султанбаева Г.А.! Коженоа Д.К..Кузнецова Л.Л. Особенности разложения и минерализации растительных остатков сельскохозяйственных йулЬтур Ь разных почвенно-нлиматйчёских условиях Киргизии.-Сб.науч.трудой кир*НИИЗ, вып.ХХУП* Ф.^1990,с.92-101.