Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ СЕВООБОРОТА И УДОБРЕНИЙ НА ВОСПРОИЗВОДСТВО ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ИНТЕНСИВНО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПОЧВ СЕВЕРНОГО РЕГИОНА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РСФСР

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ СЕВООБОРОТА И УДОБРЕНИЙ НА ВОСПРОИЗВОДСТВО ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ИНТЕНСИВНО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПОЧВ СЕВЕРНОГО РЕГИОНА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РСФСР"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

ВЛИЯНИЕ СЕВООБОРОТА И УДОБРЕНИИ НА ВОСПРОИЗВОДСТВО ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ИНТЕНСИВНО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПОЧВ СЕВЕРНОГО РЕГИОНА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ

На правах рукописи ДО РО ГО В ЦЕ ВА Лариса Михайловна

УДК: 582:631.8:&31.472;631.445.2

ЗОНЫ РСФСР

(Специальность 06.01.01 — общее земледелие)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА —1983

Работа выполнена на кафедре земледелия и методики опытного дела Московской ордена Левина ,и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А, Тимирязева.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, профессор А. М. Лыков.

Официальные оппоненты: доктор -сельскохозяйственных наук, профессор И. С. Кауричев; кандидат сельскохозяйственных наук Л. М. Зимина.

Ведущее предприятие — Северо-Западный научно-исследовательский .институт моло-чвого и л у го пастбищного хозяйства.

Защита диссертации состоится и^а^'^тгрС^. '. . .

1983 г. -в час. на заседании Специализированного сове-

та К 120.35.07 в Московской сельскохозяйственной академии имени К- А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, И-550, Тимирязевская ул., 49. Сектор защиты диссертаций ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Аг ; ферат разослан « &у> ......

1983 г, '

Учоый с» ;;ретаоь Специализнро-»':; ■ ■

д-октор >■

\

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Б дальнейшем развитии интенсивного земледелия северного региона Нечерноземной зоны РСФСР важная (роль отвадится повышению плодородия почв, увеличению их. пранз-воднтелшаста. Это направление в зем: леделии является одним из решающих условий практической реализации Продовольственной программы СССР, принятой майским {1982 г.) Пленумом ЦК КПСС.

Дер нов о-подзол встые почвы отличаются 'малым содержа* нием органического вещества н имеют .низкую производительность. Одной ш причин, сдерживающих .производительность пахотных почв, является отсутствие положительного баланса органического вещества в них. ,

Содержание и состав органического вешесива в почвах северного, региона Нечерноземной зоны РСФСР изучали отдельные авторы (С. И. Ильменев, Ф. И. Левин, В. К. Пестряков, В. Н, Переверзев, В. лВ. Пономарева и др.). Однако количественное и качественное изменение органического вещества при систематическом внесении удобрений непосредственно в -системе тюлевых севооборотов пока еще недостаточно изучено. .

Цель и задачи исследований. Цель исследований — изучение различных полевых севооборотоа и 'влияния удобрений на воспронзовдство органического вещесива производительность де,рново-нодзолистых ■интенсивно, используемых, почв северного региона Нечерноземной зоны РСФСР. Задачи исследований:

1. Оценка разных севооборотов и систем удобрений как приемов воспроизводства органического вещества дерново-подзшшстой почвы. (1,

2. .Установление связи '.между обеспеченностью - органиче-ошм веществом дерново-подзолистых почв л их производительностью.

3. Обоснование возможности^применения расчетных методов контроля за балансом гумуса в интенсивном земледелии.

Научная новизна. В 'работе впервые для условий северного региона Нечерноземной зоны РСФСР дана экспериментальная

оценка используемых севооборотов л систем удобрений-как

_ " ]

Н5ак. 1-.», Я ¡та и ееши.

приемов воспроизводства плодородия дерново-подзол ист ы х почв, показано возрастающее агрономическое значение орга- .. . »ического вещества почвы в повышении производительности: земледелия зоны, обоснована целесообразность широкого применения (расчетного метода контроля за содержанием органического вещества дерново-подзолистых почй.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. На основе проведенных исследований н расчетов баланса гумуса, выданы рекомендации по воспроизводству органического вещества л хозяйствах различной специализации, вошедшие составной частью а систему земледелия Вологодской области на 1985 год и на период до 1990 года..

Разработана и внедрена, система ■мероприятий по поддержанию положительного баланса гумуса в почвах Тотемского и Велико-Устюгского 'районов Вологодской области, а также в совхозе «Новленский» н госилемзаводе «Молочное» Вологодского'района. . '

Для использования в условиях северного региона Нечерноземной зоны РСФСР предложено уравнение множественной регрессии, позволяющее определять в зависимости от условий производства дифференцирова.нные дозы органических удобрений для обеспечения расширенного воспроизводства органического вещества и различных севооборотах.

Апробация; работы. Результаты 'исследований доложены «а научных конференциях Вологодского молочного института в 1974, 1976, 1980/1982 гг., на научно-методическом семинаре-совещании '«Научные основы повышения плодородия почв» в г. Саранске (1978 г.), а также на научно-техническом совете Кафедры земледелия и методики опытного дела и Почвенно-агроном!ической станции им. В. Р. 'Внльямса Московской сель* с ко хозяйствен ной академии им. К. Л, Тимирязева. По материалам диссертации опубликовало 5 статей.

Объем, работы. Диссертационная работа изложена на 146 страницах машинописного текста, содержит 35 таблиц, 9 рисунков и-состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы (225 наименований, из них 16 иностранных работ) '.и приложений. •

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Место, условия- н методика- исследований. Экспериментальные .исследования проводились в -стационарных полевых севооборотах кафедры земледелия 'Вологодского молочного института под руководством -кандидата сельскохозяйственных наук, доцента Ю, Г. Дубова, Почва под опытом дерново-сред-: неподзолнетая легкосуглинистая на покровном суглинке, среднеокультуреннан. ' '

В период с 1967 по 1976 год исследование проводилось в экспериментальном 7-нольном плодосменном севообороте (плодосмен I: зерновых—42,8; клевера — 28,6; картофеля—: 14,2 процента) со следующим чередованием культур: па[> занятый (горох с овсом на силос) —озимая рожь с подсевом клевера —клевер—клевер—ячмень—картофель—овес.

Севооборот изучался на трех последовательно заложенных участках (с интервалом а год) с чередованием в них культур во времени. Каждая культура севооборота изучалась при четырех нормах удобрений в расчете на 1 га севооборотной площади: 1) без удобрений (контроль); 2) 6 т навоза н 70 кг (N20P20K30) питательных веществ .минеральных удобрений; 3) 12,5 т навоза ir 140 кг (N^P^Keo) питательных веществ минеральных удобрений; 4) 12,5 т навоза и 2Ю кг (N^PeoKso) питательных веществ минеральных удобрений.

В 1973—1981 годах в качестве экспериментальных полевых севооборотов изучались: 8-.польныЙ плодосменный (плодосмен П: зерновых— 50, клевера — 25, картофеля— 12,5 процента) и зернотравяной (зерновых — 67, клевера — 33 процента), .

В севооборотах было принято следующее чередование культур:, в плодосменном—горохо-овсяная смесь — озимая рожь — картофель — ячмень с подсевом клевера — клевер — клевер—овес—ячмень; ¡в зернотраияном—ячмень с подсевом .клевера — клевер — клевер — озимая рожь— горох — ячмень с подсевом райграса однолетнего.

Культуры плодосменного севооборота исследованы на следующих нормах удобрений: 1) Ют органических +170 кг (NsoPeoKeo) питательных веществ минеральных удобрений; £jl5 т органических,+ 250 кг ('NjoPadKao) питательных «сщестз У минеральных удобрений,

В зернотрааяном севообороте изучались следующие фоны удобрений: 1) 6,5 т органических-i-150 кг (NwPeoKso) питательных «еществ минеральных удобрений; 2) 10 т органнче-ских+250 кг (N70P90K90) питательных веществ минеральных .удобрений..

Севообороты развернуты на территории с чередованием оо времени. Опыты были заложены методом рендомнзации, По-вторность — четырехкратная, размер делянки в плодосмене I—100 м2, во. II плодосмене и зернотравяном— 240 м2. . Повторность, площадь и размещеи'не опытных делянок установлены с учетом статистически обработанных результатов дробного учета урожая уравнительного Лосева горохо-овсяной смеси л 1967 it 1972 годах.

В опыте воздел ыю а лис ь .культуры районированных для области сортов .высоких репродукций. Агротехника в опытах — рекомендуемая для условий Вологодской области.

Метеооролопические условия вегетационных периодов в годы проведения исследований отличались большим разнообразием.

Наблюдения и анализы проводили по общепринятым методикам. При математической обработке данных опытов применяли методы дисперсионного и корреляционного анализа (Б. Л. Доспехов, 1979).

Динамика органического вещества и азота дерново-подзолистой почвы при ее: земледельческом-использовании

г

Значительное влияние на воспроизводство оргашгческого Вещества дерново-подзол истых почв в условиях севера: Нечерноземной зоны. РСФСР оказывают (возделываемые л севог обороте культуры, т. е. вид севооборота. Так, в зернотравяном севообороте темпы накопления органического вещества выше, чем н плодосменном, ¡При одинаковых нормах органических удобрений в зернотравяном севообороте в среднем за год накапливается гумуса 0,52 т на гектар, в то .время как в плодосменном — 0,45 т (табл. I).

Это объясняется .наличием в зернотравяном севообороте большей площади, занимаемой многолетними травами, промежуточной культурой (райграс однолетний) и отсутствием пропашных культур.

Изменение содержания и запасов органического вещества пахотных земель связано тлкже с применением удобрений. Возделывание культур в 7-польном плодосменном севообороте без удобрений приводит к снижению содержания гумуса. В среднем за одну ротацию ежегодная убыль углерода гумуса составляет около 170 кг на гектар. Периодическое (один-два раза за ротацию севооборота) внесение почву органических удобрений в разных нормах улучшает условия гумусового баланса. В плодосменных севооборотах при внесении 6, 10, 12,5 н 15 т органических удобрений на фойе минеральных среднегодовое накопление гумуса составляет соответственно 0,26, 0,45, 0,52 и 0,585 т углерода на 1 га. В зернотравяном севообороте внесение 6,5 и 10 т органических удобрений обеспечивает накопление в среднем за год 0,297 и 0,520 т углерода на 1 га. *■

Образование и накопление запасов почвенного гумуса связано с размерами накопления общего азота почвы. Длительное экстенсивное использование дерново-подзолистой почвы приводит к обеднению ее как углеродом, так « общим азотом, снижая запасы последнего в пахотном слое почоы примерно на 23%. Совместное применение удобрений при различных их нормах увеличивает содержание общего азота в почве за ро-■ 4

Изменение содержания н абсолютных запасов углерода и общего азота почвы под действием севооборота и удобрений (слой 0—20 см)

Варианты % на абсолютно сухую почву Абсолютные запасы, т/га % т я к п о ^ ^ Г. Ч ? 1;

С N С N 5 О. Я *" — ^ —

1 плодосменный севооборот

Без удобрений 1.00 0.13 26.00 3,38 —0,173

0,96 0,10 24,96 2,60

6.0 т органических+МгэРюКзо . . 0.90 0,13 23,40 3.38 0 260

0,96 0.12 24,96 3,12

12,Г> т органических + М^Р^К« . 0.99 0.13 25,74 3.38 0,477 .

1,10 0,15 28,60 3,90

12,5 т органических 4- МеоРелК»о . 0.99 0,13 25.74 3,38 0,563

1.12 . 0,16 29,12. -4,10

II плодосменный севооборот

10,0 т органических + МзаР^зКбо 1,12 0,10 29,12 2,60 0,45а

1,26 0,11 32,76 2,86

15,0 т органических + МгэРюКм • 1.04 0,10 27.04 2,60 0,585

1,22 0,14 31,72 3,64

Зернотравяной севооборот .

6,5 т органических •+• >

10,0 т органических-{-Ы10Р»оКя| ,

1.23 0.10 31.98 2.60

1,31 0,13 34,06 3,38

1.01 0,10 25,26 2,60

1,15 0,15 29,90 3,90

0,297 0.520

Примечание: числитель — начало ротации, знаменатель — конец рогзцяи севооборота,

тадию плодосменного севооборота на 9—40%, а зернотравя* ного—на 30—50%.

По мере накопления в ло-чве общего азота под действием севооборота ч( удобрений наблюдается тенденция и в накоплении его минеральных форм. В изучаемых севооборотах при повышенных нормах удобрений содержалось минерального азота в пахотном слое почвы на И —18% больше, чем на среднем фоне удобрений, с преобладанием нитратного азота над аммиачным.

Изменение агрономических свойств дерново-подзолистых почв с учетом изменения их уровня гумусированности

Обогащение дерново-подзолистых почв органическим веществом за счет внесения удобрений к разной структуры посевов приводит к улучшению ее агрономических свойств, в пор-вую очередь ее физического состояния (табл. 2).

Таблица 2

Изменение агрофизических свойств почвы под действием севооборота и удобрений (-слой 0—20 см)

Варианты

»»

. в

к £ | аз|а*

о Е- &

О * V н

«в

I плодосменный севооборот (1974—1976 гг.)

Без удобрений 1,351 1,13 27.0 0,93

6,0 т оргатиесшх+Ы^Р^Кэо . . 1,32. 1,25 30,2. 0.98

12,5 т органических + . 3,30 1,53 41,8 1,01

12,5 т органических+МбоРб»Кво , . 1.27 1,69 43,7 1,06

II плодосменный севооборот (1980—1931 гг.)

10,0 г органических 4- ^»РмКе» . 1,29 1.93 30,6 1,03

15,0 т органических + КтоРмКэо . 1,27 . 2,37, 35,1 1,07

Зернотравяной севооборот (1980—1981 гг.)

6,5 т органических + Ы^РиК« . 1,31 2,01 35,3 : 1,00

10,0 т органических -}- МюР»К« . 1,24 2,30 49,7 1 1,13

Внесение органических и минеральных удобрений к концу ротации I плодосменного севооборота создали условия, которые обеспечили улучшение структурного состояния почвы по сравнению с контролем в 1,5 раза. При этом происходит образование ценных в агрономическом отношении фракций, о чем можно судить по коэффициенту структурности, который •возрастает с 1,13 до 1,53—1,69. Изменение уровня гумусиро-•рованностн почвы оказало влияние на изменение качественной характеристики структуры почвенных агрегатов, ее еодо-прочиюсти, которая увеличилась на 14—16% по сравнению с б

контролем. В наших исследованиях между накоплением в почве органического.вещества и содержанием водопрочных мак-роапрегатов установлена прямая авязь (г:Ь5г=0,64±0,2), выряженная уравнением -

У=28,86+20,26Х, ■

где У — сумма водопрочных агрегатов размером >0,25 мм, %; ' X—накопление углерода в среднем за год, т/га.

С изменением структурного состояния пахотного слоя почвы отмечалась тенденцня изменення ее пористости и объемной массы. Применение повышенных норм удобрений более эффективно в зернотравяиом севообороте,® котором отмечается премущество всех физических характеристик по сравнению с плодосменным севооборотом. -

Таблица 3

Изменение биологических свойств почвы под влиянием севооборота и удобрений (слой 0—20 см),

В среднем за 1980—1981 ¡т!

* £ 2 Щ .

Варианты о . г", ж Сь. О о с: эб Й зО а ДК сог оа а § г 2 р О. в § *'о-в 2 •а V. ^ п % £ II " = О о* е? Й % Т я

млк/г -час 1 я 1 а О б К —

II плодосменный севооборот

10,0 т органических+^сРеоКеч 2,95 4.15 1,41 1,265:

15,0 т органических+Ы?с>РиКм ■ . 3,73 5,38 1,44 1,533,

Зернотравяной севооборот

6,5 т органических■ *. 2,61 3,68 1.39 .0,921 , .•3,94

10,0 т органических + МщРаоКм • 3,80 5,44 1,43 1,135 . 4,72

Систематическое внесение в почву органических и минеральных удобрений при разной структуре ¡посевных площадей, обогащая почву органическим веществом, тем самым оказывает заметное влияние на комплекс биологических процессов почвы.- Между интенсивностью накопления, в почве органиче?

г

сюого .вещества и интенсивностью биологических процессов установлена- зависимость, определяемая уравнениями:

У1 = 1,79+5,98Х (г = 0,83±0,14) и .

Уа=0145+1,60Х (г±3г=0,69±0,14),

где У1 —продуцирование почвой СОг, мкл/г-ч;

У г — общее количество микроорганизмов, млн. в 1 г почвы;

X — накопление углерода -в среднем за год, т/га. -В зернотравяном севообороте при одинаковых нормах органических удобрений процесс дыхания почвы идет интенсивнее. При этом увеличивается и индивидуальная производительность микроорганизмов, которая была а 1,3—1,5 раза выше по сравнению с плодосменным севооборотом (табл. 3).

Агроэкономнческая оценка приемов, направленных на улучшение гумусового режима дерново-подзолистых почв

Повышение плодородия дерново-лодзолистых почв за счет улучшения гумусового режима под влиянием севооборотов и удобрений способствует получению более высокой урожайности культур в изучаемых севооборотах <а увеличению их продуктивности. В проведенных исследованиях"установлена взаимосвязь (г^ЬЗг^О.бб^О.Ы), характеризующая зависимость урожайности от гумусового режима, которая выражается ■следующим уравнением ' —

У=31,68-г25,18Х,

где У — урожайность, центнеров кормовых единиц с 1 га;

X—накопление углерода в среднем за год, т/га. Внесение в I плодосменном севообороте средних норм органических и минеральных удобрений (6 г+ МгоРгоКзо) обеспечивает дополнительно выход 3,83 ц зерновых, или 6,07 центнера кормовых единиц с 1 га по сравнению с контролем, (табл. 4), Увеличение нормы удобрений в два раза, а ло минеральным -в три раза увеличивает выход продукции по сравнению с контролем на 10,0—12,0 центнера кормовых единиц. Кроме этого, улучшились -кормовые достоинства продукции за счет большего выхода переваримого протеина.

При сравнении экономических показателей приемов, направленных на улучшение содержания органического вещества, выявляется преимущество зернотравяного севооборота, по сравнению с плодосменным. Выход'валовой продукции на 1 га 8

Изменение продуктивности. 1 га пашни под влиянием севооборота и удобрений, ц/га

Вид продукции

Варианты зерновые единицы кормовые едтгицы перева-рнмыЙ протеин кормо-протеиновые единицы

1 плодосменный севооборот '

Без удобрений 22,60 29,87 2,1 а 26,74

6,0 т орга нич ескн х+МщРтКзо . . 26.43 35,94 2 87 32,23

12,5т органических + К4»Р(зКб» . 29,64 39,12 ЗДО 34.&5

12,5 т ■ органических-(-NeoPtoKw . 33.16 43,71 3,36 38.69

II плодосменный севооборот

10.0 т органических + NioPeoKsa , [ 35,16 52.60 4,17 45,42

15,0 т органических + NioPejKw . 30,70 59,44 4,68 51,10

3 ер нотрав я ной севооборот

6,5 г органических + NwPioKw . 34,73 1 48.62 4,44 . 46.24

10,0 т органических + NtoP»K»o . 1 39,01 57,28 5,03 52.61

в зернотравяном севообороте на 5,0 центнера кормовых единиц выше, чем в плодосменном, а производственные материально-денежные затраты средств на 1 га на 10,17 руб. ниже и себестоимость I .центнера: кормовых единиц также ниже на 59 ¿коп.

Прогноз гумусового баланса в интенсивных севооборотах Вологодской области

"В.ннтёнсивном.земледелии* возникает необходимость и постоянном контроле за содержанием органического вещества в пахотных дерново-подзолистых почвах, который можно осуществлять с помощью балансовых методов расчета. -Проведенные расчеты баланса органического ©ещестеа (,по углероду) легкосуглинистых почв Вологодской области (табл. 5); свидетельствуют о его дефиците. В целом ло области при принятой структуре посевных площадей и нормах органических удобрений— 7,8 т на 1 га—пашни дефицит углерода в расчете на 1 га составил 0,5 ц.

Таблица 5

Баланс гумуса (по углероду) в земледелии Вологодской области на дерноео-п од зол истых л егкосу глинистых почвах

(в среднем за 1976—1980 гг.)

Площадь посева .Ь а СП 2 <0

Культур и тыс. га ■ •% Урожай основной культурь б V £ § Р.ХФС 3 «о ез - X о. Фа ■я 8& Ч Л а ч £9 = £ К < о ь с Баланс гумуса

ц/га Co.eS

Зерновые н зернобобовые . 326,2 39,4 14,4 17,7 — 1,8 4,2 —2,4 -782,9

Лен (волокно) , , . ... 50,2 6,1 2,7 4,9 — 0,5 2,9 -2,4' -118,5

Картофель.......', 15,4 1,9 8Ц0 9,21 300 11А 7,4 .+4,1 +63.14

Овоши.......... 1.3 0,16 166,5 15,2 300 11,5 8,1 +3,4 +4,42

Корнеплады....... 4,4 0,5 12о;о 12,0 400 15,4. 5,7 +9,7 +42,68

Многолетние травы , 251,7 30,4 17.7. ' 39,2 — 3,9' — +3,9 +986,2 .

Однолетние силосные .... Однолетние травы в занятом пару.......... 10(^0 : 20.8 12,0 ■3,2 75,0 10,9 12,0 . 17,5 240 0.7 10,7 5.3 1.4 -4,6 +9,3 -460,0 +249,2

Чистый пар'....., , 52,0 6,3 — — 240 9Д 17,4 —8,4 -436,8

Итого , . . 827,6 100 -452,6.

Прогноз гумусового баланса (по углероду) & специализированных I севооборотах Вологодской области на 1985 год

(на фоне 170—200 кг на 1 га питательных веществ минеральных удобрений)

Специализации Структура посевных площадей, % S в ¿*ss Э 9 1 я с 3 §5 л i.-«11" Т* СО « IL L ЛХ Меха ни' ■ чес кий состав ■ ' Приход-расход гумуса (кг/га углерода) Интенсивность баланса гумуса

зерновые пропашные многолетние трави лсд силосные

за ротацию севооборота в среднем за год

Картофель 4Í>8 14,3 28,6 . — ; 14,3 14.3 средний суглинок легкий суглинок супесь 1025,7 489,7 146,5 70 0 —1,2 391,6 . 184.9 99,1

Лен 4218 — j 28,6 14,3 14,3 12 Д , легкий суглинок супеси 1036,2 ' 620,0 148,0 88,6 235,1 159,1

Производства корнов — 16.7 j 33,3 — С6.7 18,3 тяжелый суглинок средний суглинок 963,0 191,7 160,5 _31,!Г_ 176,6 110,8

Производства кормой — . — 67,0 — 33,0 11,2 средний суглинок легкий суглинок 1973,5 1523,4 246,7 190,4 845,0 430,2 '

без удобрений средний суглинок легкий суглинок 256,7, 154,0 35.8 —19.2 150,0 82,0

Расчеты прогноза баланса органического вещества почвы для хозяйств 'различной специализации показывают, что планируемые в области на 1985 год нормы органических удобрений создадут-условия для положительного баланса гумуса на пахотных почвах (табл. 6). При внесении органических удобрений <в норме 14 т на 1 га пашни в картофелеводческих хозяйствах ожидается накопление в среднем за год 70,0— 146,5 кг углерода с 1 га на связных почвах. Для хозяйств, специализирующихся на производстве льна, нормы органических удобрений в 11—13 тонн на гектар пашни обеспечат положительный баланс органического вещества на различных по механическому составу почвах в размере ежегодного накопления 60—170 кг углерода «а гектаре. В травопольных севооборотах при планируемом урожае трав до 50 ц сена с 1 га на среднесугл ни истых почвах Вологодской области положительный баланс гумуса обеспечивается даже без применения органических удобрений при ежгодном накоплннн углерода до 36 кг <на 1 га;

На основании исследований в экспериментальных стационарных севооборотах для условий Вологодской области установлена связь между накоплением в почве запасов органического вещества, структурой посевных площадей и нормами внесения органических и минеральных удобрений, определяемая уравнением множественной регрессии

У=261,65+0,450Х1 + 0,480Хг—16,23Х3Ч-10,64Х4—10,04Х5,

где У —ежегодное накопление '(разложение) углерода, кг/га;

XI — норма органических удобрений (углерод навоза) в среднем за год, кг/га;

Х2 — 'норма МРК -минеральных удобрений, д. о. в год, кг/га;

Хз, Х4, Х5 — доля >в структуре посевов соответственно пропашных, многолетних трав, зерновых, в %.

По данному уравнению определены потребности в органических удобрениях для дерново-подзолистых легкосуглнни-стых почв в условиях Вологодской области с учетом уровня применения минеральных удобрений и специализации хозяйств.

Выводы -

1. В условиях северного региона Нечерноземной зоны РСФСР значительное влияние на баланс гумуса оказывают возделываемые в севообороте культуры, т. е. тип и вид севооборота. .При одинаковых нормах органических удобрений за одну ротацию в интесивном зернотравяном севообороте на-12

капливается на 8—10 процентов гумуса больше, чем в плодосменном.

2. 'Воздельгзание культур в 7-польнэм плодосменном севообороте без удобрений приводит к снижению содержания гумуса. В среднем за ротацию ежегодная убыль его составляет около 170 кг на: I га.

3. Повышение содержания в .почве гумуса обеспечивается периодическим (одшг-два раза за ротацию севооборота) внесением в почву органических удобрений. (В плодосменных севооборотах при внесении 6, 10, 12,5 >и 15 т органических удобрений на фоне минеральных среднегодовое накопление гумуса составляет соответственно 260, 450, 520 и 585 кг углерода на 1 га. >В зернотравяном севообороте-внесение 6,5 и Ю т органических удобрений обеспечивает накопление гумуса в среднем за год 297 и 520 кг углерода на 1 га.

4. Накопление в почве гумуса приводит к увеличению запасов общего азота почвы н его доступных форм. Длительное экстенсивное использование дер ново-подзолистой .почвы приводит к обеднению ее как углеродом, так «и общим азотом, снижая запасы последнего в .пахотном слое почвы примерно на 23%; Совместное применение удобрений при норме 10— 15'т органических4-140—250 кг/га минеральных плодосменных севооборотах) и 6,5—10 т органических4-150—250 кг/га минеральных (да зернотравяном севообороте) увеличивает содержание ^общего азота в почве, за ротацию указанных .севооборотов соответственно на 9—40 и 30—50%. . /

5. Видовой состав -культур 0) севообороте -н нормы применяемых в нем удобрений оказывают влияние и на качественный состав гумуса. С увеличением норм ¡вносимых удобрений увеличивается коэффициент шзетностн, уменьшается относительное содержание углерода в щелочной (0,1н йаОН) вытяжке, что свидетельствует об усилении прочности органо-мине-ральных соединений почвы. Аналогичное действие оказывает и структура посевных площадей. Качественное состояние органического вешества в зернотравяном севообороте с 33% многолетних трав значительно лучше, чем в плодосменном, где многолетних трав — 25%.

6. Совместное применение органических н минеральных удобрений в различных полевых севообоортах, обогащая дерново-подзолистые почвы органическим веществом, способствует и изменению агрономических свойств почвы. В конце ротации изучаемых севооборотов отмечалось улучшение ее биологических, физических и физико-химических свойств.

7. Изменение уровня тумусированности в экспериментальных севооборотах обуславливает изменение водопрочностн структуры, интенсивности дыхания, общей численности мик-

рооргашзмов, емкости поглощения (г=0,64; 0,83; 0,69 и 0,58 соответственно).

8. Повышение ■количества и улучшение качественного состава гумуса под влиянием удобрений -и видового состава культур в севооборотах способствует более высокой урожайности их. Так, применение удобрений в плодосменном севообороте обеспечивает дополнительно с каждого гектара 6— 10 ц зерна озимой ржн, 4—9 ц зернофуража, 13—79 ц картофеля и 5—13 ц сена многолетних трав.

Продуктивность интенсивного зерпотравяного севооборота (67% зерновых, в т. ч. 17% зернобобовых) по сравнению с плодосменным (50% зерновых) на 9% выше и обеспечивает выход дополнительной продукции с каждого гектара 4,68 центнера кормовых и 7,19 центнера кормопротеиновых единиц.

9. Экономический эффект от агротехнических приемов з зерi 1 отравяном севообороте выше, чем в плодосменном; Выход валовой продукции «а 1 рубль затрат составляет 0,33— 0,38 ц кормовых единиц, в то время как ш плодосменном — 0,25—0,27 ц кормовых.единиц.

10. Статистический анализ урожайности в зависимости от уровня плодородия почвы 150 хозяйств Вологодской области позволил установить, что урожайность культур л эффективность удобрений возрастают с ростом окультуренности почв н повышением с «их содержания гумуса. С увеличением в поч-ие содержания гумуса от 1,22% до 1,40% (углерода) урожайность зерновых увеличивается от 11,0 до 16,0 ц с Г га. При этом окупаемость I ц минеральных удобрений увеличивается в 1,8 раза.

11. В производственных условиях возможна замена трудоемкого фактического определения баланса органического вещества расчетным. При сравнении фактических и расчетных показателей .выявлена .высокая их сходимость, В зернотравяиом севообороте отклонения расчетных значений от опытных составили не более 5—7 процентов.

12. Для практического моделирования расширенного вое-производства органического вещества построено уравнение ' множественной регрессии, позволяющее определять днфф'е-ренцнрованные дозы органических удобрений для хозяйств

■ различной специализации.

Рекомендации производству

1. В условиях северного региона Нечерноземной зоны РСФСР для обеспечения положительного баланса гумуса в пахотных почвах нормы органических удобрений рекомендуется дифференцировать с учетом специализации хозяйств, . 14

Для обеспечения гумусироваиностн на уровне 1,2% углерод^ на дерново-подзолистых почвах в хозяйствах картофелевод-ческого направления в зависимости от структуры посевных площадей нормы органических удобрений должны,составлять 10,5—22,0 т в среднем на 1 га пашни. Для обеспечения этого же уровня гумусированности в зерпотравяных н зернольнн-нотравяных севооборотах требуется вносить органических удобрений ежегодно по 7,0—16,0, а в зернопаровых севооборотах— 19,0—27,0 т/га.

2. При контроле за состоянием гумусового баланса, в интенсивных севооборотах следует, применять расчетный метод. На основе проведенных исследований и использования расчетного метода разработаны рекомендации по воспроизводству органического вещества в хозяйствах различной специализации, которые вошли составной частью в систему земледелия Вологодской, области.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы

1. Дубов Ю, Г., Дороговцева Л. М. . Влияние применения удобрений в севооборотах на плодородие почвы. — В кн.: Эффективность удобрений в условиях Вологодской области.— Вологда, 1975, с. 44—56.

2. Дубов Ю. Г., Константинов -В. Л., Дороговцева Л, М. Экономическая эффективность применения минеральных удобрений под полевые культуры. — В кн.: Эффективность удобрений в условиях Вологодской области. — Вологда, 1975, с, 74— 79.

3. Дубов Ю. Г., Степанова Т. А„ Дороговцева Л. М. Насыщение полевых севооборотов зерновыми культурами в условиях Вологодской области.— В сб.: Интенсификация земледелия в Волго-Вятской зоне. Труды НИИСХ Северо-Востока. — Киров, 1977, с. 83—89.

4. Дубов Ю. Г., Дороговцева Л. М. Изменение агрохимических и биологических свойств дерново-подзолистых почв Вологодской области под влиянием удобрений. — В сб.: Гумус и почвообразование. Научные труды ЛСХИ, т. 329, Л.-Пуш-кин, 1977, с. 72—70.

5. Лыков Л. М„ Дубов Ю. Г., Дороговцева Л. .И. Гумусовый баланс дерново-подзолистых почв Вологодской области. Изв. ТСХЛ, вып. 1, 1982, с. 59— 64.

Л 71981 26/1—83 г.

Объем I п. л.

Заказ 92,

Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44