Динамика подвижных соединений азота в черноземах типичных пахотных склонов ЦЧЗ

Караулова, Людмила Николаевна

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Динамика подвижных соединений азота в черноземах типичных пахотных склонов ЦЧЗ
ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Динамика подвижных соединений азота в черноземах типичных пахотных склонов ЦЧЗ"

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ И ЗАЩИТЫ ПОЧВ ОТ ЭРОЗИИ

На правахрукописи

КАРАУЛОВА Людмила Николаевна

ДИНАМИКА ПОДВИЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ АЗОТА В ЧЕРНОЗЁМАХ ТИПИЧНЫХ ПАХОТНЫХ СКЛОНОВ ЦЧЗ

06.01.03 - агропочвоведение, агрофизика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Курск 2005

Диссертационная работа выполнена в ГНУ Всероссийском научно-исследовательском институте земледелия и защиты почв от эрозии (ВНИИЗ и ЗПЭ)

Научные руководители:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор |ГА Чуян! доктор сельскохозяйственных наук Е.П. Проценко Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, Н.П. Масютенко

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент О.Н. Мирошниченко Ведущее предприятие:

Белгородский институт переподготовки и повышения квалификации кадров агробизнеса

Защита диссертации состоится 30 июня 2005 года в Л? часов на заседании диссертационного совета Д.006.016.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте земледелия и защиты почв от эрозии.

Адрес: 305021, г. Курск, ул. К. Маркса, 70-б, ВНИИЗиЗПЭ. Факс: (0712) 53-67-29

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИЗиЗПЭ. Автореферат разослай^ мая 2005 г.

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах просим направлять по адресу: 305021, г. Курск, ул. К. Маркса, 70-6, ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии, диссертационный совет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИЗ и ЗПЭ.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологический наук

М.Ю.Дегтева

I. Общая характеристика работы

Актуальность. Качество и количество органического вещества в чернозёмных почвах обусловливает их свойства и режимы (Щербаков. А.П., 1978; Муха В.Д., 1994; Чуян ГА, 1994; Масютенко Н.П., 2003). Известно, что на разноориентированных склонах складывается различное соотношение между процессами минерализации и гумификации органического вещества, мобилизации и иммобилизации разных форм азота. Сумма гидролизуемых фракций азота в пахотном слое несмытых чернозёмов в 1,4 раза выше, чем на эродированных склонах. Причем гумус черноземов на склонах южной экспозиции более насыщен азотом и отличается более высоким содержанием фракций, способных к гидролизу, хотя валовое его содержание в 1,5 раза меньше, чем на склонах северной экспозиции (Чуян Г.А., Чуян СИ., 1993; Траутвах И.В., 2000). Содержание общего и в том числе щелочногидролизуемого азота в большей мере отражает потенциальное плодородие почв, а его эффективное плодородие, особенно в ЦЧЗ, напрямую связано с запасами минеральных его форм, острый дефицит которых отмечался многими исследователями. В склоновых ландшафтах проблема азотного питания еще больше усложняется, что диктует необходимость дальнейшего углубленного изучения азотного фонда почв в динамике, включая поступление азота в сельскохозяйственные растения.

Целью данной работы является изучение закономерностей динамики доступных соединений азота и общего гумуса под действием природных и антропогенных факторов в склоновых агроландшафтах ЦЧЗ и формирования урожая культур зернопаропропашного севооборота.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить особенности нитрификационной способности чернозёмных почв в склоновом рельефе.

2. Изучить вегетационную динамику подвижных соединений азота в пахотном слое почв склонов.

3. Определить запасы минерального азота в метровом слое чернозёма типичного в начале и конце вегетации культур зернопаропропашного севооборота и установить размеры его потерь за зимний период.

4. Выявить влияние севооборотов, основной обработки почвы, органических и минеральных удобрений на содержание гумуса и различных форм азота в чернозёмах типичных в склоновом агроландшафте.

5. Провести фенологические наблюдения в зернопаропропашном севообороте и определить содержание КРК в биомассе культур севооборота в динамике.

Научная новизна. Впервые для склоновых почв ЦЧЗ авторским методом на основе проведенных полевых и лабораторных исследований получены экспериментальные данные, позволяющие количественно оценить скорость процессов нитрификации на склонах южной и северной экспозиций.

Выявлены наиболее значимые агрогенные факторы по воздействию на режим азота и содержание гумуса на разных элементах агроландшафта.

Проведена оценка запасов минеральных форм азота в метровом слое чернозёмов в годовом цикле, выявлены размеры его потерь и накопления.

На основе сопряженного изучения фенологии и поступления NPK в растения показана роль элементов питания в формировании урожая культур в зависимости от положения в рельефе.

Практическая значимость. Предложенные автором подходы к изучению специфики азотного фонда позволяют более обоснованно подбирать виды и дозы минеральных удобрений в зависимости от положения поля в рельефе.

Полученные в работе экспериментальные материалы необходимы для разработки краткосрочных прогнозов и рекомендаций по использованию азотных удобрений в склоновом рельефе, получения конкурентоспособной продукции при экологической безопасности агроландшафтов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Режим минерального азота в чернозёмах типичных при разном их местоположении в склоновом рельефе определяется соотношением скоростей процессов нитрификации и аммонификации.

2. Запасы нитратного и аммонийного азота в чернозёмах типичных в начале вегетационного периода (весной) достоверно не связаны ни с применением азотных удобрений в осенний период, ни с расположением поля в рельефе.

3. В ряду изучаемых антропогенных факторов, таких как обработка почв, применение органических и минеральных удобрений, состав севооборотов, - наибольшее влияние на состояние азотного фонда оказывает фактор «севооборот» и «минеральные удобрения», действие которых зависит от положения поля в рельефе.

4. Культуры зернопаропропашного севооборота формируют в целом большую биомассу на северном склоне по сравнению с южным склоном, что не всегда совпадает с объёмом товарной части урожая и связано с поступлением элементов питания в растения.

Апробация работы. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных исследований ВНИИЗиЗПЭ, ее результаты включены в научные отчеты лаборатории агрохимии. Основные положения рассматривались и получили положительную оценку на заседаниях Ученого совета ВНИИЗиЗПЭ, на научно-практических конференциях Курского отделения Докучаевского общества почвоведов в г. Курске (2001, 2003 гг.), на I и III всероссийской школе молодых ученых в г. Суздале (2001, 2003 гг), на Международных научно-практических конференциях в г. Курске (2003, 2004гг.), и на IV съезде Всероссийского Докучаевского общества почвоведов, г. Новосибирск (2004 г). По теме диссертации опубликовано 11 работ.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на страницах

компьютерного текста, включает 46 таблиц и 23 рисунка. Состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений производству. Библиографический список включает 161 наименование, в том числе 13 зарубежных авторов.

II. Объекты, условия, программа и методика исследований

Объект и методы исследований. Исследования проводились в 2000-2005 гг. на базе стационарного многофакторного опыта (МФПО) ВНИИ земледелия и зашиты почв от эрозии. Блок «плодородие», на котором проводились работы, расположен в пространстве тремя полями: на водораздельном плато и склонах южной и северной экспозиции с уклоном 3-5°.

В наших опытах объектами исследований являлись чернозем типичный несмытый, залегаюший в приводораздельной части склона, а также черноземы типичные слабосмытые, залегаюшие на склонах северной и южной экспозиции. По механическому составу исследуемые почвы относятся к иловато-крупнопылеватым тяжелым суглинкам с содержанием фракции «физической глины» в пахотном слое - 48 -50 %.

Исследования динамики различных форм азота в почве, а также сопряженного изучения фенологических показателей культур проводились в 2000-2002 гг. в течение всей вегетации сельскохозяйственных культур с момента всходов до уборки урожая на контрольных вариантах (без удобрений) и удобренных вариантах МФПО. Агрохимическая характеристика изучаемых почв приведена в таблице 1.

Таблица 1. Агрохимическая характеристика типичных черноземов в зернопаропропашном севообороте полевого многофакторного опыта _

я о N Ж «г я Ш3" ЫН4+ р2о5 к2о с*

о 5 К о о и к « ег ей Й & * 3 ю в рНксь по Чирикову о &

И (5 мг/100 г почвы с

0-20 5,4 0,18 2,67 11,03 12,13 5,93

9 Контроль 20-40 5,6 0,46 1,67 9,60 8,73

X о. 80-100 7,0 0,29 0,76 4,83 8,53

и м 0-20 5д 0,21 2,97 14,57 13,33 5,85

и Ы7оР75Кво 20-40 5,4 0,54 1,83 12,10 8,77

80-100 6,9 0,38 1,21 2,97 7,77

0-20 5,9 0,25 2,33 16,30 11,10 6,04

5 Контроль 20-40 5,8 0,94 1,49 12,20 7,70

а 80-100 7,3 0,54 1,96 3,80 7,37

§ 0-20 6,0 0,29 2,65 22,10 14,10 6,10

о т Ы7оР75Кво 20-40 6,1 1,51 2,01 14,07 9,07

80-100 7,2 0,55 1,20 3,60 7,97

0-20 7,0 0,30 1,92 11,03 13,20 4,68

§ X Контроль 20-40 7,1 0,63 1,37 9,20 9,50

80-100 7,2 0,45 1,77 4,17 8,17

я 2 0-20 6,8 0,77 1,77 15,40 13,40 4,78

N70^*75^80 20-40 7,1 1,76 1,18 11,47 10,03

80-100 7,2 0,39 0,97 3,03 8,30

Н7оР75К$о - в среднем за 1 год ротации / га

Изучение азотного режима проводилось в зернопаропропашном севообороте со следующим чередованием культур: озимая пшеница, кукуруза на силос, ячмень, чистый пар. Удобрения вносились осенью под зяблевую вспашку. Схема внесения удобрений на изучаемых вариантах приведена в таблице 2.

Таблица 2. Схема внесения удобрений на изучаемых вариантах МФПО

Вариант Озимая Кукуруза Ячмень Чистый Всего за

пшеница на силос пар ротацию

Контроль 0 0 0 0 0

Минеральные удобрения N40 Н|80Р,60К180 ^'боРбоКбо РвоКда Г^28оРз0оКз2О

В годы исследований во втором поле зернопаропропашного севооборота МФПО возделывались следующие сорта культур: озимая пшеница - Льговская -167; кукуруза - Молдавская -411; ячмень - Гонар; 2003 год - чистый пар.

Динамика почвенных показателей (влажность, содержание минерального азота) изучалась понедельно в пахотном слое и 2-3 раза за период вегетации в слое 0-100 см.

Исследования по изучению изменений в многолетнем цикле проводились в рамках тематического плана с использованием материалов лаборатории агрохимии ВНИИЗиЗПЭ по наблюдениям за азотным режимом после окончания пяти ротаций севооборотов (1988-2004 гг.), которые математически обработаны автором.

Урожай на делянках опыта учитывали методом пробных снопов в 4-х кратной повторности, а также использовали данные лаборатории систем земледелия по результатам прямого учета урожая комбайном «Сампо». Фенологические наблюдения и отборы проб растений проводились по Ермакову А.И. (1987) и Церлинг В.В (1990,1994).

Определение содержания элементов питания в почве и растениях, а также других агрохимических параметров почвы проводилось по стандартным методикам: общий азот в растительных образцах по Кьельдалю, ГОСТ 26107; нитратный азот почвы - колориметрическим методом с дисульфофеноловой кислотой (по Грандваль - Ляжу); аммонийный азот почвы в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26489); нитрификационная способность почв - методом Кравкова в модификации Болотиной и Абрамовой; щелочногидролизуемый азот - по Корнфилду; гумус - по методу Тюрина; подвижные формы фосфора и калия в почве определялись по методу Чирикова (ГОСТ 26204-91); рН солевой вытяжки - потенциометрическим методом (ГОСТ 26951-86); Разработан новый способ оценки нитрификационной способности почв (заявка №0203137320 (РФ), решение о выдаче патента 03.03.2005), с помощью которого на опытных объектах определялась скорость нитрификации почв склонов. Математическая обработка материалов проводилась на ПЭВМ с применением стандартных программных продуктов.

В течение 2000-2002 года наблюдалась в целом тёплая погода, но с резкими колебаниями температур. Средняя годовая температура в 2000 году была +7,1 °С, в 2001 году - +6,9°С, 2002 году - +7,4°С, что на 1,3-1,9°С выше

многолетней нормы. В годы исследований теплообеспеченность вегетационного периода была достаточно высокой. Сумма активных температур, выше 10°С распределялась следующим образом в 2000 году -2349°С (ниже среднемноголетней на 138°С), 2001 году - 2605°С (выше среднемноголетней на 118°С) в 2002 году - 2775°С (выше среднемноголетней на 288°С). Распределение осадков было неравномерным, в целом за годы исследований их уровень составил 642-850 мм, что на 55-263 мм выше нормы.

III. Содержание работы

3.1. Нитрификационная способность почвы

Почти весь азот в почве находится в форме органических веществ, в составе гумуса, в форме соединений, входящих в растительные остатки разной степени разложения, в микробной плазме. Доступных сельскохозяйственным культурам минеральных азотистых соединений (солей аммония и азотной кислоты) даже весьма плодородные почвы содержат немного (Петербургский А.В., 1959; Минеев В.Г., 2001). При одной и той же дозе и форме азотных удобрений способность накапливать азот зависит от целого ряда показателей.

Для изучения нитрификационной способности чернозёма типичного был проведен ряд полевых и лабораторных экспериментов. Один из них (таблица 3) был заложен в посевах кукурузы.

Таблица 3. Влияние расположения почвы в рельефе на её способность к нитрификации и аммонификации___

Элемент рельефа Вариант Исходное содержание форм минерального азота Содержание Способ нитрис ность к жкации

1 отбор 2 отбор 1 отбор 2 отбор

N-NO3, мг/100 г почвы

Северный склон Контроль 0,18 0,40 0,35 0,22 -0,05

(NH,),CO 0,18 3,45 2,34 3,27 -0,11

В одораздел ьное плато Контроль 0,16 0,53 0,22 0,37 -0,31

(NH,),CO 0,16 1,32 4,30 1,16 +3,05

Южный склон Контроль 0,21 0,43 0,19 0,22 -0,24

(NH,),CO 0,21 3,05 4,43 2,84 + 1,38

N-NRj, мг/100 г почвы Способн аммонж ость к жкации

Северный склон Контроль 0,87 3,59 1,36 2,72 -2,23

(NH,),CO 0,87 6,37 8,62 5,5 +2,25

В одораздельное плато Контроль 0,65 3,96 0,58 3,31 -3,28

(NH,),CO 0,65 3,08 12,43 2,43 . +9,35

Южный склон Контроль 0,38 2,45 0,51 2,07 -1,94

(NH2)2CO 0,38 4,92 2,98 4,54 -1,94

В условиях многофакторного полевого опыта изучалось влияние азотных удобрений на нитрификационную способность чернозёма типичного при наличии в почве источников азота. Как видно из таблицы 3, на склоне северной экспозиции количество образовавшегося нитратного азота изменяется с 0,40мг/100г почвы на контрольном варианте до 3,45 мг/100 г почвы на варианте с внесением мочевины. Способность к нитрификации (разность между конечным и исходным содержанием нитратного азота в почве) также возрастает от контрольного варианта к удобренному с 0,22 до 3,27 мг/100 г почвы. Аналогичные тенденции наблюдаются при компостировании на водоразделе и на южном склоне. На удобренных вариантах способность к нитрификации увеличивалась. При отборе через две недели (отбор 2) показатели нитрификации изменились. На северном склоне и на контроле, и на удобренном варианте с внесением (КИ2)2СО процесс нитрификации замедляется, о чем можно судить по количеству нитратов, накопленных в почве за период от первого отбора до второго. В то же время, на склоне южной экспозиции и водоразделе в вариантах с внесением мочевины процесс нитрификации продолжается. Способность к нитрификации на этих вариантах равна 3,05 мг/100 г почвы и 1,38 мг/100 г почвы, соответственно.

Нитрификационная способность, определяемая лабораторными методами, дает недостаточно точное представление о течении нитрификационных процессов в полевых условиях, на склонах разных экспозиций. Дело в том, что в диапазоне полевой влажности 16-25% процессы нитрификации не тормозятся, в то время как повышение температуры с +10°С до +35°С увеличивает накопление нитратного азота в 4-5 раз (Напи, 1995). В склоновом земледелии температурные различия в рельефе очень существенны. Поэтому мы разработали метод полевого определения скорости нитрификационной способности, результаты определения по которому представлены в таблице 4.

Таблица 4. Влияние исходной удобренности (Ыус^Као) на нитрификационную способность в склоновом агроландшафте _

Элемент рельефа 1 Вариант Содержание N-N03, мг/100 г почвы Максимальная скорость нитрификации, мг/100 г в неделю

Исходное 1 неделя 2 недели 3 недели 4 недели

Северный склон Контроль 0,10 0,10 0,11 0,11 0,15 -

+(Ш4)2804 0,10 1,95 5,30 12,00 8,09 0,57

И7оР75К^О 0,10 0,12 0,13 0,14 0,17 -

+(КН4)2804 0,10 2,19 6,62 12,76 7,86 0,60

Южный склон Контроль 0,15 0,15 0,11 0,10 0,11 -

+(Ш4)2504 0,15 5,99 13,11 17,35 12,88 0,93

0,15 0,15 0,10 0,16 0,13 -

+0^Н4)28О4 0,15 6,98 16,64 19,09 5,01 1,18

НСР05 0,06

N71^75^-80- в среднем за 1 год ротации / га

Таким образом, при наличии доступных для микроорганизмов источников азота в склоновом агроландшафте в полевых условиях чернозём типичный обладает неодинаковой способностью к минерализации азотных соединений. Наибольшей способностью и к нитрификации, и к аммонификации обладают почвы водораздельного плато, в то время как на склоне северной экспозиции преобладают процессы аммонификации, а на южном склоне — нитрификации. При изучении совместного влияния на нитрификационную способность почвы таких факторов как севооборот и известкование на разных элементах рельефа, установлено, что по влиянию изучаемые факторы располагаются в следующий ряд по мере убывания доли вклада в варьирование: элемент рельефа -> Са-мелиоранты -> севооборот. С помощью авторского метода установлено, что максимальная скорость процессов нитрификации в почве при наличии доступных форм азота на склоне южной экспозиции составляет 1,18 мг/100 г почвы в сутки, в то время как на северном склоне - 0,57 мг/100 г почвы в сутки.

3.2 Влияние удобрений и экспозиции склона на накопление минеральных форм азота в метровом слое чернозёма типичного

По результатам наблюдений за изменением содержания форм минерального азота в чернозёме типичном опытного участка в звене зернопаропропашного севооборота в течение трёх вегетационных периодов зависимость накопления минерального азота в пахотном и метровом слоях от доз азотного удобрения не отмечалась.

кг/га 400

300

200

100

Рис. 1. Динамика запасов минерального азота в метровом слое почвы в годовом цикле (среднее за 1999-2003 гг), кг/га

Из рисунка 1 видно, что к весеннему периоду минеральный азот из слоя 0 - 100 см существенно теряется. Потери по годам составили от 25 до 60 % от исходного уровня осенью (ноябрь). В процессе вегетации азот потреблялся культурами, и к моменту уборки запасы азота в почве в среднем составляли от 88 — 104 кг/га, затем в сентябре - октябре они увеличивались за счет минерализационных процессов и внесения удобрений. К периоду перехода

через +5°С (ноябрь) на удобренном варианте в слое 0-100 см запасы составляли до 400 кг/га, а на контрольном варианте в два раза меньше.

Количественная оценка запасов минерального азота в пахотном слое позволила оценить запасы азота в слое 0-100 см, 0-60 см и 0-40 см и, соответственно, прогнозировать возможный вынос азота биомассой сельскохозяйственных культур.

Зависимости запасов минерального азота в слоях почвы 0-100 см, 0-60 см и 0-40 см от запасов его в слое 0-20 см имели следующие выражения:

1) Зо-юо = 3,83-30-2О+19,69 К = 0,87

2) 30-бо = 1,55-Зо-2о+1,84 К = 0,97

3) 3^40 = 2,54-30.2О-41,82 К = 0,99

Таким образом, определив в ранневесенний период содержание минерального азота в слое 0-20 см можно оперативно рассчитать в зависимости от культуры (для зерновых - в слое 0-40 см, для сахарной свёклы в слое 0-60 см, для кукурузы и многолетних трав в слое 0-100 см) общие запасы минерального азота в зоне потребления, что позволяет корректировать дозы ранневесенней подкормки. Особенно это важно для озимой пшеницы, когда отбор образцов производится в период возобновления вегетации и влажности почвы на уровне полной влагоёмкости, при которой бурение проводить крайне затруднительно.

Следует отметить, что после применения удобрений в течение 4-х ротаций севооборота, в 2000-2001 гг. отмечается постепенное передвижение нитратов в почвенной толще: на глубину 40-80 см вымывается нитратный азот в удобренных вариантах на склоне северной экспозиции, где его запасы составляли 75-65 кг/га, на эти глубины вымывались нитраты и на водоразделе, где на глубине 40-60 см они составляли от 40 % до 60 % запаса нитратного азота всего метрового слоя. На южном склоне нитраты промывались на меньшую глубину (40-60 см), где была сосредоточена половина от их общих запасов в метровом слое.

3.3 Динамика нитратного и аммонийного азота в период вегетации сельскохозяйственных культур

Почвы, залегающие на разных элементах мезорельефа, имея общую генетическую природу и одинаковую типовую принадлежность, могут заметно различаться по своим агрохимическим и другим показателям в зависимости от экспозиции склонов, определяющей разную направленность и интенсивность действия факторов почвообразования под влиянием неодинаковых микроклиматических условий (Г.С. Липкина, Н.Ю. Ржезникова, 1987; Г.А Чуян и др., 1976, 1987; ГА Чуян, 1989, 1994; ГА. Чуян, СИ. Чуян, 1993, Проценко Е.П., 2004).

В период 2000-2002 гг. в звене зернопаропропашного севооборота определялась понедельная динамика минеральных форм азота в почве, весеннее содержание которых представлено в таблице 5.

Таблица 5. Содержание минеральных форм азота в пахотном слое чернозема типичного в начале вегетации культур, кг/га_

Содержание минеральных форм азота, кг/га

Элемент рельефа 2000 г. 2001 г. 2002 г. среднее

Вариант О 1 К ^ гп О Ж т О 2 1 2 О 2 X 2 2

Северный Контроль 4,0 35,6 20,4 23,4 4,6 17,8 9,7 25,6

склон ^8<)РЗ0ОКЭ2О* 5,4 30,4 23,8 12,4 5,0 17,6 11,4 20,1

Водораздел Контроль 3,4 35,4 18,6 15,2 2,8 15,4 8,3 22,0

^8оРз<юКз20 4,4 31,8 24,6 13,4 4,8 15,0 11,3 20,1

Южный Контроль 4,4 27,6 20,8 14,6 6,8 6,6 10,7 16,3

склон ^8оРз0С|Кз20 7,0 30,6 40,0 11,6 5,2 9,8 17,4 17,3

* - всего за ротацию севооборота

Следует отметить, что в исследуемых почвах, как правило, преобладает аммонийная форма азота. По элементам агроландшафта соотношение между аммонийной и нитратной формами отличается по склонам: на склоне южной экспозиции в среднем за ротацию севооборота (рис. 2) содержание нитратного азота в составе минерального превышало на 7-8 % таковое на склоне северной экспозиции.

Северный склон Водораздел Южный склон

Рис. 2. Доля нитратного азота в составе минерального на разноориентированных склонах в среднем за ротацию

Анализ динамики нитратной и аммонийной форм азота показал, что в ранневесенний период основная роль за 2000-2002 годы в накоплении нитратного азота принадлежит экспозиции склона, доля влияния составляла от 60 % до 100 %. В целом на южном склоне накапливалось больше нитратного азота, а на северном - аммонийного азота.

3.4 Изменение содержания форм азота и гумуса в многофакторном полевом опыте в зависимости от экспозиции склона, севооборотов, органических и минеральных удобрений в многолетнем цикле

В результате изучения воздействия природных и антропогенных факторов получены данные о влиянии длительного применения минеральных и органических удобрений, севооборотов и экспозиции склона на содержание в чернозёмах нитратного, аммонийного и щелочногидролизуемого азота и гумуса. Уровни варьирования факторов и условные обозначения представлены в таблице 6.

Таблица 6. Уровни варьирования изучаемых в МФПО факторов

Факторы Уровни

1. Севообороты, % многолетних бобовых трав (Сев) * 0 25 50

2. Органические удобрения, т/га севооборотной площади (ОУ) 0 6 12

3. Минеральные удобрения, кг/га севооборотной площади (МУ) 0 №5Р37К40 ШР74К80

4. Обработка почвы (обр)** - 0 +

ЛСевообороты: зернопаропропашной (50% зерновых, 25% пропашных и 25% пара): зернотравянопропагиной (50% зерновых, 25% пропашных. 25% мн. трав); зернотравяной(50% зерновых, 50% трав)

**Обработки: (-) -безотвальная; (0) - вспашка отвальная; (+) сочетание обработок- чизелъная + поверхностная.

Данные по содержанию азота были обработаны методом регрессионного и дисперсионного анализа по полнофакторным схемам. В зернопаропропашном севообороте схема включала 81 вариант, в зернотравянопропашном севообороте и зернотравяном севообороте по 27 вариантов, так как все три вида обработки в трёх севооборотах применялись только на северном склоне. По отвальной вспашке схема была следующая: ЗСкл хЗСев хЗМухЗОу. Все приводимые ниже уравнения регрессии значимы не менее чем на 95 % уровне.

Установлено, что в системе изучаемых факторов на содержание нитратного азота наибольшее влияние оказала экспозиция склона и обработка почвы.

Безотвальная Вспашка Чизелъная + поверхностная

Рис. 3. Влияние местоположения и обработок почвы на содержание нитратного азота в пахотном слое чернозёма типичного (зернопаропропашной севооборот)

Как следует из рисунка 3, построенного по уравнению регрессии К03=0,4+0,18хааь0,05хо6р (К=0,94), на южном склоне среднее содержание N N0, колебалось от 0,66 мг/100 г почвы при сочетании обработок (чизельная +поверхностная) до 0,76 мг/100 г почвы при безотвальной. По вспашке содержание азота составляло 0,71 мг/100 г почвы. На водоразделе и северном склоне содержание нитратного азота снижалось.

При оценке влияния на содержание аммонийного азота органических, минеральных удобрений, способа обработки почвы, экспозиции склона и севооборотов были получены следующие данные. При выявлении приоритетных факторов влияния на содержание аммонийного азота установлено, что таковыми являются способ обработки почвы и местоположение поля в рельефе (в среднем за три ротации), что отражено на рисунке 4, который выполнен по регрессионному уравнению Ш4=1,19+0,84скл-0,48обр+0,20обр'-0,42скл'(К=0,84).

Безотвальная Вспашка Чизельная + поверхностная

Рис. 4. Влияние способа обработки почвы и местоположения в рельефе на содержание аммонийного азота в пахотном слое чернозёма типичного под зернопаропропашным севооборотом

Как следует из рисунка 4, наименьшее содержание аммонийного азота было характерно для склона южной экспозиции, причем по отвальной вспашке. По почвозащитным обработкам его количество возрастало на 0,3-0,5 мг/100 г почвы.

Наиболее важными факторами, влияющими на содержание щелочногидролизуемого азота являются, такие природные и антропогенные факторы, как расположение поля в рельефе, севооборот и обработка почвы. Разница в содержании щелочногидролизуемого азота между северным и южным склоном составляет в среднем 3,3 мг/100 г почвы. Имеются различия и в содержании азота по севооборотам. На всех элементах рельефа наибольшее влияние на накопление в пахотном слое чернозёма типичного щелочногидролизуемого азота оказал фактор севооборота. Разница в содержании между зернопаропропашным и зернотравяным севооборотами составляла от 1,5 до 3,5 мг/100 г почвы, что сопоставимо с разницей по элементам рельефа.

Как следует из рисунка 5, построенного по уравнению регрессии №ц г=17,3б+3,34скл-1)35обр+0,72обр'г-2,07скл"г (К=0,93), содержание

щелочногидролизуемого азота возрастает на фоне почвозащитных обработок, увеличиваясь на водоразделе и снижаясь на склоне южной экспозиции.

Безотвальная Вспашка Чизельная + поверхностная

Рис. 5. Влияние местоположения и обработок почвы на содержание щелочногидролизуемого азота в пахотном слое чернозёма типичного (зернопаропропашной севооборот)

Содержание щелочногидролизуемого азота возросло под действием почвозащитных обработок по сравнению с отвальной вспашкой на 1,5-2мг/100г почвы.

Влияние минеральных удобрений зависело от элемента агроландшафта: на склоне северной экспозиции содержание щелочногидролизуемого азота повышалось на 1,0-1,5 мг/100 г почвы, на водораздельном плато достоверных изменений не происходило, а на склоне южной экспозиции в зернопаропропашном севообороте наблюдалось увеличение содержания под действием минеральных удобрений, но по мере насыщения севооборота травами с 25 до 50 % действие минеральных удобрений снижалось.

Результаты четырехфакторного анализа показали, что содержание гумуса в почве возрастает на фоне почвозащитных обработок, увеличиваясь на водоразделе и снижаясь на склоне южной экспозиции.

Как следует из рисунка 6, построенного по уравнению регрессии гуму с=5,86+0,81 скл-0,39обр-0,48сю12+0,21 обр2 (К=0,91), самое высокое содержание гумуса было на водораздельном плато, причем при обычной вспашке несколько ниже, чем при поверхностных обработках.

Безотвальная Вспашка Чизельная + поверхностная

Рис. 6. Влияние местоположения и обработок почвы на содержание гумуса в пахотном слое чернозёма типичного (зернопаропропашной севооборот)

Самое низкое содержание отмечалось на южном склоне 5,4% по вспашке и несколько выше при двух других обработках (5,5 - 5,6%).

Сопряженное изучение влияния факторов «севооборот», «элемент рельефа», «минеральные удобрения», «органические удобрения» на содержание гумуса показало, что наибольшее влияние на изменение данного показателя на всех элементах рельефа оказал фактор «севооборот», содержание гумуса при введении 50 % трав в севооборот возрастало на 0,3-0,4 %. Действие фактора «органические удобрения» (последействие) было несколько меньше: при дозе навоза 48 т/га за ротацию севооборота содержание гумуса в среднем возросло на 0,1-0,2%.

Действие фактора «минеральные удобрения» зависело от расположения поля в рельефе: на северном склоне под действием минеральных удобрений произошло небольшое, но достоверное увеличение содержания гумуса с 5,81 до 5,87 % под действие дозы удобрений ^оРзооКзго,; на склоне южной экспозиции увеличение содержания гумуса происходило при дозе с 5,47 до

5,55%, что, вероятно, связано с увеличением корневой массы растений. На высокогумусированных несмытых почвах водораздельного плато достоверных изменений содержания гумуса под действием минеральных удобрений не наблюдалось.

3.5 Влияние удобрений на урожай культур зернопаропропашного севооборота в склоновом рельефе

Урожайность сельскохозяйственных культур является комплексным показателем, который характеризует эффективное плодородие почвы в конкретный период времени и отражает направленность и степень антропогенного воздействия. В таблице 7 приводятся данные урожайности культур зернопаропропашного севооборота, которые свидетельствуют о том, что урожайность озимой пшеницы на склоне северной экспозиции в контрольном варианте составляла 29,8 ц/га, а при внесении КадРвоКво увеличилась на 9,7 ц/га.

Таблица 7. Урожай культур зернопаропропашного севооборота в зависимости от местоположения в рельефе и внесения удобрений, ц/га_

Местоположение в рельефе Вариант Озимая пшеница 2000г Кукуруза 2001 г Ячмень 2002г

Северная Контрольный 29,8 159 25,3

^280Рз00Кз20 39,5 184 29,1

Водораздельное Контрольный 34,7 182 40,9

плато №28<)РЗ(ЮКЗ20 35,6 184 41,1

Южная Контрольный 34,0 116 25,8

^8оРз(Х|Кз20 37,0 122 29',3

НСР05 1,5 8,8 2,0

На водораздельном плато в варианте без удобрений урожай составил 34,7 ц/га, а прибавка при внесении удобрений составила всего 0,9 ц/га, что значительно ниже, чем на северном склоне. Урожайность озимой пшеницы на

южном склоне в контрольном варианте значительно превышает урожайность, полученную в аналогичном варианте северного склона. Прибавка от удобрений на южном склоне составила 3 ц/га, что выше, чем на водоразделе, но значительно ниже, чем на северном склоне.

В 2001 году разница в урожайности зелёной массы кукурузы между северным и южным склоном была более заметна. Недобор урожая на южном склоне по сравнению с северным составил на контрольном варианте 43 ц/га, а на удобренном 62 ц/га. На водораздельном плато внесение удобрений по действию на урожай было недостоверным.

Внесение минеральных удобрений в 2002 году позволило получить на склоне северной экспозиции 29,1 ц/га, что на 3,8 ц/га больше, чем на контрольном варианте. Прибавка от минеральных удобрений на водораздельном плато была не столь значительной и составляла всего 0,2 ц/га На южном слоне был получен урожай, сопоставимый с урожаем на северном склоне. Внесение минеральных удобрений позволило получить прибавку урожая в размере 3,5 ц/га. Таким образом, урожайность культур севооборота и эффективность удобрений зависит от местоположения поля в рельефе.

3.6 Зависимость развития культур зернопаропропашного севооборота от поступления №К в растения

Изучение показателей азотного режима почв сопровождалось фенологическими исследованиями, которые также проводились в динамике. Сопряженно определялось содержание NPK в растениях.

Изменения питательного режима почвы в вариантах опыта начинают сказываться на росте, развитии и мощности растений уже с начала появления всходов.

Озимая пшеница

В начале вегетационного периода, в периоды кущения и выхода в трубку (рис. 7) содержание азота в растениях на всех элементах рельефа было низким (от 2,9 до 3,4%). Содержание калия также в целом было пониженным, несколько увеличиваясь на южном склоне до 2,59 %. Содержание фосфора не лимитировало урожайность культуры. Дефицитность по азоту во все фазы развития озимой пшеницы вызвала снижение поступления калия в растения, что сказалось на формировании урожая (табл. 7). При биомассе 13,0 т/га на северном склоне была получена урожайность зерна 29,8 ц/га, в то время как на южном склоне, где поступление элементов питания происходило в больших количествах, при той же биомассе урожайность зерновых составила 34 ц/га. Кукуруза

Более половины вегетационного периода кукуруза росла очень медленно. Ко времени стеблевания кукуруза наращивала лишь 2,8-4,5% надземной биомассы в зависимости от экспозиции склона.

Надо отметить, что в целом содержание азота, фосфора и калия было оптимальным в растениях кукурузы и не лимитировало урожайность, особенно в начале вегетации, когда содержание элементов питания в связи с отсутствием прироста из-за холодной погоды даже было высоким. Холодная погода в мае, а

также жаркий сухой август способствовали снижению доли вклада минеральных удобрений и плодородия почвы в урожайность, и увеличивали долю влияния фактора рельефа. На северном склоне была сформирована большая биомасса кукурузы (159 ц/га), чем на южном (116 ц/га), что коррелировало с влажностью почвы.

Азот

Озимая пшеница Кукуруза на силос Ячмень

Фосфор

Озимая пшеница Кукуруза на силос Ячмень

Калий

Озимая пшеница Кукуруза на силос Ячмень

Рис. 7. Содержание азота, фосфора и калия в растениях зернопаропропашного севооборота на контрольных вариантах, %

Ячмень

Погодные условия 2002 года были сравнительно благоприятными для ячменя (более 100 мм осадков в мае) и положительно повлияли на накопление биомассы растениями. Влажность почвы не была лимитирующим фактором.

На исходно более плодородных почвах водораздельного плато поступление №К в растения было оптимальным в период трубкования, когда в ячмене содержалось 3,77 % азота, 1,1 % фосфора и 3,2 % калия (рис. 7). Это позволило получить на водораздельном плато (таблица 7) на 15 п/га зерна больше, чем на контрольных вариантах склонов, где содержание элементов питания было снижено.

Таким образом, на склоне северной экспозиции культуры зернопаропропашного севооборота формируют в целом большую биомассу, чем на склоне южной экспозиции, что не всегда коррелирует с увеличением их товарной части урожая. При биомассе 13,5 т/га озимой пшеницы на северном склоне (без удобрений) была получена урожайность зерна 29,8 ц/га, в то время как на южном склоне при биомассе 11,1 т/га урожайность зерна составила 34,0 ц/га. Урожайность зелёной массы кукурузы, так же как и её биологическая продуктивность были выше на склоне северной экспозиции и составили 159 ц/га на контрольном варианте и 184 ц/га при внесении М]боР18оК18о, в то время как на южном склоне на таких же вариантах она составила 116 и 122 ц/га Культура ячменя наиболее полно реализовала свой потенциал на водораздельном плато, урожайность культуры составила 40,9 ц/га, на слабосмытых типичных чернозёмах склонов она была на 15 ц/га ниже.

3.7 Экономическая эффективность использования минеральных удобрений за ротацию севооборота (в расчете на 1 га)

Экономическую оценку получения планируемых урожаев (таблицы 8, 9) проводили по показателям стоимости продукции, материально-денежных затрат, в том числе и на удобрения, прибыли, дополнительной прибыли или её сокращения, уровню рентабельности дополнительных затрат, окупаемости общих затрат (Справочник агрохимика, 1980). Все расчеты выполнены в фактических ценах, сложившиеся в 2005 году. В таблице 8 приводятся экономические расчеты по эффективности использования минеральных удобрений при возделывании озимой пшеницы — культуры наиболее прибыльной в данном севообороте. Как следует из приведенных данных, только на склоне северной экспозиции уровень рентабельности дополнительных затрат (170%) и окупаемость общих затрат свидетельствует о том, что внесение удобрений под пшеницу экономически обосновано.

Получение урожая с применением минеральных удобрений в среднем за ротацию зернопаропропашного севооборота (таблица 9) является также экономически целесообразным только на склоне северной экспозиции. Таким образом, на исходно более богатых почвах водораздельного плато и южном склоне применение удобрений не всегда экономически оправдано. Но в то же время, широко известно, что положительный баланс элементов питания обеспечивает базовое плодородие почв.

Таблица 8. Экономическая эффективность использования минеральных удобрений при возделывании озимой птттениттът_

Показатель

Северный склон

Водораздельное плато

К*

№К

Южный склон

Урожайность, ц/га

29,8

39,5

34,7

35,6

34,0

37,0

Стоимость товарной продукции, тыс руб

7,45

8,68

8,90

8,50

Материально-денежные затраты, тыс. руб

4,17

5,07

4,25

5,15

4,21

Прибыль, тыс. руб

3,28

4,81

4,43

3,75

4,29

Дополнительная прибыль (+), сокращение прибыли (-), тыс. руб

+ 1,53

-0,68

Уровень рентабельности дополнительных затрат, %

170,0

-75,6

-16,7

Окупаемость общих затрат, руб/руб

0,78

0,95

1,04

0,72

1,01

К* - контрольный вариант, NPK- удобренный вариант (^оРво^о) Отказаться от применения удобрений, исходя только из экономических показателей, недопустимо с экологических позиций, поскольку это приведет к истощающему почву возделыванию сельскохозяйственных культур. Высокие материально-денежные затраты, включая стоимость удобрений и крайне низкие закупочные цены 2005 года предполагают введение дотационных выплат сельскохозяйственным производителям на внесение минеральных удобрений.

Таблица 9. Экономическая эффективность использования минеральных удобрений за ротацию севооборота (в расчете на 1 га)

Показатель

Северный склон

Водораздельное плато

К* ОТК К №К К №К

Стоимость продукции, тыс. руб 20,13 24,52 26,18 26,54 19,59 21,46

Материально-денежные затраты, тыс. руб 12,16 14,86 12,37 15,07 11,99 14,69

Прибыль, тыс. руб 7,97 9,66 13,81 11,47 7,6 6,77

Дополнительная прибыль (+), сокращение прибыли (-), тыс. руб - +1,69 - -2,34 - -0,83

Уровень рентабельности дополнительных затрат, % - +62,6 - -86,6 - -30,7

Окупаемость общих затрат, руб/руб 0,66 0,65 1,11 0,76 0,63 0,46

Южный склон

К* - контрольный вариант; №К - удобренный вариант (К28оРэооК32о за ротаций)) На водораздельном плато и склоне северной экспозиции целесообразно сократить ротационную дозу удобрений и применять по выносу элементов питания а на северном склоне сократить дозы удобрений под

кукурузу, в связи с крайней низкой закупочной ценой данного вида продукции.

Выводы:

1. При наличии доступных источников азота в почве в агроландшафте на склонах разной экспозиции чернозём типичный в полевых условиях обладает неодинаковой способностью к минерализации азотных соединений: наибольшей способностью к нитрификации, и аммонификации обладают почвы водораздельного плато, в почвах на склоне северной экспозиции преобладают процессы аммонификации, а на южном склоне - нитрификации. По влиянию на нитрификационную способность изучаемые факторы располагаются в следующий ряд по мере убывания доли вклада в варьирование: элемент рельефа -» Са-мелиоранты —» севооборот. С помощью авторского метода установлено, что максимальная скорость процессов нитрификации при наличии доступных форм азота на склоне южной экспозиции составляет 1,18 мг/100 г почвы в сутки, а на северном примерно в два раза меньше.

2. При абсолютном преобладании в чернозёме типичном аммонийных форм азота в составе минерального (20-40 кг/га аммонийного и 3-7 кг/га нитратного в пахотном слое) в почве южного склона наблюдается превышение доли содержания нитратного азота на 7-8 % по сравнению с северным.

3. За осенне-весенний период минеральный азот из 0-100 см слоя существенно терялся. Содержание его по годам составило 25-60 % от исходного уровня осенью. В процессе вегетации азот потребляется культурами, но существенного вымывания нитратов глубже 0-20 см не происходит. Зависимости содержания минерального азота от положения в рельефе, от количества зимних осадков, севооборота и степени удобренности неоднозначны и не поддаются прогнозированию, поэтому для уточнения дозы применения азотных удобрений необходима оперативная растительная или почвенная диагностика содержания азота в ранневесенний период.

4. На всех элементах рельефа наибольшее влияние на накопление в пахотном слое чернозёма типичного щелочногидролизуемого азота оказал фактор «севооборот». Достоверная разница в содержании между зернопаропропашным и зернотравянопропашным севооборотами составляла от 1,5 до 3,5 мг/100 г почвы. На всех элементах рельефа агроландшафта содержание щелочногидролизуемого азота значимо возрастает под действием почвозащитных обработок по сравнению с отвальной вспашкой на 1,5-2мг/100г почвы. Влияние минеральных удобрений зависело от элемента агроландшафта: на склоне северной экспозиции содержание щелочногидролизуемого азота повышалось на 1,0-1,5 мг/100 г почвы, на водораздельном плато достоверных изменений не происходило, на склоне южной экспозиции в зернопаропропашном севообороте наблюдалось увеличение содержания щелочногидролизуемого азота под действием минеральных удобрений, а по мере насыщения травами с 25 до 50 % действие минеральных удобрений снижалось.

введении 50% трав в севооборот возрастает на 0,3-0,4%. Действие фактора «минеральные удобрения» зависит от расположения поля в рельефе: на северном склоне под действием минеральных удобрений имелась тенденция небольшого, но достоверного увеличения содержания гумуса с 5,81 до 5,87% под действием дозы удобрений на склоне южной экспозиции

достоверное увеличение содержания гумуса происходит при дозе с

5,47 до 5,55%. На высокогумусированных несмытых почвах водораздельного плато достоверных изменений содержания гумуса под действием минеральных удобрений не наблюдалось.

6. Содержание аммонийного азота в чернозёме типичном на фоне минеральных удобрений на всех элементах рельефа в значительной мере определялось составом севооборотов: в зернотравяном севообороте от первой к четвертой ротации происходило постепенное накопление азота под действием минеральных удобрений, что связано с усилением процессов аммонификации при разложении растительных остатков в зернотравяном севообороте под действием минеральных трав.

7. На склоне северной экспозиции культуры зернопаропропашного севооборота формируют в целом большую биомассу, чем на склоне южной экспозиции, что не всегда совпадает с товарной частью урожая и связано с поступлением КРК в растения в разных условиях агроландшафта. При биомассе 13 т/га озимой пшеницы на северном слоне (без удобрений) была получена урожайность зерна 29,8 ц/га, в то время как на южном склоне при такой же биомассе урожайность зерна составила 34,0 ц/га. Урожайность зелёной массы, так же как и её биологическая продуктивность были выше на склоне северной экспозиции. Культура ячменя наиболее полно реализовала свой потенциал на водораздельном плато (40,9 ц/га), на слабосмытых типичных чернозёмах склонов урожайность была на 15 ц/га ниже.

Предложения производству

1. В связи со спецификой азотного фонда чернозёма типичного на склонах (2-5°) разных экспозиций предлагается на южном склоне применять минеральные азотные удобрения в аммонийных или амидных формах, а на склоне северной экспозиции отдавать предпочтение нитратным формам азота.

2. Поскольку запасы минерального азота в ранневесенний период, особенно на склонах, слабо связаны с внесением минерального азота осенью, следует вносить под основную обработку фосфорно-калийные удобрения или комплексные с небольшим содержанием азота, а дозу весенней подкормки азотом уточнять с помощью почвенной или растительной диагностики.

3. При проведении ранневесенней диагностики озимых культур, возделываемых на чернозёмных почвах, содержание азота минерального в корнеобитаемом слое 0-40 см предлагаем рассчитывать по его содержанию в слое 0-20 см по формуте

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Карпинец Т.В., Караулова Л.Н. Количественная оценка концентраций азота, фосфора и калия в сухой биомассе зерновых культур, характеризующих разные уровни их дефицитности и избыточности // Бюллетень ВИУА - М., 2001. - № 114. - С. 102.

2. Караулова Л.Н. Влияние удобрений на содержание азота, фосфора и калия в растениях озимой пшеницы по элементам рельефа // Воспроизводство плодородия почв и их охрана в ландшафтном земледелии лесостепи ЦЧЗ: Материалы научно-практической конференции Курского отделения Докучаевского общества почвоведов. - Курск, 2001. — С. 22.

3. Траутвах И.В., Караулова Л.Н., Проценко Е.П., Глебов Е.С., Акимов А.Ю. Особенности потребления азота в агроландшафтах ЦЧЗ // Владимирский земледелец. - 2002. - № 1. - С. 20.

4. Караулова Л.Н., Проценко Е.П., Глебов Е.С. Нитрификационная способность чернозёма типичного в склоновых агроландшафтах // Проблемы повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур в адаптивно-ландшафтном земледелии ЦЧЗ: Тезисы докладов научно-практической Курского отделения Докучаевского общества почвоведов. -Курск, 2003.-С. 19-21.

5. Караулова Л.Н. Содержание азота, фосфора и калия в растениях кукурузы в зависимости от расположения поля в рельефе // Сборник докладов Международной научно-практической конференции. - Курск: Всероссийский НИИ земледелия и защиты почв от эрозии РАСХН, 2003. - С. 75-76.

6. Караулова Л.Н. Азотный режим чернозёма типичного в склоновом рельефе // Владимирский земледелец. - 2003. № 1. - С. 21-22.

7. Проценко Е.П., Караулова Л.Н., Глебов Е.С. Азотный режим и урожайность // Сахарная свекла. - 2003. - -№ 8. - С. 13-15.

8. Караулова Л.Н. Влияние рельефа и минеральных удобрений на содержание элементов питания и динамику биомассы культурами зернопаропропашного севооборота // Агроэкологическая оптимизация земледелия: Сборник докладов Международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию Россельхозакадемии и 100-летию со дня рождения С.С. Соболева. - Курск: Всероссийский НИИ земледелия и защиты почв от эрозии РАСХН. - 2004. - С. 262-265."

9. Проценко Е.П., Чуян О.Г., Караулова Л.Н. Влияние обеспеченности элементами минерального питания на продуктивность зерновых культур в агроландшафтах центрально-Черноземной зоны // Почвы национальное достояние России: Материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов. Новосибирск, 2004. - С.97.

10. Проценко Е.П., Караулова Л.Н. Нитратонакопление и продуктивность севооборотов на склонах ЦЧЗ // Достижения науки и техники АПК. - 2005. - №1. -С. 23-24.

11. Проценко Е.П., Караулова Л.Н., Проценко А.А. Способ оценки нитрификационной способности почв: заявка 0203137320 (РФ) Реш. о выд. пат. 03.03.2005.

Сдано в набор 26 05 2005 г. Подписано в печать 26.05.2005 г. Формат 60x84 1/16. Бумага Айсберг. Объем 1,0 усл. печ. л. Гарнитура Тайме. Тираж 100 экз. Заказ № 67.

Издательство: МУ «Издательский центр «ЮМЭКС», Лицензии- ИД № 04804 от 21 05 2001 г.

Отпечатано в множительном центре ВНИИЗиЗПЭ 305021, г Курск, ул. К. Маркса, 70-6

1306

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Караулова, Людмила Николаевна

Введение

I. Особенности азотного режима почв в склоновых агроландшафтах (обзор литературы)

1.1 Влияние агроэкологических особенностей распределения природных ресурсов в склоновом рельефе на трансформацию азота в почве

1.2 Влияние минеральных и органических удобрений на доступность азота сельскохозяйственным растениям

1.3 Непроизводительные потери минеральных форм азота при антропогенном воздействии на почву

II. Объекты и методы исследований

2.1 Краткая почвенно-геоморфологическая характеристика и погодные условия района проведения исследований

2.1.1 Географическое положение объекта

2.1.2 Климатическая характеристика района и погодные условия в годы проведения исследований

2.2 Геоморфологические условия и объекты исследований

2.3 Методика проведения экспериментальных исследований

III. Нитрификационная способность почвы

IV. Влияние удобрений и экспозиции склона на накопление и динамику минеральных форм азота в метровом слое чернозёма типичного

4.1 Влияние удобрений и экспозиции склона на накопление минеральных форм азота в метровом слое чернозёма типичного

4.2 Динамика нитратного и аммонийного азота в период вегетации сельскохозяйственных культур

V. Изменение содержания гумуса и показателей азотного режима чернозёма типичного под действием природных и антропогенных факторов

5.1. Изменение содержание гумуса в пахотном слое чернозёма типичного в зависимости от положения поля в рельефе и агрогенных факторов

5.2. Изменение содержания доступных форм азота в пахотном слое чернозёма типичного в зависимости от положения поля в рельефе, севооборотов, органических, минеральных удобрений и обработки почвы

5.2.1. Изменение содержания щелочногидролизуемого 87 азота

5.2.2. Изменение содержания аммонийного азота

5.2.3. Изменение содержания нитратного азота

VI. Фенологические наблюдения за развитием сельскохозяйственных культур в зернопаропропашном севообороте

6.1 Динамика накопления биомассы сельскохозяйственными культурами в зернопаропропашном севообороте

6.2 Содержание в культурах зернопаропропашного севооборота азота, фосфора и калия на склонах полярных экспозиций

6.3 Количественная оценка взаимосвязи концентраций азота, фосфора и калия в сухой биомассе зерновых культур, характеризующих разные уровни их дефицитности и токсичности

VII. Хозяйственный баланс азота при применении удобрений и их экономическая эффективность

7.1 Баланс азота в зернопаропропашном севообороте в зависимости от местоположения поля в рельефе.

7.2 Экономическая оценка использования минеральных удобрений при возделывании культур в зернопаропропашном севообороте на различных элементах рельефа

Выводы

Предложения производству

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Динамика подвижных соединений азота в черноземах типичных пахотных склонов ЦЧЗ"

Качество и количество органического вещества в чернозёмных почвах обусловливает их свойства и режимы (Щербаков. А.П., 1978; Муха В.Д., 1994; Чуян Г. А., 1994; Масютенко Н.П., 2003). Известно, что на разноориентированных склонах складывается различное соотношение между процессами минерализации и гумификации органического вещества, мобилизации и иммобилизации разных форм азота. Сумма гидролизуемых фракций азота в пахотном слое несмытых чернозёмов в 1,4 раза выше, чем на эродированных склонах. Причем гумус черноземов на склонах южной экспозиции более насыщен азотом и отличается более высоким содержанием фракций, способных к гидролизу, хотя валовое его содержание в 1,5 раза меньше, чем на склонах северной экспозиции (Чуян Г.А., Чуян С.И., 1993; Траутвах И.В., 2000). Содержание общего и в том числе щелочногидролизуемого азота в большей мере отражает потенциальное плодородие почв, а его эффективное плодородие, особенно в ЦЧЗ, напрямую связано с запасами минеральных его форм, острый дефицит которых отмечался многими исследователями. В склоновых ландшафтах проблема азотного питания еще больше усложняется, что диктует необходимость дальнейшего углубленного изучения азотного фонда почв в динамике, включая поступление азота в сельскохозяйственные растения.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить особенности нитрификационной способности чернозёмных почв в склоновом рельефе.

2. Изучить вегетационную динамику подвижных соединений азота в пахотном слое почв склонов.

5. Провести фенологические наблюдения в зернопаропропашном севообороте и определить содержание ЫРК в биомассе культур севооборота в динамике.

На защиту выносятся следующие основные положения:

Научная новизна состоит в том, что впервые для склоновых почв ЦЧЗ авторским методом на основе проведенных полевых и лабораторных исследований получены экспериментальные данные, позволяющие количественно оценить скорость процессов нитрификации на склонах южной и северной экспозиций. Выявлены наиболее значимые агрогенные факторы воздействующие на режим азота и содержание гумуса на разных элементах агроландшафта. Проведена оценка запасов минеральных форм азота в метровом слое чернозёмов в годовом цикле, выявлены размеры его потерь и накопления. На основе сопряженного изучения фенологии и поступления NPK в растения показана роль элементов питания в формировании урожая культур в зависимости от положения в рельефе.

Практическое значение работы заключается в том, что предложенные автором подходы к изучению специфики азотного фонда позволяют более обоснованно подбирать виды, дозы и формы минеральных удобрений в зависимости от положения поля в рельефе. Полученные в работе экспериментальные материалы необходимы для разработки краткосрочных прогнозов и рекомендаций по использованию азотных удобрений в склоновом рельефе, получения конкурентоспособной продукции при экологической безопасности агроландшафтов.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных исследований ВНИИЗиЗПЭ, ее результаты включены в научные отчеты лаборатории агрохимии. Основные положения рассматривались и получили положительную оценку на заседаниях Ученого совета ВНИИЗиЗПЭ, на научно-практических конференциях Курского отделения Докучаевского общества почвоведов в г. Курске (2001, 2003 гг.), на I и III всероссийской школе молодых ученых в г. Суздале (2001, 2003 гг.), на Международных научно-практических конференциях в г. Курске (2003, 2004гг.), и на IV съезде Всероссийского Докучаевского общества почвоведов, г. Новосибирск (2004 г.). По теме диссертации опубликовано 11 работ.

Автор глубоко признательна доктору с.-х. наук, профессору Г.А. Чуяну за методическое руководство диссертационной работы. Выражает искреннюю благодарность доктору с.-х. наук Е.П. Проценко за помощь при подготовке и написании диссертации, доктору с.-х. наук И.Г. Пыхтину за предоставление возможности работы на МФПО, а также всем сотрудникам лаборатории агрохимии ВНИИЗиЗПЭ за сотрудничество и помощь, оказанную при проведении научных исследований и подготовке диссертации.

I. Особенности азотного режима почв в склоновых агроландшафтах (обзор литературы)

Проблема азота в агропочвоведении была и остаётся одной из важнейших проблем. Это обусловлено целым рядом обстоятельств. Во-первых, тем, что средняя величина урожаев в ЦЧЗ определяется, главным образом, степенью обеспеченности растений азотом; во-вторых, большими выносами азота урожаями, потерями из почвы вследствие вымывания, эрозии, денитрификации, слабым или почти полным отсутствием последействия азотных удобрений и, наконец, дороговизной минеральных азотных удобрений и потерями действующего вещества при транспортировке (Трепачёв Е.П., 1999).

Структура азотного фонда типичных чернозёмов зависит от тех природных экологических факторов, которые определяют микробиологическую деятельность соответствующих микроорганизмов: инсоляции поверхности, режима тепла и влаги, качество и количество органического вещества.

Степень проявления этих факторов зависит, с одной стороны, от основных факторов почвообразования, в частности, климата и рельефа местности, с другой стороны, от погодных условий конкретного года, которые довольно динамичны не только во времени, но и в пространстве, то есть, связаны с расположением почвы в рельефе. Режим тепла и влаги в холмисто-волнистом рельефе также зависит от расположения почв в ландшафте, в частности от расположения почв на склоне, от экспозиции склона, и от его формы.

Рассмотрим влияние экологических условий на склонах различных экспозиций на почвенные свойства и особенности азотного режима в различных климатических и почвенных условиях.

Как было сказано выше, содержание азота в почве зависит от целого ряда факторов: погодных (температура, количество и распределение атмосферных осадков в течение года и вегетационного периода) и почвенных (содержание гумуса, аэрация, реакция среды).

Заключение Диссертация по теме "Агропочвоведение и агрофизика", Караулова, Людмила Николаевна

Выводы:

1. При наличии доступных источников азота в почве в агроландшафте на склонах разной экспозиции чернозём типичный в полевых условиях обладает неодинаковой способностью к минерализации азотных соединений: наибольшей способностью к нитрификации, и аммонификации обладают почвы водораздельного плато, в почвах на склоне северной экспозиции преобладают процессы аммонификации, а на южном склоне -нитрификации. По влиянию на нитрификационную способность изучаемые факторы располагаются в следующий ряд по мере убывания доли вклада в варьирование: элемент рельефа Са-мелиоранты севооборот. С помощью авторского метода установлено, что максимальная скорость процессов нитрификации при наличии доступных форм азота на склоне южной экспозиции составляет 1,18 мг/100 г почвы в сутки, а на северном примерно в два раза меньше.

2. При абсолютном преобладании в чернозёме типичном аммонийных форм азота в составе минерального (20-40 кг/га аммонийного и 37 кг/га нитратного в пахотном слое) в почве южного склона наблюдается превышение доли содержания нитратного азота на 7-8 % по сравнению с северным.

5. Сопряженное изучение влияния факторов «севооборот», «элемент рельефа», «минеральные удобрения», «органические удобрения» на содержание гумуса показало, что наибольшее влияние на изменение данного показателя на всех элементах рельефа оказал фактор «севооборот», содержание гумуса при введении 50% трав в севооборот возрастает на 0,30,4%. Действие фактора «минеральные удобрения» зависит от расположения поля в рельефе: на северном склоне под действием минеральных удобрений имелась тенденция небольшого, но достоверного увеличения содержания гумуса с 5,81 до 5,87% под действием дозы удобрений ИгвоРзооКзго; на склоне южной экспозиции достоверное увеличение содержания гумуса происходит при дозе N140^150^160 с 5,47 до 5,55%. На высокогумусированных несмытых почвах водораздельного плато достоверных изменений содержания гумуса под действием минеральных удобрений не наблюдалось.

7. На склоне северной экспозиции культуры зернопаропропашного севооборота формируют в целом большую биомассу, чем на склоне южной экспозиции, что не всегда совпадает с товарной частью урожая и связано с поступлением ЫРК в растения в разных условиях агроландшафта. При биомассе 13 т/га озимой пшеницы на северном слоне (без удобрений) была получена урожайность зерна 29,8 ц/га, в то время как на южном склоне при такой же биомассе урожайность зерна составила 34,0 ц/га. Урожайность зелёной массы, так же как и её биологическая продуктивность были выше на склоне северной экспозиции. Культура ячменя наиболее полно реализовала свой потенциал на водораздельном плато (40,9 ц/га), на слабосмытых типичных чернозёмах склонов урожайность была на 15 ц/га ниже.

Предложения производству

Зсмо = 2,54*30-2о-41,82; К = 0,99

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Караулова, Людмила Николаевна, Курск

1. Агроклиматические ресурсы Курской области. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. - 104 с.

2. Азаматова, А.Б. Влияние аммиачной воды и жидкого сложного удобрения на микрофлору почвы и поступление азота и фосфора в растение. Автореф. дис. канд. биол. наук / А.Б. Азаматова. Л., 1970. - 20 с.

3. Андреева, Е.А. Использование растениями азота почвы и азота удобрений / Е.А. Андреева, Г.М. Щеглова // Агрохимия. 1966 - №10. - С. 619.

4. Аринушкина, Е.В. Методы определения доступного для питания растений азота / Е.В. Аринушкина // Руководство по химическому анализу почв. М.: Московский университет, 1962. - С. 372-380.

5. Берестецкий, O.A. Численность и биомасса микроорганизмов в дерново-подзолистой почве под яровой пшеницей и горохом / О.А Берестецкий, A.B. Ермолина// Почвоведение. 1981. - №8. - С. 120-127.

6. Благовещенская, 3.K. Изменение физических свойств почвы при длительном применении минеральных удобрений / З.К. Благовещенская, Э.И. Шконде. М.: ВНИИТЭИСХА, 1982 - 52 с.

7. Благовещенская, З.К. Потери питательных веществ удобрений в интенсивном земледелии: Обзорная информация / З.К. Благовещенская, Л.С. Могиндовид /. М.: ВНИИТЭИагропром, 1987. - 62 с.

8. Бобрицкая, М.А. Использование азота в темно-серых почвах разной степени смытости / М.А. Бобрицкая, H.H. Москаленко // Агрохимия. -1972. №8.-С. 3-11.

9. Бобрицкая, М.А. Исследование баланса азота удобрений в дерново-подзолистых почвах / М.А. Бобрицкая, H.H. Москаленко // Роль азота в земледелии дерново-подзолистых почв. М., 1974. - С. 205-214.

10. Бобрицкая, М.А. Водная миграция азота и других элементов, в профиле дерново-подзолистой почвы как расходная статья при балансовыхрасчетах / М.А. Бобрицкая // Роль азота в земледелии дерново-подзолистых почв. М.: Колос, 1974. - С. 100-146.

11. Бобрицкая, М.А. Всесоюзное совещание по применению стабильного изотопа ,5N / М.А. Бобрицкая // Агрохимия. 1974. - № 8. -С 4-5.

12. Бобрицкая, М.А. Изучение степени использования азота удобрений в полевых условиях с помощью стабильного изотопа 15N / М.А. Бобрицкая, H.H. Москаленко //Агрохимия. 1969. - №12. - С. 23-29.

13. Богомазов, Н.П. Влияние удобрений и погодных условий на урожай и качество пивоваренного ячменя на черноземе выщелоченном в Белгородской области / Н.П. Богомазов, И.А. Шильников, H.H. Нетребенко // Агрохимия. 1997. - №2. - С.60-65.

14. Вадюнина, А.Ф. Методы исследования физических свойств почв и грунтов / А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина. М.: Высшая школа, 1973. - 399 с.

15. Варюшкина, Н.М. Превращение азотных удобрений, внесённых в почву, по данным исследований с применением изотопа 15N: автореф. дис. канд. с.-х. наук / Н.М. Варюшкина. М., 1967. - 24 с.

16. Виноградов, Ю.А. Эффективность и трансформация азотных удобрений при внесении под зерновые культуры на типичном черноземе разной степени эродированности в ЦЧЗ: автореф. дис. канд. биол. наук / Ю.А. Виноградов. М., 1988. - 23 с.

17. Возняковская, Ю.М. Микрофлора растений и урожай / Ю.М. Возняковская. М.: Колос, 1969. - 240 с.

18. Володин, В.М. Гумусное состояние черноземов Курской области / В.М. Володин, Н.ГТ. Масютенко, В.Ф. Юринская // Науч. тех. бюл. ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии. -1984. №4 (43). - С. 12 - 16.

19. Гамзиков, Г.П., Кострик Г.Н., Емельянова В.Н. Баланс и превращение азота удобрений / Г.П. Гамзиков., Г.Н. Кострик, В.Н. Емельянова. Новосибирск, 1985. - 160 с.

20. Георги, A.A. Зависимость почвообразования от экспозиции склонов в левобережной лесостепи УССР / A.A. Георги / Состав, свойства и плодородие почв Украины. Харьков, 1990. - С. 34 - 40.

21. Герцык, В.В. Водный режим черноземных почв на склонах разной экспозиции / В.В. Герцык // Почвоведение. 1966. - №6. - С. 37 - 46.

22. Глянько, А.К. Особенности питания растений аммиачным и нитратным азотом при пониженной температуре почвы / А.К. Глянько // Устойчивость растений к низким положительным температурам и заморозкам и пути её повышения. М.: - Наука, 1969. - С. 158-166.

23. Голубева, Т.А. О радиационном балансе пологих склонов за вегетационный период / Т.А. Голубева // Микроклиматология / Труды Гл. геофиз. обсерватории. — Д.: Гидрометеоиздат, 1967. Вып. 190. - С. 32.

24. Голубева, Т.А. Прямая солнечная радиация, поступающая на восточные и западные склоны / Голубева Т.А. // Микроклиматология / Труды ГГО. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. - Вып. 351. - С. 134-145.

25. Горшенева, Г.В. Биологические основы применения минеральных удобрений и трансформации азота в условиях светлых серозёмов и луговых почв Туркменской СССР: автореф. дис. канд. с.-х. наук / Г.В. Горшенева. -Ташкент, 1991. 23с.

26. Гуревич, С.М. Поступление и вынос питательных веществ кукурузой в зависимости от уровня питания / С.М. Гуревич, И.И. Воронина // Агрохимия. 1965. -№1.- С. 32-34.

27. Дайнеко, Е.К. Почвы / Е.К. Дайнеко, И.С. Оликова // Труды Центр.-Черноз. гос. заповедника. Курск, 1995. - №14. - С. 11 - 20.

28. Дзежиц, Ю. Влияние удобрения в условиях орошения на легких почвах / Ю. Дзежиц// Агрохимия. 1974. -№3. - С. 59-66.

29. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. — М.: Колос, 1979.-415с.

30. Доспехов, Б.А. Планирование полевого опыта и статистическая обработка его данных / Б.А. Доспехов. М.: Колос, 1972. - 262с.

31. Жежер, JI.B. Влияние удобрений на склоновых землях / JT.B. Жежер // Почвоохранное земледелие на склонах. Новосибирск, 1983. - С. 129-134.

32. Замятина, В.Б. Превращение азотных удобрений в почве / В.Б. Замятина // Почвоведение. 1972. - № 1. - С. 6-9.

33. Замятина, В.Б. Применение ,5N для изучения превращения азотных удобрений в почве и их использование растениями / В.Б. Замятина, Н.И. Борисова, Н.М. Варюшкина, В.В. Зерцалов // Isotopenpraxis. 1967. - №2. - С. 62-66.

34. Звягинцев, Д.Г. Почва и микроорганизмы / Д.Г. Звягинцев. — М.: Изд-во МГУ, 1987. 256 с.

35. Звягинцев, Д.Г. Экологическая роль микробных метаболитов / Д.Г. Звягинцев. М.: Изд-во МГУ, 1986. - 238 с.

36. Иванов, П.К. Динамика прироста растений и потребление элементов питания различными культурами / П.К. Иванов, Е.М. Рашковский // Агрохимия. 1969. - №5. - С 102-108.

37. Иванов, П.К. Некоторые особенности прироста массы растений и потребления питательных веществ полевыми культурами на типичном чернозёме / П.К. Иванов, Е.М. Рашковский, Е.А. Белоглазов // Агрохимия. -1974.-№6. -С 140-144.

38. Каштанов, А.Н. Агроэкология почв склонов / А.Н. Каштанов, В.Е. Явтушенко. М.: Колос, 1997. - 239 с.

39. Каштанов, А.Н. Защита почв от ветровой и водной эрозии / А.Н. Каштанов. М.: Россельхозиздат, 1974. - 208 с.

40. Кидин, Д.А. Урожайность озимой пшеницы и коэффициент использования азота удобрения в зависимости от срока подкормки аммиачной селитрой / Д.А. Кидин, А.Г. Замараев, H.H. Дмитриев // Изв. ТСХА. 1990. -Вып. 2. - С. 55 - 62.

41. Когут, Б.М. Трансформация гумусового состояния черноземов при их сельскохозяйственном использовании / Б.М. Когут // Почвоведение. 1998. - №7. - С. 794 - 802.

42. Козменко, A.C. Основы противоэрозионной мелиорации / A.C. Козменко. М.: Сельхозгиз, 1954. 424 с.

43. Комаров, М.И. Как сохранить плодородие склоновых земель / М.И. Комаров. Воронеж: Центр.-Чернозём. кн. изд-во, 1969. - 104 с.

44. Константинова, Т.С. Агроклиматические ресурсы территорий со сложным рельефом: автореф. дис. докт. с.-х. наук / Т.С. Константинова. М., 1992.-45с.

45. Кореньков, Д.А. Агрохимия азотных удобрений / Д.А. Кореньков. -М.: Наука, 1976.-222 с.

46. Кореньков, Д.А. Превращение азотистых удобрений в почве при внесении их под разные культуры / Д.А. Кореньков, И.А. Лаврова // Агрохимия. 1973.-№3. - С. 3-9.

47. Кореньков, Д.А. Превращение азотистых удобрений в почве при внесении их под разные культуры / Д.А. Кореньков, И.А. Лаврова // Агрохимия. 1974. - №5. - С. 12-17.

48. Кореньков, Д.А. Применение стабильного изотопа 15N при изучении баланса азота удобрений в полевых лизиметрах / Д.А. Кореньков // Агрохимия. 1974. - № 8. - С. 254-256.

49. Котлярова, О.Г. Отзывчивость зерновых культур на удобрения в зависимости от степени смытости чернозема обыкновенного / О.Г. Котлярова, Ю.Ф. Шапошников // Агрохимия. 1986. - №9. - С. 65 - 68.

50. Крупчатников, А.И. Влияние экспозиции склона на эрозию почвы и урожайность / А.И. Крупчатников, С.С. Мащенко, B.C. Ананьев // Почвоведение. 1989 - №3. - С.103 - 112.

51. Кудеяров, В.Н. Доступность растениям нитратного азота из различных горизонтов серой лесной почвы / В.Н. Кудеяров, O.A. Соколов, А.Н. Бочкарев: X Междунар. конгресса почвоведов. М., 1974. - Т. IX. - 56 с.

52. Кудеяров, В.Н. Использование различными культурами азота почвы и удобрения, внесенного в возрастающих дозах / В.Н. Кудеяров, O.A. Соколов, В.П. Шабаев // Агрохимия. 1980. - № 2. - С. 3 - 9.

53. Кулаковская, Т.Н. Известкование кислых почв в Белорусской ССР / Т.Н. Кулаковская // Агрохимия. 1972. - № 7. - С. 80.

54. Лаврова, И.А. Ингибиторы нитрификации и эффективность азотных удобрений / И.А. Лаврова. М.: ТСХА, 1987. - 66 с.

55. Липкина, Г.С. Почвообразование под лесом и на пашне в различных условиях рельефа / Г.С. Липкина, Н.Ю. Ржезникова // Почвоведение. 1987. -№3. - С. 82 - 93.

56. Ляхов, А.И. Удобрения на эродированных почвах / А.И. Ляхов. -М.: Россельхозиздат, 1975.-131с.

57. Ляхов, А.И. Эффективность минеральных удобрений на эродированных оподзоленных и выщелоченных черноземах / А.И. Ляхов, A.A. Щелкунова//ТрудыВИУА.-М., 1976.-Вып. 55.-С.15-41.

58. Маймусов, Д.Ф. Особенности миграции водно-растворимых веществ в почвах Смоленской области / Д.Ф. Маймусов // Почвоведение. -1974. -№ 8.-С 21 -23.

59. Макаров, Б.Н. Влияние Газообразных потерь азота почвы и удобрений на загрязнение аммиаком и двуокисью азота / Б.Н. Макаров // Химия в сельском хозяйстве. 1983. - Т. 21. - №10. - С. 48-50.

60. Масютенко, Н.П. Деградация гумусного состояния черноземов ЦЧЗ при сельскохозяйственном использовании / Н.П. Масютенко // Русский чернозем 2000: Всероссийская научно-практ. конф., Белгородская обл., Прохоровка, 17-19 марта 2000. М, 2000. -С. 147-150.

61. Масютенко, Н.П. О связи подвижных гумусовых веществ в черноземе типичном с жизнедеятельностью микроорганизмов / Н.П.

62. Масютенко, В.Ф. Юринская / Плодородие черноземов в связи с интенсификацией их использования: науч. тр. Почвенного института им. В.В. Докучаева. М., 1990. -С. 248-254.

63. Масютенко, Н.П. Энергетический потенциал органического вещества черноземов и управление его воспроизводством / Н.П. Масютенко // Автореф. дисс. на соиск. ученой степени доктора с.-х. наук. Курск, 2003. -47с.

64. Матвеева, В.Н. Условия бездефицитного баланса гумуса в пахотных почвах БССР / В.Н. Матвеева // Почвы БССР и пути повышения их плодородия: докл. к 5-му Всесоюзн. съезду почвоведов. Минск, 1977. - С. 7073.

65. Медведев, С.С. Превращение азотистых веществ в растениях и почве / С.С. Медведев // Азотное питание и продуктивность растений // Тр. биологического НИИ ЛГУ. 1988. - № 39. - С.163-187.

66. Методические рекомендации по изучению показателей плодородия почв, баланса гумуса и питательных веществ в длительных опытах ВАСХНИЛ, Почвенный институт им. В.В. Докучаева М. 1987. —80 с.

67. Методические указания по определению баланса питательных веществ азота, фосфора, калия, гумуса, кальция. М.: Изд-во ЦИНАО, 2000. -40 с.

68. Методические указания по проведению исследований в длительных опытах с удобрениями (Анализ почв). -М.: ВИУА, 1983. -4.2. -170с.

69. Методические указания по проведению исследований в длительных опытах с удобрениями (Анализ растений). -М.: ВИУА, 1983. -Ч.З. -130с.

70. Минеев, В.Г. Баланс питательных веществ при различных системах удобрения в севооборотах по почвенно-климатическим зонам / В.Г. Минеев, А.И. Хабарова, Г.И. Фарафонова // Круговорот и баланс питательных веществ в земледелии-Пущино, 1979. С. 12-28.

71. Минеев, В.Г. Изменение биологической активности дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы под влиянием систематического внесения возрастающих доз удобрений / В.Г. Минеев, Е.Х. Ремпе, Л.Б. Кузнецов // Доклады ВАСХНИЛ. -1984. №12. -С. 4-6.

72. Минеев, В.Г. Практикум по агрохимии / В.Г. Минеев. М., 2001.142 с.

73. Минеев, В.Г. Химизация земледелия и природная среда / В.Г. Минеев —М.: Агропромиздат, 1990. — 287 с.

74. Минеев, В.Г. Экологические последействия длительного применения повышенных и высоких доз минеральных удобрений / В.Г. Минеев, Е.Х. Ремпе//Агрохимия. 1991. -№3.-С. 35-49.

75. Мишустин, Е.И. Микроорганизмы и продуктивность земледелия / Е.И. Мишустин. М.; 1972. - 325 с.

76. Мишустин, E.H. Микроорганизмы и плодородие почвы / Е.И. Мишустин. М.: АН СССР. - 1956. - 247 с.

77. Мусохранов, В.Е. Повышение Продуктивности склоновых земель / В.Е. Мусохранов. Барнаул. Алтайское кн. изд-во, 1979. - 92 с.

78. Муха, В.Д. Агропочвоведение / В.Д. Муха. М.: Колос, 1994.368с.

79. Носко, Б.С. Вынос элементов питания озимой пшеницей из чернозёма типичного в зависимости от системы удобрения / Б.С. Носко, Е.Л. Меркулова, Е.В. Бабич // Агрохимия. 2000. - №2. - С. 45-53.

80. Овчинникова, М.Ф. Распределение азота по фракциям органических веществ почвы / М.Ф. Овчинникова, Д.С. Орлов // Вестник МГУ. Серия биология, почвоведение, 1964. №3. - С. 11-20.

81. Овчинникова, М.Ф. Формы органических соединений азота в некоторых фракциях почвенного гумуса / М.Ф. Овчинникова // Вестник МГУ. Серия биология, почвоведение. 1965. - №4. - С.75-85.

82. Опенлендер, И.В. Групповой и фракционный состав гумуса эродированных черноземов и серых лесных почв ЦЧО / И.В. Опенлендер // Почвоведение. 1978. - №4. - С. 42 - 46.

83. Орлов, Д.С. Различные формы соединений азота в серозёме и дерново-подзолистой почве / Д.С. Орлов, М.Ф. Овчинникова // Агрохимия. -1966.-№1.-С. 35-44.

84. Петербургский, A.B. О значении лизиметрического метода при изучении баланса питательных веществ в земледелии / A.B. Петербургский // Применение лизиметрических методов в почвоведении, агрохимии и ландшафтоведении. JL, 1972. - С. 86-98.

85. Петербургский, A.B. Практикум по агрономической химии / A.B. Петербургский. -М.: Изд-во Сельскохозяйственной литературы, 1959. 550 с.

86. Помазкина, JI.B. Трансформация азота и функционирование агроэкосистем в севообороте / J1.B. Помазкина, A.C. Лаврентьева // Проблемы антропогенного почвообразования: мат. межд. конф. М., 1997. - С 106-109.

87. Помазкина, Л.В. Трансформация и баланс азота в агроэкосистемах с картофелем в севообороте на темно-серой лесной почве лесостепи

88. Прибайкалья / J1.B. Помазкина, A.C. Лаврентьева // Агрохимия. 1999. - № 11. -С. 3-7.

89. Проценко, Е.П. Базовые свойства и режимы почв полярно ориентированных склонов: автореф. дис. доктора с.-х. наук. / Е.П. Проценко. — Курск, 2004. 42 с.

90. Проценко, Е.П. Влияние удобрений на урожайность ячменя в агроландшафте / Е.П. Проценко, С.С. Мащенко, A.B. Солодилов // Охрана почв и проблемы экологического земледелия. — Курск: Изд-во КГСХА, 1997. -С. 17-18.

91. Проценко, Е.П. Влияние экспозиции склонов и уровня удобренности на динамику питательных элементов в почве / Проценко Е.П., Виноградов Ю.А., Шустрова Н.В. // Тез. докл. науч.-техн. конференции. -Курск, 1995.-С.12.

92. Рискиева, Х.Т. Азот в почвах зоны хлопкосеяния Узбекистана и пути повышения эффективности азотных удобрений: автореф. дис. доктора с.-х. наук. / Х.Т. Рискиева. Ташкент, 1991. - 56 с.

93. Романова, E.H. Испаряемость на склонах на территории СССР по сезонам / E.H. Романова // Труды ГГО. Микроклиматология. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. -Вып.351. -С.90-101.

94. ЮЗ.Руделёв, Е.В. Особенности превращения азота удобрений в дерново-подзолистых почвах под разными культурами (По данным опытов с ,5N): автореф. дис. канд. с.-х. наук. / Е.В. Руделёв. М., 1974. - С. 1-25.

95. Санталов, И.А. Водная эрозия почв и ее интенсивность на склонах различных экспозиций / И.А. Санталов // Тез. докл. V делегат, съезда Всес. об-ва почвоведов. Минск, 1977. - Вып.7. -С.97.

96. Сапожников, H.A. Влияние окультуренности и различного физического режима подзолистых почв на использование растениями азота почв и азота удобрений / H.A. Сапожников, Е.И. Нестерова, Л.В. Башинская // Isotopenpraxis. 1968. - №12. - С. 466-469.

97. Сапожников, H.A. Водно-воздушный режим почвы и азотное питание растений / H.A. Сапожников // Азот в земледелии нечернозёмной полосы.-Д.: Колос, 1973.-С. 112-127.

98. Сирота, Л.Б. Влияние азотных минеральных удобрений на использование растениями азота почв / Л.Б. Сирота // Азот в земледелии Нечернозёмной полосы.-Л.: Колос, 1973.-С. 143-180.

99. Скородумов, A.C. Земледелие на склонах / A.C. Скородумов. -Киев: Урожай, 1970. 427 с.

100. Смирнов П.М. Превращение азотных удобрений в почве и их использование растениями: автореф. дис. доктора с.-х. наук. / П.М. Смирнов. -М., 1970.-43 с.

101. Ю.Смирнов, П.М. Вопросы агрохимии азота (в исследованиях с ,5N) / П.М. Смирнов. М., 1982. - 74 с.

102. Ш.Смирнов, П.М. Вопросы агрохимии азота1 П.М. Смирнов. М.: ТСХА, 1977.-72 с.

103. Смирнов, П.М. Иммобилизация азота в почве при внесении меченых ,5N удобрений и растительных остатков / П.М. Смирнов, Е.И. Шилова // Известия ТСХА. 1970. - Вып.6. - С. 92-100.

104. З.Смирнов, П.М. Использование азота почвы и удобрений сельскохозяйственными растениями/ П.М. Смирнов, Н.И. Дегтярёва // Известия ТСХА. 1967. - Вып. 2. - С. 85-98.

105. Смирнов, П.М. Потери азота в результате денитрификации / П.М. Смирнов, В.В. Кидин, Р.К. Педишюс. Изв. АН СССР. Сер. биол. - 1979. -Вып. 4. -С. 552.

106. Смирнов, П.М. Превращение разных форм азотных удобрений в почве и их использование растениями / П.М. Смирнов, Д. Вуйцик-Войтковяк, И.А. Лаврова // Известия ТСХА, 1967. вып. 2. - С. 85-98.

107. Пб.Сурмач, Г.П. Водная эрозия и борьба с ней / Г.П. Сурмач. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. -255 с.

108. Тарвис, Т.В. Использование растениями азота удобрений, поглощённого микроорганизмами / Т.В. Тарвис / Азот в земледелии нечернозёмной полосы. Л.: Колос, 1973. - С. 181-212.

109. Тарвис, Т.В. Трансформация естественных запасов азота в почве / Т.В. Тарвис // Азот в земледелии нечернозёмной полосы. Л.: Колос, 1973. - С. 33-55.

110. Технический отчет по материалам почвенного обследования 0111IX ВНИИЗ и ЗПЭ Медвенского района Курской области. -Курск, 1992. -102 с.

111. Траутвах, И.В. Динамика минерального азота в чернозёме типичном на склонах и его потребление растениями: автореф. дис. канд. с.-х. наук. / И.В. Траутвах. Курск, 2000. - 23 с.

112. Траутвах, И.В. Нитрификационная способность чернозема типичного в зависимости от экспозиции склона / И.В. Траутвах // Тез. докл. Докучаевских молодежных чтений — С.-Пб. 1999. - С. 84.

113. Трепачёв, Е.П. Агрохимические аспекты биологического азота в современном земледелии / Е.П. Трепачёв. М., 1999. - 532 с.

114. Турчин, Ф.В. Азотное питание растений и применение азотных удобрений / Ф.В. Турчин. М.: Колос, 1972. - 336 с.

115. Усенко, Ю.И. Потребление кукурузой азота, фосфора и калия при систематическом применении удобрений в севообороте зоны недостаточного увлажнения / Ю.И. Усенко, Л.М. Дудченко // Агрохимия. 1966. - №3. - С. 5560.

116. Филон, И.И. Изменение содержания азота и его различных форм в черноземе типичном и в темно-серой лесной почве северной лесостепи

117. Украины при длительном применении удобрений / И.И. Филон, И.А. Шеларь // Агрохимия. 1996. - №7. - С.3-9.

118. Хвощева Б.Г. Некоторые проблемы, возникающие при применении высоких доз азотных удобрений / Б.Г. Хвощева // Сельское хозяйство за рубежом. 1977. - № 12. - С. 10.

119. Хвощева, Б.Г. Азотные удобрения и пути повышения их эффективности / Б.Г. Хвощева. -М.: ВНИИТЭИСХ ВАСХНИЛ, 1977. 52 с.

120. Церлинг, В.В. Диагностика питания сельскохозяйственных культур / В.В. Церлинг. М.: Агропромиздат, 1990. -235 с.

121. Церлинг, В.В. К вопросу об азотном питании зерновых культур / В.В. Церлинг // Агрохимия. 1994 - №5.

122. Черепанов, Г.Г. Определение потребности в азотных удобрениях на основе агрохимических методов/ Г.Г. Черепанов. М.: ВНИИТЭИСХ, 1985. -52 с.

123. Черкасов, Г.Н. Научные основы рационального использования и повышения продуктивности естественных кормовых угодий в овражно-балочных системах лесостепи ЦЧЗ: автореф. дис. доктора с.-х. наук. / Г.Н. Черкасов. Курск, 1996. - 38 с.

124. Чуян, Г.А. Агрохимические свойства типичного чернозема в зависимости от экспозиции склона / Г.А. Чуян, В.В. Ермаков, С.И. Чуян // Почвоведение. №12. - 1987. - С.39-46.

125. Чуян, Г.А. Влияние систематического применения удобрений на азотный режим чернозема типичного эродированного/ Г.А. Чуян, В.В. Ермаков, С.И. Чуян, О.Н. Мирошниченко // Агрохимия. 1987. -№8. - С. 11-16.

126. Чуян, Г.А. Научные основы регулирования плодородия типичных черноземов на склоновых землях (в условиях Центрально-Черноземной зоны): автореф. дис. докт. с.-х. наук / Г.А. Чуян. Курск, 1994. -57с.

127. Чуян, Г.А. Смыв питательных веществ стоком талых вод в зависимости от внесения удобрений и способа обработки почвы / Г.А. Чуян, И.Г. Пыхтин // Доклады ВАСХНИЛ. 1982. - № 8. - С. 8-11.

128. Чуян, Г.А. Трансформация агрохимических показателей почвы под влиянием рельефа, эрозии и удобрений / Г.А. Чуян, С.И. Чуян // Агроэкологические принципы земледелия. М.: Колос, 1993. - С. 175-184.

129. Чуян, С.И. Агроэкологические принципы земледелия / С.И. Чуян, В.В. Ермаков, М.И. Хмоленко, Н.В. Шустрова. М.: Колос. - 1993. - С.184-196.

130. Шильников, И.А. Известкование оподзоленных и выщелоченных черноземов / И.А. Шильников, Н.П. Богомазов, А.И. Ивойлов // Плодородие черноземов России. М.: Агроконсалт. - 1998. - С.266-277.

131. Шустрова, Н.В. Агроэкологическое обоснование дифференцированного применения удобрений в севообороте не склоновых землях Центрального Черноземья: автореф. дис. канд. с.-х. наук. / Н.В. Шустрова. — Курск, 2000. — 22 с.

132. Щербаков, А.П. Азот в современных агроландшафтах ЦентральноЧерноземной зоны / А.П. Щербаков, Г.А. Чуян, Ю.А. Виноградов // Агрохимия. 1990.-№11.-С. 38-46.

133. Щербаков, А.П. Плодородие почв, круговорот и баланс питательных веществ / А.П. Щербаков, И.Д. Рудай. — М.: Колос, 1983.- 189 с.

134. Щербаков, А.П. Содержание гумуса в почвах Нечерноземья при длительном удобрении / А.П. Щербаков, Ю.А. Дробков // Почвоведение. -1981. №10. - С. 113-120.

135. Юринская, В.Ф. Изменение состава гумусовых веществ и биологической активности эродированных черноземов при минимализации обработки / В.Ф. Юринская, В.М. Володин, Н.П. Масютенко // Вестник с.-х. науки. 1988. - №2 - С. 55-59.

136. Юринская, В.Ф. Особенности микробиологической деятельности в типичных черноземах в зависимости от их смытости, элемента и экспозиции склона / В.Ф. Юринская // Науч.-техн. бюлл. ВНИИЗиЗПЭ. -Курск, 1983. -Вып. 1 (36). -С.54-60.

137. Явтушенко, Е.В. Использование азота удобрений озимой рожью и его миграция в дерново-подзолистой почве склона / Е.В. Явтушенко, JI.H. Цуриков, Н.Я. Шмырева // Агрохимия. 1995. - №12. - С. 49 - 56.

138. Carter, G.N. Recovery of fertilizer nitrogen under field conditions using nitrogen-15 / G.N. Carter, O.L. Bennett, R.W. Pearson. Soil Sci. Soc. Amer. Proc., 1967. -v.31.-№ l.-P. 50-56.

139. Cawse, P.A. The reduction of 15N labeled nitrate to nitrite by frech soils following treatment with gamma radiation / P.A. Cawse, A.H. Cornfield. Soil Biol, and Biochem, 1969. - v. 1. -№ 4. - P. 264-274.

140. Danneberg, O. 15N-Untersuchungen als Beitrag zur Renntnis der Humifizierungeprozesse. Teil 2. Humistoffaufoau und Stickstoffambau wahrend der Rotte von Maisstrch. Bodenkultur, 1971. Bd. 22. - N 3. - S. 264-278.

141. Haynes, R.I. Ammonium and nitrate nutrition of plants / R.I. Haynes, K.M. Goh. Biological Review, 1978, v. 53, № 3, p. 465-470.

142. Kuo, M.H. On the genesis of organic nitrogen in decomposed plant residues / M.H. Kuo, W.B. Bartholomew. The use of isotopes in soil organic matter studies. Pergamon Press, 1966. — p. 329-335.

143. Müller, S. Die Einbezihung des Gehaltes an pflanzenaufnehmenbarem N des Bodens bei der Bemesserung der 1. N Gabe zu Getreide. - Tagungsbericht, 1979, № 162, S. 199-208.

144. Müller, S. Berücksichtigung des anorganischen Stickstoffs im Boden bei der N Düngungbemesserung zu Vegetationsbeginn / S. Müller, H. Ansorge, I. Garz, H. Stumpe. - Rostlinna vyroba, praga, 1976, v. 12, p. 1225-1233.

145. Paul, E.A. Mineralizetion and immobilization of soil nitrogen by microorganisms / E.A. Paul, N.G. Juma // Terrestrial nitrogen cycle. Ecological Bulletins, 1981. -№.33.-P. 179-195.

146. Saxena, M.C. Studies on the recovery of fertilizer nitrogen by oats as effected by nitrogen fertilization levels and soil moisture supply / M.C. Saxena, H. Marschner // Atompraxis, 1968. v. 14. -№ 7. - p. 313-314.

147. Tianu, M. Mathematical modeling of the mineralization process in relation to certain climatic and technological factors / M. Tianu // Romanian Agricultural Research. 1995. - № 3. - p. 83-93.

148. Wehrmann, I. Nmin Antworten zu Fragen aus der Praxis / I. Wehrmann. - DLG - Mitteilungen, 1983, Bd. 98, № 2, S. 66-69

149. Wojcik-Wojtkowiak, D. Az 15N alkalmazasa a nitrogenmütraguak talajban torteno atalakulasanak tanulmanyozasaban / D. Wojcik-Wojtkowiak. — Agrokemestalaj, 1969/ evf.18. - № 1. - s. 93-101.

150. Wojcik-Wojtkowiak, D. The transformation of nitrogen and carbon in the soil during humification of straw-labelled with 15N/ D. Wojcik-Wojtkowiak. -Plant and Soil, 1972. v. 36. - № 2. - p. 261-270.

Информация о работе

Караулова, Людмила Николаевна
кандидата сельскохозяйственных наук
Курск, 2005
ВАК 06.01.03

Диссертация

Динамика подвижных соединений азота в черноземах типичных пахотных склонов ЦЧЗ - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы