Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

АГРОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОЧВ УЛЬЯНОВСКОЙ ОБЛАСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕСТНЫХ ФОСФОРИТОВ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "АГРОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОЧВ УЛЬЯНОВСКОЙ ОБЛАСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕСТНЫХ ФОСФОРИТОВ"

- ЗЗ'-^Г

На правах рукописи

САМАТОВ Барис Кадырович

Агрохимическая оценка почв Ульяновской области и эффективности местных фосфоритов

06.01.04. - агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

КАЗАНЬ-2005

Работа выполнена в Федеральном Государственном учреждении «Станция агрохимической службы «Ульяновская»

Научный руководитель: заслуженный работник сельского хозяйства

РТ, доктор сельскохозяйственных наук -Алиев Шамиль Арнфовнч

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Сатаров Гальмедин Айнуловнч кандидат сельскохозяйственных наук Миннуллнн Раис Марданович

Ведущая организация: Татарский научно-исследовательский

институт агрохимии и почвоведения

Защита диссертации состоится 26 апреля 2005 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220.035.01 при Казанской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: 420011, Казань, Ферма 2,учебный городок КГСХА, корпус ФМСХ

С диссертацией можно ознакомиться в научной в библиотеке Казанской государственной сельскохозяйственной академии.

Автореферат разослан << 2Г » ис&угид4 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, ^ „

доктор биологических наук, профессор <~^СО£<УуВ.М. Пахомова

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Основным условием стабильного развития агропромышленного комплекса и расширения сельскохозяйственного производства является сохранение, воспроизводство и рациональное использование плодородия земель сельскохозяйственного назначения;

В связи с проводимыми в настоящее время реформами в стране, возникшими финансовыми затруднениями в значительной степени пострадала материально-техническая база хозяйств, прекратились работы по известкованию, кислых почв, фосфорнтованию, уменьшились объемы использования органических и минеральных удобрений.

Сложившиеся за последние 10-15 лет цены на промышленные минеральные удобрения сделали их практически не доступными для большинства сельхозтоваропроизводителей. Из мизерного количества применяемых, в области, минеральных удобрений более 85 % составляют азотные, а на долю фосфорно-калийных приходится менее 15 %. В результате наметилась тенденция деградации почвенного плодородия, что представляет реальную угрозу продовольственной и экологической безопасности области.

Перед землепользователями встала острая задача - не допустить деградацию пахотных земель, приостановить снижение их плодородия.

Вышеизложенное обуславливает актуальность исследований, направленных на выявление тенденции изменения плодородия почв, в сложившейся обстановке в земледелии области, на поиск путей повышения плодородия ночв и урожайности сельскохозяйственных культур, в том числе и с использованием нетрадиционного материала—сыромолотого фосфорита местного месторождения.

Цель п задачи исследований. Цель исследований состояла в оценке агрохимического состояния почвенного покрова Ульяновской области, во всестороннем изучении агрохимической ценности местной фосфоритной муки и научном обосновании ее эффективного использования при возделывании различных сельскохозяйственных культур, а также экологической оценке воздействия фосфоритной муки на почву и растения.

Для ее выполнения поставлены следующие задачи:

- обобщить материалы агрохимического обследования почв пашни за период 1965 - 2003гг,

- дать оценку изменению агрохимических параметров плодородия почв при различных уровнях применения средств химизации;

- определить динамику баланса элементов питания пахотных почв;

- изучить действие местных сыромолотых фосфоритов на агрохимические свойства и экологическое состояние выщелоченного чернозема;

- установить влияние действия н последействия сыромолотых фосфоритов на урожайность сельскохозяйственных культур;

дать экономическую и энергетическую ло-

Научная новизна работы. Впервые на основе материалов агрохимического обследования почв за 39-летний период выполнены исследования по динамике плодородия почв Ульяновской области.

Установлена связь между плодородием почв и уровнем применения удобрений. Научно обоснована целесообразность широкого использования местного сыромолотого фосфорита в качестве фосфорных удобрений. Выявлено положительное влияние местной фосфоритной муки на физико-химические свойства и на фосфатный режим выщелоченного чернозема. Установлена высокая эффективность применения сыромолотой фосфоритной муки под различные сельскохозяйственные культуры.

Исследования в полевых опытах показали, что сыромолотые фосфориты не оказывают отрицательного влияния на экологическое состояние почвы и не вызывают загрязнения тяжелыми металлами сельскохозяйственной продукции.

Основные положения, выносимые на защиту;

1 .Закономерности влияния уровней применения удобрений на динамику агрохимических показателей плодородия и баланс питательных веществ почвы.

2.Агрохимическое обоснование использования местных сыромолотах фосфоритов в качестве фосфорных удобрений в условиях Ульяновской области.

Практическая значимость результатов исследований.. Исследования ми доказано, что плодородие почв сельскохозяйственного назначения напрямую зависит от уровня применения средств химизации. Использование результатов исследований позволит наметить пути сохранения плодородия почв области, а также повысить уровень их окультуренности. В условиях дефицита минеральных удобрений, прекращения поставок фосфорных удобрений сельскому хозяйству, обоснована целесообразность использования местных фосфоритов в качестве удобрений. В результате проведенных исследований установлены нормативы затрат сыромолотых фосфоритов для повышения содержания подвижного фосфора в почве.

Апробация работы, Результаты исследований и основные положения диссертации доложены на международной конференции « Роль почвы в формировании естественных и антропогенных ландшафтов» (Казань, 2003г.), Всероссийской научно - практической конференции «Инновационные технологии в образовательной сфере России» (Ульяновск, 2003г) и Всероссийской научно -практической конференции «Агроэкологические проблемы сельскохозяйственного производства в условиях антропогенного загрязнения» (Ульяновск, 2004г).

Публикации. По материалам диссертации в различных изданиях опубликованы 4 работы.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 123 страницах машинописного текста, состоит из введения, двух глав, выводов и предложений производству, содержит 29 таблиц, 7 рисунков, 11 приложений. Список литературы включает 333 наименования, в том числе 15 на иностранном языке.

Условия и методика прояснения исследований

Ульяновская область расположена на востоке Европейской части Российской Федерации, в бассейне среднего течения р. Волги. Территория области характеризуется умеренно континентальным климатом. Сумма среднесуточных температур за вегетационный период составляет северо-западнее линии Старая Майна - Барыш - 2100*-2300\ юго-восточнее ее - 2300*-2570\Период с положительными среднемесячными температурами длится с апреля по октябрь. По обеспеченности атмосферными осадками Ульяновская область относится к зоне с недостаточным увлажнением, с ГТК около 1. Годовая сумма осадков составляет около 430 мм.

Сельскохозяйственные угодья на территории области занимают 2076,6 тыс.га из них пашни 1666,3 тыс.га или 80,2 %,

Наибольшее распространение в общей площади сельскохозяйственных угодий области получили черноземы, занимающие площадь 1341,4 тыс.га (64,6%), серые лесные - 473,5 тыс.га (22,8 %) и дерново-карбонатные - 112,1 тыс.га (5,4 %).

В основу диссертационной работы положены результаты многолетних исследований (1965-2003 гг.), проведенные ФГУ «САС «Ульяновская» по мониторингу плодородия пашни Ульяновской области и результаты полевых опытов по изучению эффективности сыромолотых фосфоритов местных месторождений.

Фосфориты, как источники фосфора для питания растений довольно широко распространены в Ульяновской области. Кратка« характеристика и запасы месторождений фосфоритов приведены в таблице 1.

Таблица 1

Краткая характеристика месторождений фосфоритов Ульяповской области

Название месторождения Среднее содержание РзСЬ, % Балансовые запасы

руды, тыс.т. Р^О;,тыс.т.

С реднеалгашинское 10,8 6094 932

Васильевское 10,3 534 58

Городищенское 19,3 222 44

Подгородненское 16,1 121000 19320

Суре ко-Мокшанс кое 17,7 121000 21417

Сенгилеевское 17,5 275 47

Марьевское (Репьевское) 11,4 3859 438

Все месторождения фосфоритов имеют одинаковое происхождение и относятся к конкреционному (желваковому) типу.

Продукция местных месторождений представляет собой сыромолоты е фосфориты конкреционного (желвакового) типа без предварительного обогащения и сушки, содержащие до 9-11 % общий РЮг, в том числе около 3 % в

лимонно-растворимой форме, более 50 % углекислого кальция и магния, 4050 % стандартной фракции (менее 0,18 мм), 20-30 % частиц размером 0,180,25 мм, остальное - свыше 0,25 мм. Сыромолотые фосфориты содержат необходимые растениям микроэлементы: цинк 3,3 мг/кг, марганец 215 мг/кг, медь 4,4 мг/кг, а также некоторые тяжелые металлы; никель,, свинец, цинк, медь, кадмий, содержание которых находится на уровне кларковых количеств. .

Результаты исследований

Агрохимическая оценка почв, применение удобрений, баланс -питательных элементов и продуктивность пашни Ульяновской области

Агрохимическое обследование почв в области начали проводить с 1965 г. За период 1965 — 1999 гг. в области завершены 6 циклов обследования.

Результаты исследований показали, что пахотные почвы области характеризуются относительно низким уровнем содержания гумуса. По данным IV цикла средневзвешенный показатель содержания гумуса в почвах области составил 4,9 %. Последующие циклы обследовазтий выявили тенденцию снижения содержания гумуса в почве. На 1.01.2004 г. 40,9 % обследованной плошади пашни составили почвы с очень низким и низким содержанием гумуса. Средневзвешенное содержание гумуса составило 4,6 %, что на 0,3 % меньше чем в IV цикле, (табл.2).

По данным I цикла обследования площади кислых почв в Ульяновской об* ласти составляли 597,7 тысха или 32,8 % обследованной пашни. Из этого количества на долю сильно- и среднекислых почв приходилось 67,0 тыс.га, или 11,2 %, а 88,8 % плошади составляли слабокислые почвы, а на 1.01.2004 г. в области насчитывается 755,5 тыс.га кислых почв или 47,3 % обследованной пашни, в том числе очень сильнокислых и сильнокислых 215,6 тыс.га или 28,5 %, прирост кислых почв составил 157,8 тыс.га.

По результатам I цикла обследования средневзвешенное содержание подвижного фосфора составило 66,0 мг/кг, обменного калия -116,1 мг/кг.

В дальнейшем наблюдается постепенное увеличение содержания подвижного фосфора и с небольшими колебаниями — обменного калия. Средневзвешенное содержание этих элементов в почвах к концу VI цикла достигло соответственно 126,1 и 121,2 мг/кг почвы, что связано, по-видимому, с положительным действием н последействием ранее внесенных органических и минеральных удобрений.

Применение органических и минеральных удобрений в области, а также известкование кислых почв в начальный период обследования были незначительными, но уже во П цикле отмечается их рост. Максимума применения удобрений и мелиорантов отмечено в 1986-1994 гг, когда внесение органических удобрений • составило 3,6 т/га, внесение минеральных удобрений — 107,8 кг/га посева, а известкование кислых почв - 54,8 тыс.га. Однако в после- ■ дующие годы отмечается резкое снижение объемов применения удобрений и

прекращение известкования кислых гючв, что самым негативным образом отразилось на продуктивности пашни и ее плодородии.

Таблица 2

Изменение показателей плодородия почв, объемов применении удобрений н урожайности сельскохозяйственных культур

Покотети ¡ДНЮТЫ Й годы

ЦИКЛ 19651969 II цикл 19701977 М ЦИКЛ 19781985 IV цикл 19861990 V 11ИК1 19901994 VI ЦИК! 19941999 На 1.01. 2004

Поингсяи пдодо родияпэднн.

СрмнсяишЕнаое го дф знание гумуса % - - - 4,9 4,7 4,6

[1л о ишь Ж СЛЫХ почв, 1ЫСШ 597,7 623,3 629,8 823,5 786,8 784,2 755,5

Средненкзжнное со держание , мс/и; 66,9 86,3 104,7 116,2 127,5 126,1 122,0

Среановетпяноетодфжа-ние КзО, инЛг, 115,9 116,3 125,6 123,4 124,1 122,2 121,2

Среаноодовде объемы применен и* арох и кичалих феяави удоброшй

Внеоаю: Минералшыеудобряия №. д. а на 1 га по сек 17,2 43,9 62.2 107,8 64,5 9,6 11,6

Сргздичесжс удобрения, т/га 1,3 1,7 2,7 3,6 3,1 0,5 0,2

Питаю™ и е, тыс га 4,8 14,7 54,8 44,1 0.4 ' -

Сраднаодогаапрод) гюишоаъпаши:

Урожйноаь и/га Зсрногм« 14,7 15,5 16,0 18,3 16,5 12,9 15,8

Сжфкзюоста 131 151 156 ¿0$ 1 59 130 182

кфто фоть "126" 105 90 ' 89' 82 71

Анализ состояния баланса питательных веществ в земледелии обл астипо-казывает (табл. ЗХ что объемы применения удобрений не обеспечивают возврат в почву отчужденныхсельскохозяйственнымикультурамиэлементов питания.

В период роста применения удобрений и известкования кислых почв (1981-1991 гг.)сложилсяположигельныйбаланс по азоту и фосфору. Возмещение азота за эти годы варьировало в пределах от 102,3 до 107,8 %,фосфорат-от 125,4 до 178,0%. Начиная с 1992 г. в земледелии области сложился отрицательный баланс ^К. В среднем за 1992-2003 гг.процент возмещения элементов питания в земледелии области уменьшился: по азоту-с 95,2 до 43,7; по фосфору— с 166 до 14,1 и по калию - с 48,8 до 12,2 %.

Таблица 3

Баланс питательных веществ пахотных почв Ульяновской области

1 Азот, кг/га

Показатели 19811985 19861990 19911995 1996- . 2000 200! 2002 год 2003 год

голы годы голы годы

Поступление в почву, всего 66.7 87,3 58,6 283 34,4 31,0 32,5

Внесено с удобрениями: 47,1 64,8 37,3 10,0 13,2 13,6 10,6

минеральными 33,9 48,0 25,4 8,2 11,4 12,1 9,4

органическими 13,2 16,8 11,9 1,8 1,8 1,5 1,2

Вынос, всего 65,2 81,0 65,3 49,8 78,0 68,4 743

в т.ч. с урожаем 51,4 64,3 49,9 39,1 .47,7 42,8 453

Баланс, ± + 1,5 +6,3 -6,7 -21,5 -43,6 -37,4 -41,8

Возмещение выкоса, % 1023 107,8 89,7 56,8 4,1 45,3 43,7

Фосфор, кг/га

Поступление в почву, всего 28,6 , 46,1 28,5 5.1 4,5 4,0 <0

Внесено с удобрениями: 27.1 44,6 26,9 3,6 3,2 2,6 2,6

минеральными 20,4 35,6 17,9 2,0 1,6 1,4 1,5

органическими 6.7 9,0 9.0 1,6 1,6 1,2 1,1

Вынос, всего 22,8 25,9 23,3 20,0 20,7 26,0 28.4

в т.ч. с урожаем 18,6 23.8 19,2 15.1 18,9 16,9 17,3

Баланс, ± +5,8 +20,2 +5,0 -14,9 -25,2 -22,0 -24,4

Возмещение выно- -са, % ■ ■* 125,4 178,0 121,3 25,5 15,2 15,4 14,1

Калий, кг/га

Поступление в почву, всего 36,5 ' 49,7 27,6 8,3 8,1 7,9 8,2

Внесено с удобрениями 30,8 43,3 21,4 23 2.0 2,1

Минеральными 14,1 22,8 7.2 0,3 0,5 0,7 0,7

Органическими * 16,7 20,5 14,2 2,0 1,5 1,2 М

Вынос, всего 52,2 59,7 61,5 49,7 67,5 58,4 67,0

в т.ч. с урожаем 43,7 563 513 37,2 43,2 383 43,1

Баланс, ± -15,7 -10,0 -33,9 -41,4 -59,4 -503 -58,8

Возмещение выноса, % 69,0 83.2 44,9 16,7 12,0 133 пл

С начала 90-х годов агрохимическая служба области стала проводить анализы по определению содержания в почве микроэлементов: цинка, меди и марганца. Результаты анализов показывают (табл. 4), что почвы области характеризуются средним содержанием меди и марганца и низким содержанием цинка.

Исследования, проведенные по агрохимической оценке почв области, показали, что в результате резкого сокращения объемов применения удобрений и мелиорантов с 1995 г. наметилась тенденция снижения плодородия почв.

Таблица 4

Распределение плошали пашни Ульяновской области по обеспеченности микроэлементами на 1.01.2004 г.

Элементы Обследованная площадь, тыс.га Степень обеспеченности Срене-взвшен ноё, ■ мг/кг

низкая ' средняя- высокая

тыс. га % тыс. га % тыс. ' га %

Цинк 1595,8 1553,6 97,4 39,3 V 2,9 0,2 1.1

Мель 1595,8 35,9 2,2 462,2 29,0 1097,7 68,8 3,1-

Марганец 1595,8 609,6 38,2 761,6 47,7 224,3 14,1 12,0

Эффективность применения сыромолотых фосфоритов. Влияние сыромолотой фосфоритной муки на агрохимические свойства почвы г. *.

Полевые стационарные опыты с сыромолотым фосфоритом проводили в хозяйствах Ульяновского района: опыт 1 в совхозе «Заветы Ильича» в 19941998 гг. и опыт 2 в АО «Продовольствие» в 2001-2003 гг. Внесение фосфорита и удобрений проводили согласно схем опытов.

Опыт 1 Опыт 2

¡.Контроль-без удобрений. 1,Контроль-без удобрений

2.Рф 360 2.Ы60К30 - фон

3.Рф450 З.Фон + Рсдг 60

4.Рф 540 4.Фон + Рф 360

5,Фон + Рф 360+Рсдг 30

6.Фон + Рф ЗбО+Рсдг 60 примечание; Рф - сыромолотый фосфорит

Рсдг—суперфосфат двойной гранулированный Первый опыт предусматривал изучение влияния сыромолотого фосфорита на свойства выщелоченного чернозема и определения оптимальной дозы местного удобрения. Ыа втором опыте изучали влияние местного сыромолотого фосфорита на свойства выщелоченного чернозема на фоке азотно-калийных удобрений и при сочетании сыромолотого фосфорита с двойным гранулированным суперфосфатом.

Фоновое, азотно-калийное удобрение вносилось ежегодно, к сыромолоты й фосфорит и суперфосфат—единовременно.

- Почва опытных участков - чернозем выщелоченный, тяжелосугливнстого гранулометрического состава, со следующими исходными агрохимическими показателями: /умус-4,4-6,1 %; рНцц -5,3; Нг-4,7-3,8 мп-экаЛООг; подвижный фосфор — 55,7-90,3 мг/кг; обменный калий — 66,7-95,3 мг/кг; сумма погшь шенных оснований — 34,9-43,6 мг.-эке/100г; степень насыщенности основаниями —88,1-92,0%.

Анализы почвенных и растительных образцов, минеральных удобрений и сыромолтого фосфорита выполнены в ФГУ «САС «Ульяновская» в соответствии с существующими методиками и ГОСТами.

Результаты исследований показали, что сыромолотый фосфорит оказывает положительное влияние на кислотность почвы, повышает содержание суммы поглощенных оснований н улучшает фосфатный режим' почвы (табл. -5). Из таблицы следует, что в первом опыте в среднем за 5 лет действия и последействия сыромолотый фосфорет в дозе 360, 450 и 540 кг/га Рг05 обеспечил повышение содержания подвижного фосфора на 18,0; 30,0 и 45,8 мг/кг почвы соответственно. Сдвиг обменной кислотности составил 0,1-0,2 единиц рН, содержание суммы поглощенных оснований повысилось на 1,0; 13 и 1,7 мг.-экв/100г к контролю.

Таблица 5

Влияние сыромолоты* фосфоритов на агрожнмическне показатели выщелоченного чернозема

Варианты Р:05, мг/кг РН«М. Нг, мг.-экв/100г Сумма поглощенных осно- "ваиий, мг.-экв/100г

Опыт 1. Среднее за 5 лет

1.Контроль 61,2 5,2 4,8 34,8

2.Рф 360 79,2 5,3 4,4 35,8

З.Рф 450 91Л 5,4 4,4 36,1

4.Рф 540 107,0 5,4 43 36,5

НСР« 4,17 0,11 0,12 0,78

1 Опыт 2, Среднее за 3 года *

1 .Контроль 1. 883 5Д 3,9 43,1

2Л460КЗО - фон 912 . 5,1 3,9 44,5

З.Фон+РсдгбО 95,5 52 3,8 44,6

4.Фои+Рф360 130,0 5,5 га 45,5

5 .Фон+Рф360+РсдгЗО 133,1 . - 5,5 3,1 463

6.Фон+РфЗбО+РсдгбО 136,7 5,5 3,1 45,9

НСР05 8,0 0,1 0.12 1.П

Во втором опыте содержание подвижного фосфора в почве в варианте с применением двойного гранулированного суперфосфата повысилось на 7,2 мг/кг, а в вариантах с использованием сыро мол ото го фосфорита в чистом виде и в сочетании с двойным гранулированным суперфосфатом — на 41,8; 44,8 и 48,4 мг/кг соответственно. Сдвиг обменной кислотности составил 0,4 единиц рН, а содержание суммы поглощенных оснований повысилось на 1,0; 1,8 и 1,4 мг,-экв/100г к фону.

Проведенные корреляционные и регрессионные анализы указывают на вы. сокую степень связи между дозами фосфорита и повышением содержания PíOs в почве. •

Для первого опыта при коэффициенте корреляции г = 0,95 эта зависимость описывается уравнением У =0,078'X -2,87, а для второго опыта при г « 0,99 уравнение регрессии имеет следующий вид: У = 0,М4*Х—0,36, где У — прирост .i PsOi мг/кг по Чирикову, X — норма фосфорита, кг/га. Из этих.уравнений следу* ет. что каждые 100 кг РЮ* фосфоритов повышают содержание подвижного фосфора в почве соответственно на 5,0 и 11,0 мг/кг. , -

Возрастает и подвижность фосфатов (фактор интенсивности) в почве (табл. 6)-Зависимость подвижности фосфатов (У) от норм сыромолотого фосфорита отображаете« уравнением У " 0,061 + 0,00067'Х при коэффициенте корреляции г - 0,87. Из уравнения следует, что каждые 100 кг/га PiOí, внесенные впочву в виде фосфорита увеличивают подвижность фосфора на 0,13 мг/лэтр.,

Таблица 6

Степень подвижности фосфатов no Карпинскому и Замятиной, мг/литр

Варианты 2001 г 2002 г 2003 г Среднее за 3 года

Контроль 0,06 0,09 0,07, 0,07

N60K3Q - Фон 0,09 0,14 0,13 0,12

Фон+Рф 360 0,20 0,24 0,26 0,25

Фон+Рф ЗбО+Рсдг 60 0,24 0,33 038 0,32

Существенные сдвиги произошли в групповом составе почвенных фосфатов, Прирост фосфора отмечен во всех вариантах, где вносился сыромолотый фосфорит (табл. 7). Как видно из таблицы, на фоне Ы60К30 (без внесения фосфорита) для первых двух вытяжек (Р-Са1 Р-Са 2) по Гинзбурга-Лебедевой, характеризующих наиболее доступную часть почвенных фосфатов, их содержание составляет 44,1 % от суммы по пяти фракциям. На трудноусвояемые фосфаты, извлекаемые сернокислой вытяжкой, приходится '39,1 %. Фосфаты алюминия и железа занимают незначительный процент по отношению к общей сумме.

Если рассматривать распределение фосфатов в почве по группам доступности, в соответствии с их приростом за счет внесения фосфорита, то на пер-

вую фракцию приходится 23,8-24,5 %, на вторую - 31 >2-32,1 %, на третью-8,5-8,8 %, на четвертую - 6,3-6,9 % и на пятую - 28,3-29,6%.

Таблица 7

Влияние удобрений и сыромолотах фосфоритов на фосфатный режим выщелоченного чернозема 2003 год

Показатели Варианты

МК-Фон Фон+ РфЗбО Развнца с фоном Фон+РфЗбО ■+Рсяг60 Разница с фоном

Содержание подвижного фосфора по Чн-рихоеу. мг/кг 92,0 и 1,2 39,2 ■ 138,2

Подвижность фосфатов, Р3О) мг/лигр 0.13 0Д6 0,13 0,38 0Д5

Групповой состав фосфатов по Гкнзбурт^Лебедевой в вытяжках, РзО).

Аммоиийно-молийдатна» (фракция Р- Сз|) МГ/ кг % мг/ кг % мг/ кг % мг/ кг % мг/ кг %

»0 П9 20^ -39 24.5 125 20,6 45 23,8

А цетатно-молибаэт-ная (фракция Р- Саг) 104 24,9 155 26,9 51 32,1 163 26,9 59 зи

Фтор-аммонийная (Р-АО 29 6,9 43 14 . м 45 7,4 16 8,5

Щелочная (Р-Ге) 41 9,8 51 8,9 10 6,3 54 8,9 13 6,9

Сернокислая (Р- Саз) 163 39,1 208 36,1 45 28,3 219 36,1 56 29,6

Сумме 1-5 вытяжек 417 100 576 100 159 100 606 100 189 100

Сумма 1-2 вытяжек !84 274 90 288 104

Доля 1-2 йытяжек от обшей суммы, "Л 44,1 47,5 3,4 47,5 3,4

Влияние сыромолоты* фосфоритов на урожайность и качество сельскохозяйственных культур

Учет урожая, полученного в опытах, свидетельствует, что разовое внесение сыромолотах фосфоритов способствует росту урожайности возделываемых культур. Все варианты с сыромолотам фосфоритом обеспечили прибавку урожая по отношению к фону (табл. 8). Наибольшая прибавка урожая получена в варианте Фон+Рф 360+Рсдг 60. В сумме за 3 года дополнительный выход продукции от применения сыромолоте го фосфорита как в чистом виде так и в сочетании с двойным гранулированным суперфосфатом составил 16,5; 20,4 и 22,2 ц/га зерновых единиц. Наибольший среднегодовой прирост урожая с 1 га был получен при внесении Рф ЗбОкг/га РЮ5 +• Рсдг бОкг/га Р2О5, который составил 7,4 ц/га з.ед., а наименьший - при внесении Рф 360 кг/га Р2О5 - 5,5 ц/га з.ед.

От каждых 100 кг Р2О5 в течение 3-х лет был получен среднегодовой прирост урожая в варианте Рф 360 кг/га Р2О5 - 1,53; в варианте Рф 360+ Рсдг 30 -1,74 н в варншпе Рф 360 + Рсдг 60 - 1,76 ц.з.ед. с 1 гектара.

В первом опыте вы ход дополнительной продукции в сумме за 5 лет составил 16,4; 21,1 и24,1 ц/га зерновых единиц, при этом наибольшая прибавка была получена при внесении Рф 540 кг/га РгО), а наименьшая - при внесении Рф 360 кг/га РЛ.

Таблица 8

Действие местных сыромолоты* фосфоритов на урожайность сельскохозяйственных культур, опыт 2

Варианты Яровая пшеница, 2001г Я чм ень, 2002г *1)>авосмесь, 2003г В сумме за 3 года зерновых единиц.

ц/га %

Контроль 21,4 17,7 47,6 58,1 -

ЫбОКЗЙ-фон 24,6 ¿0,2 62,5 6У.8 100

1рибавка к фону NK, ц/га

Фон+Рсдг 60 1,5 1,5 4,3 4.7 107

Фон+Рф 360 4,0 5,0 18,7 16,5" 124

Фон+Рф "360+Рсдг 30 5,5 6,5 20,9' 20,4 129"

Фон+Рф 360+Рсдг 60 6,0 7,0 22,9 22а 132

НСР« 2,« : 2,0 634

Наибольший средне годов ой прирост урожая на этом опыте был получен при внесении Рф 540 кг/га ftOj, который составил 43 ц/газ.ед^а наименьший-при внесении Рф 360 кг/raPiOí-33 и^аз.ед. Среднегодовой прирост урожая от каждых 100 кг PiOs составил: 0,91; 0,94 и 0,89 ц^га з.ед.

Анализы пробных снопов показали, что в вариантах с использованием сыром олеггог о фосфорита масса 1 ОООзеренивыход зерна по отношению ксоломе были выше в сравнении с фоком.

■ * Результаты анализовпродукцнипоказали.чтовнесениесыромолотых фосфоритов повышает содержание сырого протеина всене травосмеси на 0,770,94 %(НСР{в=0,55), а стекловидность зерна яровой пшеницы — на 1,0-2,6% (НСР<в=1,21> Содержание нитратов в сене травосмесиснизнпось на 4 мг/кг iw отношению к фону (НСР« = 0,94).

Полученный в ходе наблюдений и анализов материал показал, что под влиянием фосфоритов изменяется хнмическийсостав растений (табл. 9Х Как следует из таблицы, наиболее заметные изменения отм ечались в содержании фосфора и аз отав основной и побочной продукции и в м еньшейстепениу калия . Д ля все х кул ьту р ха ра кте рно у вел нчение содержания фосфора в основной и побочной продукции, причем пропорционально повышению доз вносимого фосфораХ о держание фосфора в зерне яровой пшеницы впервый год действия сыромолотого фосфорита, в варианте Рф 360+Рсдг 60 кг/га РгО} увеличилось на 0,2 % (НСPos =0,04) но отношению к фону, а в соломе - на 0,10 % (НС Роз =0,02).

В зерне ячменя, на второй год последействия сы ром олотог о фосфорита, содержание фосфора увеличилось на 0,33 %(НСРо 1=0,06Х а в солом е-на 0,06 %{НСРо 5=0,02). Содержание фосфора в сене травосмеси на третий год последействия сыромолотогофосфорита,увеличилось на0,29%(НСРоз =0,05}

' Таблица 9

Содержание НРК в основной и побочной продукции. Опыт 2

Варианты Яровая пшеница Ячмень Сено травосмеси, %

Зерно, % Солома, % Зерно, % Солома, %

Азот

ЫбОКЗО -фон 1,»« 0,63 2,30 0,61 2,24

Фон+Рсдг 60 1,85 0,65 2,25 0,58 2,25

Фон+Рф 360 0,63 2,11 0,60 2,20

Фон+Рф 360+Рсдг 30 "1,84 0,64 2,12 0,59 2,19

Фон+Рф 360+Рсдг 60 1,85" 0,62 2,10 0,57 2,17

НСР0 5 0,06 0,03 0,09 0,02 0,09

Фосфор

1М60К30 0,79 0,21 0,87 0,25 0,70

Фон+Рсдг 60 0,84 0,23 0,90 0,26 0,80

Фон+Рф 360 "0,95 0,30 1,14 " 0,29 "0,96 '

Фон+Рф 360+Рсдг 30 0,97 0,30 1,17 0,29 0,98

Фон+Рф 360+Рсдг 60 0.У9 0,31 1,20 0,31 0,99

НС Роз 0,04 "М2 "" " 0,0£ Г.....оди 0,05

Калий

N60^30 0,62 1,18 0,62 0,97 2,84

Фон+Рсдг 60 0,61 1,15 0,60 0,У5 "2,87"'

Фон+Рф 360 "0,60 Г,13 0,61 0,92 " 2,86

Фон+Рф 360+Рсдг 30 0,59 ' 1,12 0,59 " 0,94 "2,85 "

Фон+Рф 360+Рсдг 60 " 0,60 1,12 0,60" 0,91 " 2,85

НСР05 0,03 0,02 0,05 0,03 0,11

Содержание азота в урожае основной и побочной продукцииумекьшается номере увеличения в них содержания фосфора, особенно это, проявляется во 2 и 3 годы последействия фосфорита.

По содержанию калия в растениях, в зависим остиот доз сыромолотых фосфоритов и удобрений, четких измененийне обнаружено ни в основной, нив побочной продукции.

Результаты анализов за содержанием тяжелых металлов в основной и побочной сельскохозяйстве нной продукции показали, чтооднораэовое внесение

местного сыромолотого фосфорита не вызвало повышения содержания тяжелых металлов в растениях (табл.10).

Таблица 10

Содержа и не тяжелых металлов в сельскохозяйственной продукции, мг/кг

(2001-2003 гг, опыт 2)

Варианта Цинк Медь Свинец | Кадмий Никель

1 1 2 112 112)112 .1.1 2

Яровая пшеница, 2001 г.

Контроль 14.2 16,8 5,0 6,2 0,30 1,10 0,065 0,20 1,09 1,24

N60100-фон 14,1 16,6 4,95 6,1 0,28 1,08 0,070 0,19 1.05 1,20

Фон+Рсдг 60 13,« 16.1 5,10 6,2 0,29 1,10 0,064 0,19 1,07 1,22

Фон+Рф 360 14,4 16,8 5,22 6,4 0,32 1.13 0,060 0,20 1,10 1,25

Фон+Рф 360+Рсдг 30 14,3 16,6 5,11 6,3 0,31 1.12 0,070 0,19 1,11 1,26

Фов+РФ 360+Рсдг 60 14,3 16,5 5.2 6,3 0,31 1,12 0,071 0.19 1.И 1,26

пдк - 50 30 0,5, 5,0 0,1 0,3 - 3

Ячмень, 2002 г.

Контроль 11,9 15,7 2,9 3,8 0,36 0,69 0.076 0.22 0,48 1,32

Ш0К30 - фоя 12,4 15,2 3,1 3,9 0,32 0,65 0,079 0,22 0,50 1,45

Фон+Рсдг 60 12.5 15,6 3,3 3,8 0,32 0,66 0.077 0,21 0,55 1,35

Фон+Рф 360 12,3 15,5 3,3 4,0 0,27 0,62 0,075 0,22 0,52 1,33

Фон+Рф 360+Рсдг 30 12,2 15,4 -3,2 3,8 0,30 0,57 0.071 0,24 0,50 1,38

Фон+Рф 360+Рсдг 60 12,4 15,4 3,1 3,8 0,31 0,63 0,069 0,22 0,51 1,40

1ШК - 50 30 0,5 5,0 0,1 0,3 - 3

Сено "л здвосмеси, 2003 Г.

Контроль 22,5 - 6,8 - 0,46 - 0,25 - 1.38 1 -

N60^30 - фон 22,2 - 6,1 - 0,46 - 0,25 - 1,04

Фон+Рсдг 60 21,7 - 6,1 - 0,43 - 0,28 - 1,06

Фон+Рф 360 20,6 - 5,4 - 0,37 - 0Д7 0,92

Фон+Рф 360+Рсдг 30 20,8 - 5,2 0,36 - 027 - 0,91 -

Фон+Рф 360+Рсдг 60 20,5 - 5,1 - 0,35 - 0,23 - 0,89 ( -

пдк 50 30 5,0 0.3 3 ! -

. Примечание: 1 — основная продукция;

2 — побочная продукция. Поскольку сыромолотые фосфориты вносят однократно, на многолетний период, расчеты экономической эффективности их применения провели по ежегодной и суммарной продукции, переведенной в зерновые единицы (табл. 11). Результаты расчета экономической эффективности свидетельствуют, что применение сыромолотого фосфорита местного месторождения оправданное мероприятие о чем говорят высокий условно — чистый доход и хорошая окупаемость затрат на их применение.

Наибольший условно - чистый доход покультурно и в среднем за три года был получен при сочетании применения Рф 360 с внесением двойного гранулированного суперфосфата в дозе 60 кг/га РзОз, -

При этом все затраты, связанные с фосфоритованием, окупаются за один год.

Определение энергетической эффективности применения сыромолотых фосфоритов показало, что энергетические затраты на производство и внесение фосфоритов в дозе 360; 450 и 540 кг/га Р2О1 (опьгг 1) и внесение сыромолотых фосфоритов в дозе 360 кг/га Р2О5 в сочетании с двойным гранулированным суперфосфатом в дозе 30 и 60 кг/га Р2О5 (опыт 2) полностью окупились накопленной энергией в дополнительной продукции (табл.12).

Таблица II

Экономический эффективность применеиня удобрений и сыромолоте го

фосфорита на выщелоченном черноземе. Опыт 2

При- Стоимость прибавки урожая, ру<Уга Затраты, руб/Ы Оку: ■ па-емосгь [рубля затрат, ру&га Срок окупаемости затрат, годы

. Варианты бавка урожая к фону заЗ года, ц/га з.ед. яа применение на уборку, доработку и реализацию дополнительной продукции всего Услов- ко-чистый доход, руб/га

Фон+РсдгбО 4,7 1100,40 516,06 39,61 555,67 584,34 1,98 2

Фои+Рф 360 16,5 3695,58 577,20 133,04 710£4 2985,34 5,20 1

Фон+Рф 360+ РсДгЗО 20,4 4638,19 84930 166,98 10163 3621,91 4,56 1

Фон+Рф 360+ РсягбО 22,0 5047,57 1093Д6 181,71 1274,97 3772,60 3,96 1

При этом наибольшая эиершотдача была при внесении Рф в дозе 450 кг/га Р2О5 - г = 39,1 (опыт 1) и при внесении Рф 360 кг/га Р2О5 - г =20,1 единиц (опыт 2).

Энергозатраты на применение сыромолотых фосфоритов в обоих опытах окупаются за 1 год.

Таблица 12

Энергетическая эффективность удобрений и сыромолотых фосфоритов

Варианты Количество сборов урожая Содержание общей энергии в прибавке урожая, (УР) Энергетические затраты на фосфори-тование (А0) Энергетическая эффективность, (г) Срок окупаемости, годы

МДж/га

Опыт 1

Рф 360 5 38110,2 1044 36,5 1

Рф 450 5 51061,0 1305 39,1 1

Рф 540 5 54700,9 1566 34,9 1

Опыт 2

Фон+РсдгбО 3 6369,4 756 8,43 1

Фон+Рф 360 3 21002,6 1044 20,12 1

Фон+Рф 360+Рсаг 30 3 26683,2 1422 ) 18,76 ]

Фон+Рф 360+Рсдг 60 3 28992,2 1800 | 16,11 1

Выводы

1. Среди природных источников питательных веществ наибольшую ценность представляют местные конкреционные фосфориты, как источники фосфорного питания растений. Местные фосфориты являются натуральными комплексными удобрениями, где наряду с макроэлементами (фосфор, кальций, магний), содержатся полезные микроэлементы (марганец, цинк, медь и др.) в соотношениях, благоприятных для растений.

2. Внесение с промолотого фосфорита приводит к повышению подвижного фосфора в почве и улучшению его подвижности. Изменения количества Р2О5 по Чирикову (У, мг/кг) от дозы фосфорита (X, кг/га) подчиняется линейной зависимости (г=0,99) в соответствии с уравнением У=0,114- X - 0,36.

Из приведенного уравнения следует, что каждые 100 кг/га РзО;, внесенные в почву в виде сыромолотого фосфорита, увеличивают содержание Р2О5 в почве на 11 мг/кг. Относительная стабилизация уровня содержания подвижных фосфатов в почве от применения фосфорита происходит через 1,5-2 года с момента их внесения.

3. Использование местного сыромолотого фосфорита, содержащего более 60 % карбонатов, благоприятно сказывается на кислотности почвы: кислотность снижается, а содержание суммы поглощенных оснований повышается.

4. Действие фосфорита проявляется с первого года и выражается в существенных прибавках урожая: у ячменя от 3,4 до 4,5 ц/га (опыт 1) и от 4,0 до 6,0 ц/га у яровой пшеницы (опыт 2). Применение сыромолотого фосфорита & дозе 360; 450 и 540 кг/га Р2О5 обеспечило достоверную прибавку урожая за периоды исследований. В сумме за 5-ти летний период исследований (опыт I) от единовременного внесения сыромолотых фосфоритов в дозе 360 кг/га Р2О5 получена дополнительная продукция в размере 16,4 ц/га з.ед.; в дозе 450 кг/га -21,1 ив дозе 540 кг/га Р2р5, а во втором опыте при внесении Рф 360 кг/га Р2О3 выход дополнительной продукции составил 16,5 ц/га з.ед.; при сочетании сыромолотого фосфорита в дозе 360 кг/га Р2О3 с суперфосфатом двойным гранулированным в дозе 30 кг/га Р2О5 - 20,4 и при сочетании Рф 360 кг/га с Рсдг 60 кг/га РгОз - 22,2 ц/га з.ед.

5. Фосфориты повышают содержание фосфора в растительной продукции возделываемых культур. Количество азота в тех же условиях имеет тенденцию к снижению в сравнении с контролем и фоном, а содержание калия остается без существенных изменений.

6. Сыромолоты« фосфориты оказывают положительное действие на качество сельскохозяйственной продукции. В результате применения фосфорита в оптимальной дозе (360 кг/га) отмечено: увеличение стекловидности зерна яровой пшеницы на 1,0-2,6 % и снижение содержания нитратов в сене травосмеси на 4 мг/кг по сравнению с фоном.

7. Использование сыромолотого фосфорита не оказало отрицательного влияния на экологическое состояние окружающей среды и на качество сельскохозяйственной продукции.

8. Применение местного фосфорита является экономтескн выгодным мероприятием. Единовременное внесение фосфорита в дозе 360 кг/га Р2О5 обеспечило за 3 года пятикратную окупаемость затрат, связанных с его применением.

9. Применение местного фосфорита является энергетически эффективным мероприятием. В сумме за 3 года энергоотдача от дозы РфЗбО кг/га P2OS составила 20,1 единиц.

Предложения производству

1. В условиях дефицита промышленных минеральных удобрений предлагается освоение местных месторождений конкреционных фосфоритов, как источника фосфорного питания растений, эффективность которых доказана настоящей работой.

2. Местные фосфориты целесообразно использовать при проведении фосфорита вания почв с кислой реакцией среды и недостаточной обеспеченностью подвижным фосфором. Проведение этого приема в целях повышения плодородия почв следует осуществлять в районах, прилегающих к месторождениям фосфоритов с использованием прямоточной и перевалочной технологии.

3. Наиболее агрохимически обоснованной дозой фосфорита в указанным условиях является 360 кг/га P2OS-

Список опубликованных работ

1. Алиев Ш.Л., Саматов Б.К. Агрохимическая оценка фосфоритов Сюндго-ковского месторождения Республики Татарстан // Труды ТатНИИ Агрохимии и Почвоведения. Плодородие почв, удобрения, урожай. Казань: — ДАС, — 2001. -Стр. 149-156.

2. Саматов Б.К., Евдокимов B.C., Алиев Ш.А. Агрохимическая оценка использования местных фосфоритов в Ульяновской области // Проблемы экологии и охраны природы. Пути их решения. Материалы И Всероссийской научно-практической конференции. Ульяновск: УлГУ, - 2004. - Стр. 218-223.

3. Куликова А.Х., Саматов Б.К., Алиев Ш.А. Эффективность использования в системе удобрений местных фосфоритов Ульяновской области ti Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Агроэкологнческие проблемы сельскохозяйственного производства в условиях антропогенного загрязнения». Ульяновск: УГСХА, - 2004. - Стр. 204-210.

4. Алиев 1U.A., Саматов Б.К. Агрохимическая оценка фосфоритов Оондю-ковского и Васильевского месторождений // Нива Татарстана. - 2004. - №3. -Стр.8-9.

ЛР MWQ2 2i.LI.9T

Псмпнсано ■ Агчетк 2S 03.03. Форчгт ДОчМ Vp, £y«trü mnatp. №1 Гдомгура ТнгьТАЙ we

Уел теч. л. 1.0 ЗккДОГпрах МО

Рв»гр1ф УГСХА 432980. г. Ульяновск, буйькйр Новый Всчеи, 1

Р - 5 0 5 7