Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Изменение плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур под влиянием системы обработки и удобрений в Белгородской области

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Изменение плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур под влиянием системы обработки и удобрений в Белгородской области"

БЕЛГОРОДСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ

АКАДЕМИЯ

На правах рукописи

п

/

Лицуков Сергей Дмитриевич

изменение плодородия почв и продуктивности

сельскохозяйственных культур

под влиянием системы обработки и удобрений в белгородской области

06.01.01. — Общее земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Белгород— 1998 г.

Работа выполнена в Государственном Центре агрохимической службы «Белгородский» и Белгородской государственной сельскохозяйственной академии в 1984-1997 гг.

Научные руководители — заслуженный деятель науки РФ, академик ЭАР, член-корреспондент РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор О.Г. Котлярова; — кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Л.М. Колесников

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук М.М. Ломакин

доктор сельскохозяйственных наук Г. А. Чуян

Ведущее предприятие — Курская Государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И. Иванова

Защита состоится « » ¿3-тзАСг/ОС 1998 г. в часов

На заседании диссертационного совета

Белгородской государственной сельскохозяйственной академии

Просим Ваши отзывы, в двух экземплярах, присылать по адресу: 309103, Белгородская область, Белгородский район, п. Майский, ул. Вавилова

Белгородская государственная сельскохозяйственная академия

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан « » уУ ш 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, гг-^/ .—

Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Н.С. Добудько

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Высокий уровень урожайности возделы-наемых сельскохозяйственных культур при одновременном росте плодородия почв нельзя обеспечить каким либо одним элементом, без учета влияния других элементов и всей системы земледелия в целом. При многолетнем использовании удобрений и систем обработки почвы актуальной является проблема изменения плодородия почв под влиянием различных приемов обработки почвы и систем удобрений в условиях Белгородской области. Именно поэтому особую актуальность приобретает проблема изучения количественных и качественных изменений плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур под влиянием систем обработки и внесения удобрений. Особую значимость в настоящее время приобретает изучение влияния азотных удобрений в связи с загрязнением природной среды нитратами. Поэтому важно регулировать процессы накопления нитратов в почве. Для получения планируемого урожая высококачественной продукции необходимо обеспечить оптимальный режим азотного питания сельскохозяйственных растений.

На современном этапе существует потенциальная опасность загрязнения почвы тяжелыми металлами. Это требует глубоких исследований в системе почва — удобрение — растение. В связи с чем изучение приемов деток-сикации почв для получения экологически чистой продукции в настоящее время является одной из актуальных проблем.

Цель и задачи исследований. Целью Наших исследований являлось изучение изменения плодородия почв пашни Белгородской области и урожайности основных сельскохозяйственных культур под влиянием удобрений за период с 1964 по 1994г.г., изменения плодородия почв пашни и урожайности основных сельскохозяйственных культур под влиянием системы обработки и удобрений в Восточной и Западной зонах Белгородской области на примерах четырех хозяйств, влияния изменения азотного режима почвы на урожайность и качество озимой пшеницы и сахарной свеклы, разработка методики проведения почвенной диагностики на посевах озимой пшеницы и сахарной свеклы, изучение приемов детоксикации почв для получения экологически чистой продукции.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

■ Установить закономерности изменения основных показателей плодородия почв пашни в целом но Белгородской области.

" Изучить влияние системы обработки и применения удобрений на изменение основных показателей плодородия почв и урожайности главных сельскохозяйственных культур в колхозе им. Ленина и АО «Русь» Красногвардейского района и в колхозе им. Фрунзе и АО «Колос» Белгородского района.

■ Определить оптимальные дозы азотных удобрений под озимую пшеницу и сахарную свеклу.

■ Разработать методику проведения почвенной диагностики на посевах озимой пшеницы и сахарной свеклы.

■ Изучить приемы детоксикации почв для получения экологически чистой продукции на загрязненных почвах тяжелыми металлами.

Научная новизна работы. В работе впервые на комплексной основе сделан анализ изменения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур за тридцатилетний период в целом по Белгородской области и составлен прогноз их динамики на ближайшую перспективу. Усовершенствована методика проведения почвенной диагностики азотного питания на посевах озимой пшеницы и сахарной свеклы. Комплексно проведена оценка различных обработок почв в системах земледелия хозяйств Восточной и Западной зон Белгородской области.

Разработаны приемы снижения накопления тяжелых металлов в клубнях картофеля.

Работа выполнена в Государственном центре агрохимической службы «Белгородский» и на кафедре земледелия БГСХА по программе проведения полевых опытов, разработанной ВНИПТИХИМ и ЦИНАО, утвержденной Всероссийским производственно-научным объединением по агрохимическому обслуживанию сельского хозяйства «Россельхозхимией» от 29.03.84 г. № 64-37/320 и Главным управлением химизации и защиты растений от 8.01.92 г. №43-2-11/399.

Практическое значение.

Практическое значение работы заключается в том, что ее результаты используются при осуществлении ландшафтной системы земледелия в Белгородской области, мониторинге изменения продуктивности и экологической устойчивости агроландшафтов, разработки приемов детоксикации почв на участках загрязненных тяжелыми металлами.

Усовершенствованная методика проведения почвенной диагностики азотного питания используется в хозяйствах Белгородской области.

Апробация работы.

Основные положения диссертации докладывались автором на научно-практической конференции посвященной 150-летию со дня рождения В.В. Докучаева (г.Воронеж, 1996), на международной научно-производственной конференции (г.Белгород?1997), пропагандировались автором на занятиях с агрономами хозяйств на курсах ФПК, на областных и районных семинарах.

Публикация результатов исследований.

По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 162 страницах машинописного текста и состоит из шести глав, выводов и предложений производству, списка литературы. Список литературы включает 162 наименования, в том числе 6 зарубежных авторов.

Основные положения, выносимые на защиту.

В результате исследований на защиту выносятся следующие пункты: совершенствование системы земледелия в Белгородской области с 1964 по 1994 гг. способствовало повышению плодородия почв и увеличению урожайности сельскохозяйственных культур;

■ при освоении ландшафтной системы земледелия на контурно-

мелиоративной основе отмечается стабильный рост урожайности сельскохозяйственных культур, отмечена тенденция к ослаблению процессов деградации почвенного плодородия в хозяйствах Красногвардейского района Белгородской облает:

в хозяйствах Западной зоны Белгородской области при высокой обеспеченности почв элементами питания, нивелирует роль различных систем обработки почвы на урожайность сельскохозяйственных культур;

■ оптимальной дозой внесения минеральных удобрений на черноземе типичном под озимую пшеницу является N90P60K60, и под сахарную свеклу является N90P90K90;

■ разработанные коэффициенты пересчета позволяют проводить почвенную диагностику на посевах озимой пшеницы осенью при переходе температуры воздуха через +5°С, на глубину 0-40,0-60 см., с перерасчетом на глубину 0-100 см.;

■ отрицательное влияние повышенного содержания тяжелых металлов в почве на урожайность картофеля можно снизить внесением извести и совместным внесением навоза и извести.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Почвенно-клнматнческие условия и методика исследования

1.1. Агроклиматические условия В результате обобщения научной литературы кратко изложены почвенные и агроклиматические условия изучаемого региона.

1.2 Схемы опытов и методика исследований При обработке данных использовали полевые карты и ведомости результатов агрохимических анализов почв, агрохимические картограммы колхоза им. Ленина и АО "Русь" Красногвардейского района, колхоза им. Фрунзе и АО "Колос" Белгородского района за пять туров агрохимического обследования. Почвенные образцы отбирали согласно общесоюзной инструкции по крупномасштабным почвенным и агрохимическим исследованиям территорий колхозов и совхозов (1964 г.).

Баланс питательных веществ в земледелии за период с 1970 по 1994 гг. рассчитан по методике A.B. Петербургского (1979). Данные по продуктивности, валовым сборам сельскохозяйственных культур, применению минеральных и органических удобрений заимствованы из статистических отчетов Белгородской области, колхоза им. Ленина, АО "Русь" Красногвардейского района и колхоза им. Фрунзе, АО "Колос" Белгородского района (форма 29 — и 9

б-CXj

Комплексную оценку изменения плодородия черноземов при длительном применении удобрений проводили с использованием показателя окуль-туренности. Комплексная оценка эволюции плодородия черноземов рассчитана по фосфору, калию, кислотности и гумусу по методике Т.А. Гринченко и A.A. Егоршина. Окупаемость удобрений урожаем сельскохозяйственных культур, энергетическая эффективность на опытных делянках рассчитана по методике ЦИНАО (1987). Баланс гумуса рассчитан с использованием коэффициентов гумификации растительных остатков A.M. Лыкова, количество

пожнивных и растительных остатков рассчитано по уравнениям регрессии предложенных Ф.И. Левиным.

Для усовершенствования методики почвенной диагностики на посевах озимой пшеницы и сахарной свеклы провели исследования в полевых опытах в 1985-1987 гг. Дополнительно провели отбор почвенных образцов осенью, после прекращения активной вегетации растений (при температуре воздуха ниже +5°С) и весной до начала активной вегетации. Образцы отбирали послойно через 20 см до глубины 100 см. Минеральный азот в почвенных образцах определяли колориметрическим методом.

Исследования по изучению поступления тяжелых металлов в клубни картофеля проводились по схеме:

1. Контроль;

2. М18оР|8оК1во;

3. Н180Р|80К180+ гп804(395.6 г/м2) + СиБОД 176.8 г/м2) + СёБОДЮ.З г/м2) + РЬ(СН3СОО)2.РЬ(ОН)2(82.0 г/м1);

4. М|8оР|8оК18о + Известь (4 т/га) + 2п304(395.6 г/м2) + СиБОД 176.8 г/м2) + Сс^ОДЮ.З г/м2) + РЬ(СН3СОО)2.РЬ(ОН)2(82.0 г/м*);

5. М|8оР|8оК,8о + Навоз (50 т/га) + 2п304(395.6 г/м2) + Си504(176.'8 г/м2) + СёБОДЮ.З г/м2) + РЬ(СН3ССЮ)2.РЬ(ОН)2(82.0 г/м2);

6. Г^воРшоК-то + Известь (4 т/га) + Навоз (50 т/га) + гп804(395.6 г/м2) + СиБО^ 176.8 г/м2) + Сс1804(10.3 г/м2) + РЬ(СН3СОО)2.РЬ(ОН)2(82.0 г/м2);

7. К36оР36оКз6о + гп804(395.6 г/м2) + СиБОД 176.8 г/м*) + Сс1804(10.3 г/м*) + РЬ(СН3СОО)2.РЬ(ОН)2(82.0 г/м1);

Исследования проводили на черноземе типичном тяжелосуглинистом в СПТУ Чернянского района. Опыт заложен в четырехкратной повторности, сорт "Невский".

Агрохимические показатели опытного участка: содержание гумуса -5.8%, рНКс1 - 5.6, подвижного фосфора - 312 мг/кг, обменного калия - 174 мг/кг, азота легкогидролизуемого - 175 мг/кг, кадмия - 0.92 мг/кг, меди - 19.1 мг/кг, свинца - 21.5 мг/кг, цинка 44.4 мг/кг. Посевная площадь делянки 4.5 м2, учетная - 3.25 м2. Учет урожая проводили вручную. Полученные результаты обрабатывали методом дисперсионного анализа.

Определение агрохимических показателей почвы проводилось: рНКа

— потенциометрическим методом; гумус — по Тюрину; сумму поглощенных оснований — по Каппену; гидролитическую кислотность — по Каппену; лег-когидролизуемый азот — по Корнфилду; фосфор на некарбонатных почвах

— по Чирикову; калий на некарбонатных почвах — по Чирикову;

Определение тяжелых металлов в почве и клубнях картофеля проводили по методическим указаниям ЦИНАО (1993). Содержание сахара в корнеплодах сахарной свеклы определяли по методу Бертрана. Содержание белка определяли методом инфракрасной спектроскопии. Клейковину определяли по стандартному методу. Определение крахмала в сухом веществе проводили антроновым методом. Химические анализы растительных и почвенных образцов проводили в лабораториях Государственного центра агрохимической службы "Белгородский".

2. Изменение плодородия почв пашни н урожайности сельскохозяйственных культур в Белгородской области за период с 1964 по 1994 гг.

2.1. Динамика плодородия почв пашни за период с 1964 по 1994 гг.

В Ьсл!ородскои облает наблюдается высокая интенсивность эрозионных процессов, что приводит к снижению плодородия почв. Интенсивное использование земель без почвозащитных мероприятий является одной из причин снижения потенциального плодородия почв области.

Изменение содержания подвижного фосфора в почвах пашни Белгородской области проанализировано за период с 1964 по 1994 год. Средневзвешенное содержание подвижного фосфора за период с 1964-1970 гг. (I тур) мы определили как базовые данные, так как до этого периода агрохимическое обследование почв пашни. Белгородской области не проводилось. Данные показывают, что средневзвешенное содержание подвижного фосфора в почве за 30 лет постоянно увеличивается, от 55 до 119 мг/кг.

Произошло и изменение распределения количества площадей по группам обеспеченности (рис. 1, 2).

Низкое

Рис. 1. Распределение площади пашни по содержанию фосфора за 1 тур агрохимического обследования в хозяйствах Белгородской области

Следовательно, за последние 30 лет улучшился фосфатный режим почвы, и произошло перераспределение площадей по группам обеспеченности фосфором. Улучшение фосфатного режима происходило в первый период за счет уменьшения площадей с очень низким и низким содержанием подвижного фосфора, а в последнее время — за счет уменьшения площадей со средним содержанием и увеличение их с повышенным, высоким и очень высоким содержанием.

Анализ данных показывает, что с увеличением внесения фосфора в почву пашни Белгородской области, увеличивается средневзвешенное содержание подвижного фосфора. За период 1970-1975 гг. баланс по фосфору был положительный и составил +2 кг/га, в третьем туре — +12 кг/га, в четвертом

— +33 кг/га и в пятом туре +26 кг/га. Увеличение содержания подвижного фосфора в почвах пашни Белгородской области происходило под влиянием доз внесения минеральных и органических удобрений.

Среднее 34,7%

Низкое

.низков 1,9%

Повышенное 28.1%

Оч. высокое 13,1%

Рис. 2. Распределение площади пашни по содержанию фосфора за 5 тур агрохимического обследования в хозяйствах Белгородской области

Нами был проведен анализ динамики содержания обменного калия в почвах пашни Белгородской области за тридцатилетний период. Анализ данных показывает, что средневзвешенное содержание обменного калия в почве за этот период увеличилось. В первом туре агрохимического обследования средневзвешенное содержание обменного калия составило 105 мг/кг, во втором — 97 мг/кг или на 8 мг/кг меньше, чем в первом. За период с 1975 по 1983 гг. произошло увеличение содержания обменного калия по сравнению с предыдущим туром на 23 мг/кг, и средневзвешенное содержание его составило 120 мг/кг. В четвертом туре содержание обменного калия увеличилось на 9 мг/кг по сравнению с третьим туром, а в пятом — средневзвешенное содержание обменного калия составило 126 мг/кг, что на 3 мг/кг меньше, чем в четвертом.

Произошло и изменение в распределении количества площадей по группам обеспеченности (рис 3,4).

Следовательно, за 30 лет произошло перераспределение площадей пашни по группам обеспеченности обменным калием. Площади с очень низким и низким содержанием перешли в группу со средним содержанием, площади пашни с высоким и очень высоким содержанием увеличились за счет пашни с повышенным содержанием калия, а те в свою очередь увеличились за счет уменьшения площадей со средним содержанием.

Мы провели анализ изменения кислотности почв с 1975 по 1994 годы, так как до третьего тура агрохимического обследования этот показатель не определялся. Данные агрохимического обследования почв показывают, что в последние годы наблюдается тенденция подкисления реакции почвенной

среды. В третьем туре агрохимического обследования площадь кислых почв составила 22.8 % от обследуемых, близких к нейтральным — 33.2 % и нейтральных — 44 %. За 19 лет произошло увеличение площадей почв с кислой

Рис. 3. Распределение площади пашни по содержанию калия за 1 тур агрохимического обследования в хозяйствах Белгородской области

Повышенное 37,5%

Рис. 4. Распределение площади пашни по содержанию калия за 5 тур агрохимического обследования в хозяйствах Белгородской области

реакцией среды, отмечено сокращение площадей близких к нейтральным и нейтральным. В пятом туре (1990-1994 гг.) площадь почвы с кислой реакцией среды составила 35.9 % или на 13.1 % больше, чем в третьем, площадь почв близких к нейтральным — 23.6 % и нейтральных — 40.5 %. Следовательно, площади близкие к нейтральным и нейтральные сократились на 13.1 %. Под-кисление почв связано в основном с низкими темпами известкования, выщелачиванием кальция и магния из пахотного слоя, а так же безвозмездного их отчуждения с урожаем, внесением физиологически кислых удобрений.

В последние годы отмечена устойчивая тенденция уменьшения содержания гумуса в почве. В связи с тем, что содержание гумуса определяли с четвертого тура агрохимического обследования, мы провели анализ изменения содержания его в почве с 1984 по 1994 гг. Данные показывают, что средневзвешенное содержание гумуса в четвертом туре (1984-1989. гг.) составило 4.9 %, в пятом туре (1990-1994 гг.) — 4.8 %, то есть содержание его уменьшилось на 0.1%.

Изменение распределения площадей по группам обеспеченности. В четвертом туре площадь с очень низким и низким содержанием гумуса составила 18 % от обследуемой, со средним — 67.7 %, с повышенным — 14.2 %, с высоким и очень высоким — 0.1 %. В пятом туре площадь с очень низким и низким содержанием гумуса увеличилась на 2.7 % и составила 20.7 %, со средним — 70.6 %, с повышенным — 8.6 % и с высоким -— 0.1 %. Следовательно, за 10 лет, площади со средним содержанием гумуса перешли в группу с очень низким и низким содержанием. Площадь группы с повышенным содержанием уменьшилась на 5.8 %. Расчет баланса гумуса в почвах пашни Белгородской области за 1984-1989 гг. и за 1990-1994 гг. показывает, что баланс гумуса в двух турах отрицательный и составил в четвертом--0.40 т/га,

в пятом--0.36 т/га.

Баланс органического вещества почвы улучшился в пятом туре агрохимического обследования на 0.04 т/га, тем не менее баланс гумуса отрицательный. Компенсационная доза органических удобрений при таком балансе составляет 5-6 т/га.

В наших исследованиях была проведена комплексная оценка изменения плодородия почв при длительном применении удобрений с помощью показателя окультуренности. За последние 30 лет показатель качества почвы по содержанию подвижного фосфора увеличился почти в 12 раз с 5 баллов в первом туре до 62 баллов в пятом.

Показатель качества почвы по содержанию обменного калия так же изменялся. С первого до четвертого тура показатель качества увеличился с 45 до 69 баллов, а в пятом туре уменьшился на 7 баллов.

Показатель качества почвы по кислотности за период с 1975 по 1994 годы снизился на 4 балла и составил в третьем туре агрохимического обследования 90 баллов, в четвертом — 90 и в пятом туре — 86 баллов.

Показатель качества по содержанию гумуса в почвах Белгородской области за десять лет уменьшился на 2 балла. В четвертом туре агрохимического обследования он составил 82 и в пятом — 80 баллов.

В связи с тем, что в первых трех циклах агрохимического обследования определяли только содержание подвижного фосфора, обменного калия и рН, по которым нельзя дать полную характеристику изменения почвенного плодородия, мы рассчитали совокупный показатель качества дня двух последних туров. Совокупный показатель качества почв пашни Белгородской области за четвертый и пятый тур обследования составил 70 баллов. Следовательно, уменьшение совокупного показателя качества за последние десять лет не произошло, что связано с повышением качества почв за счет увеличения

балла по содержанию подвижного фосфора. По остальным показателям мы наблюдаем тенденцию к снижению плодородия почв.

Таким образом рассматривая в целом динамику плодородия почв в Белгородской области за пять туров агрохимических обследований с 1964 по 1994 годы, можно отметить, что до 1989 года шло постоянное наращивание почвенного плодородия за счет повышения объемов внесения как минеральных, так и органических удобрений. Резкое уменьшение количества вносимых удобрений в последние годы привело к снижению показателей таких элементов плодородия как калий и гумус. В целом совокупный показатель качества почв пока не изменился за счет ранее накопленного высокого потенциала плодородия почв.

2.2 Динамика урожайности сельскохозяйственных культур за 1970-1994 годы

Урожайность сельскохозяйственных культур является комплексным показателем, характеризующим эффективное плодородие почвы на конкретное время, а динамика уровня урожайности указывает на направленность деятельности человека.

За период с 1970 по 1994 годы постепенное улучшение технологии выращивания зерновых позволило повысить их урожай в 1.5 раза с 20.0 до 29.7 ц/ra. Внесение минеральных и органических удобрений за 24 года под зерновые культуры постоянно увеличивалось. С 32 до 89 кг/га д.в. NPK и с 2.8 до 7.5 т/га органических удобрений.

Мы провели расчет окупаемости удобрений за 24 летний период. Для определения размера прибавки урожая от удобрений использовались нормативы доли участия и нормативные окупаемости, разработанные ЦИНАО и ВНИПТИХИМ.

Урожайность озимой пшеницы за 24 года увеличилась в 1.4 раза, с 24.7 ц/га во втором туре до 30.4 ц/га в пятом. Повышение урожайности озимой пшеницы, особенно в период четвертого и пятого туров агрохимического обследования обусловлено, прежде всего, увеличением внесения минеральных и органических удобрений. За период с 1970 по 1994 гг. внесение минеральных удобрений увеличилось в 1.8 (с 68 до 130 кг/га д.в.) и органических в 1.9 раза (с 8.1 до 15.5 т/га).

Окупаемость удобрений урожаем озимой пшеницы с 1970 по 1994 гг. постоянно увеличивалась с 75 % до 127 % к нормативу. Прибавка урожая от внесения удобрений составила в 1970-1975 гг. в среднем 3.9 ц/га и в 19901994 гг. — 7.8 ц/га. Эффективность использования удобрений за этот период возросла в два раза. Это связано, прежде всего, с внедрением интенсивной технологии возделывания озимой пшеницы. Кроме того, до периода 19841989 гг. внесение органических и минеральных удобрений способствовало увеличению плодородия почв в области, а в четвертом и в пятом туре отдача от их внесения наиболее высокая.

Урожайность сахарной свеклы увеличивалась с 153 ц/га в 1970-1975 гг. до 258 и/га в 1984-1989 гг.. За 19 лет урожайность сахарной свеклы увеличилась на 105 ц/га, а в пятом туре урожай уменьшился на 43 ц/га по сравнению с

периодом 1984-1989 гг.

Это вызвано уменьшением поступления в почву питательных веществ. Внесение минеральных и органических удобрений на посевы сахарной свеклы увеличивалось до четвертою ¡ура. За период 1970-1975 гг. было внесено в среднем 3.6 т/га органических удобрений и 261 кг/га д.в. №К, в 1975-1983 гг.

— 8.4 т/га и 454 кг/га д.в., 1984-1989 гг. — 11.5 т/га и 506 кг/га д.в. и в 19901994 гг. — 6.8 т/га навоза и 393 кг/га д.в. №К.

Окупаемость удобрений урожаем корнеплодов сахарной свеклы в 1970-1975 гг. составила 21.7 кг/кг или 73 % к нормативу, в 1975-1983 гг. — 75 %, в 1983-1989 гг.—99 % и в 1990-1994 гг. 81 % к нормативу.

Подводя итог, можно отметить, что увеличение доз внесения минеральных и органических удобрений оказывало положительное влияние на повышение урожайности сельскохозяйственных культур области. Урожайность зерновых увеличилась с. 1970 по 1994 годы на 9.3 ц/га, озимой пшеницы

— на 9.3 ц/га, сахарной свеклы — на 62 и/га. Однако с 1990 года в связи с резким снижением внесения минеральных и органических удобрений наблюдается тенденция снижения, как урожайности сахарной свеклы, так и окупаемости удобрений урожаем.

3. Влияние изменений азотного режима на урожайность и качество озимой пшеницы и сахарной свеклы 3.1 Влияние азотного режима на урожайность и качество озимой пшеницы

Результаты исследований зависимости урожайности озимой пшеницы и качества зерна от доз применяемых азотных удобрений приведены в таблицах 2 и 3.

2. Зависимость урожайности озимой пшеницы от доз минеральных __удобрений в среднем за 1985-1987 гг., ц/га _

Варианты 1985 год 1986 год 1987 год Среднее за 3 го

Урожай Прибавка Урожай Прибавка Урожай Прибавка Урожай Прибав

Контроль-0 44,7 0 41,2 0 41,5 0 42,5 0

Рбо К«о 50,1 5,4 42,6 1,4 44,3 2,8 45,7 3,2

N(,o Рбо К«) 51,4 6,7 45,2 4,0 45,2 3,7 47,3 4,8

N90P60K*0 52,5 7,8 46,1 4,9 46,9 5,4 48,5 6,0

N|20 РбО К«) 51,0 6,3 44,8 3,6 44,7 3,2 46,8 4,3

N150 Рбо 50,2 5,5 43,6 2,4 45,0 3,5 46,3 3,8

НСРо.05 5,3 1,8 2,0 2,7

В среднем за три года наивысшая урожайность озимой пшеницы (48.5 ц/га) получена в варианте N90 Р60 К«>- При дальнейшем повышении доз удобрений до N12o Р60 К«о и N,50 Рбо К«о урожайность снизилась до 46.8-46.3 ц/га. За годы проведения опыта получено зерно озимой пшеницы с содержанием белка от 13.6 % на контроле до 17.0 % в варианте N|S0 Р6о К«0; клейковины, в зависимости от вариантов — 23.9-27.7 %. С увеличением доз азота содержание клейковины в зерне, как правило, повышалось. Однако при расчете сбора

елка и клейковины с 1 га, самый высокий выход их получен в варианте N90 «.К«,, " составил 7.9 и 12.9 ц/га соответственно.

3. Влияние лот азотных удобрений на качество зерна озимой пшеницы _в среднем за 1985-1987 гг._

(арианты Содержание белка и клейковины в зерне озимой пшеницы, %

1985 год 1986 год 1987 год Среднее за 3 года

Белок Клейковина Белок Клейковина Белок Клейковина Белок Клейковина

штроль- 0 11,2 18,5 16,3 29,8 13,4 23,3 13,6 23,9

Peo К60 П,7 19,2 19,3 30,5 15,6 25,8 15,5 25,3

'бо Рб0 К60 11,9 18,7 19,2 31,5 16,0 25,7 15,7 25,5

'90 Рбо Кад 13,3 20,6 19,2 31,8 16,7 27,8 16,4 26,7

120 РбО 13,2 21,1 18,9 32,9 17,2 29,0 16,4 27,7

150 РбО Кед 13,3 20,6 19,9 32,1 18,0 29,2 17,0 27,3

Высокая окупаемость получена в варианте N90 Р6о K¿o и. составила 7.1 г/кг или 171 % к нормативу, с увеличением доз азота окупаемость уменьша-ась и составила в варианте N^Peo К«) — 5.9 кг/кг или 155 % к нормативу, в арианте NisoPwKéo — 5.1 кг/кг или 135 % к нормативу.

Исследованиями установлено, что наиболее оптимальная доза внесе-|ия азотных удобрений под озимую пшеницу на черноземе типичном в усло-нях Белгородской области составляет 90 кг/га д.в. на фоне Peo IQ0.

3.2 Влияние азотного режима на урожайность и качество сахарной свеклы

Полученные результаты исследований представлены в таблице 4.

В среднем за три года урожайность корнеплодов сахарной свеклы полена от 252 ц/га на контроле до 327 ц/га в варианте NjmPwKto- Наибольшая фибавка получена в варианте N360P90K90 и составила 75 ц/га. С увеличением юз азотных удобрений урожайность сахарной свеклы увеличивалась, однако грирост прибавки урожая на 1 кг NPK уменьшался и составил на делянках с ¡несением N90P90K90— 21.1 кг и в варианте N360P9oK9<) — 13.9 кг.

Содержание сахара в корнеплодах составило от 15.6 % до 16.6 %, сбор :ахара составил от 40.8 ц/га на контроле до 51.5 ц/га в варианте N90P90K90. На 1елянках с внесением удобрений N180P90K90 и выше сбор сахара уменьшился ia 0.2-0.8 ц/га. Следовательно, при совместном анализе урожая и содержания ахара в корнеплодах наилучший результат получен в варианте N^P^K^.

Самая низкая окупаемость в варианте N360P9oK9o и составила 28.5 кг/кг я 65 % к нормативу, в варианте N90P90K90 окупаемость составила 42.2 кг/кг или 1 % к нормативу.

В результате исследований, проведенных в полевом опыте с сахарной :веклой на типичном черноземе, наибольшая эффективность получена при (несении N90P9oK9o- В этом случае урожайность корнеплодов возрастала до >09 ц/га с содержанием сахара 16.6 % при окупаемости 42.2 кг/кг или 114 % к юрмативу.

4. Влияние доз азотных удобрений на урожайность и качество корне_плодов сахарной свеклы.__

Варианты

Урожайность и сбор сахара, н/i а

1985 год 1986 гол 1987 год Среднее за 3 года

Урожай Прибавка j Сахаристость, % Сбор сахара, ц/га Урожай Прибавка Сахаристость, % Сбор сахара, ц/га Урожай Прибавка Сахаристость, % Сбор сахара, ц/га Урожай Прибавка Сахаристость, % 1 1

Контроль 274 0 17,1 46,8 206 0 16,7 29,4 276 0 16,7 46,1 252 0 16,4 41

Р90К90 297 23 16,9 50,1 239 33 16,0 38,0 314 38 17,0 53,3 283 31 16,6 4'

N90P90K90 307 33 17,6 54,0 275 69 15,7 43,2 345 69 16,6 57,2 309 57 16,6 5

NI80P90K90 326 52 17,8 58 264 58 15,5 40,9 339 63 15,7 53,2 310 58 16,3 5<

N270P90K90 330 56 17,5 57,7 281 75 15,6 43,8 356 80 14,8 52,6 322 70 15,9 51

N360P90K90 343 69 17,0 58,3 288 82 15,2 43,8 349 73 14,6 50,9 327 75 15,6 51

НСР0.05 37 19 18,8 15,1

3.3 Особенности методики проведения почвенной диагностики

Диагностика азотного режима почвы с целью определения оптимальных доз азотных удобрений, восполняющих разницу между потребностью сельскохозяйственных культур в азоте, для создания планируемых урожаев, и способностью почвы обеспечить эти культуры доступным азотом, уделяется особое внимание. Использование методов почвенной диагностики при определении доз азотных удобрений в подкормку озимых зерновых культур нашло широкое применение на полях Белгородской области. Ежегодно, до 1994 года, в области проводилась почвенная диагностика на посевах озимой пшеницы на площади более 100 тыс. га.

Мы проводили исследования по содержанию минерального азота в почве на полях метеостанций, занятых озимой пшеницей в различных микрозонах области. Результаты производственной проверки подтверждают выводы, полученные в наших опытах.

Результаты исследований показали, что урожайность зерна озимой пшеницы зависит от содержания минерального азота в почве. В различные годы содержание в почвах 140-150 кг/га азота в весенний период обеспечивало урожайность озимой пшеницы 40-50 ц/га.

Для оперативной организации проведения почвенной диагностики на посевах озимой пшеницы в хозяйствах области рекомендуется проводить отбор почвенных образцов осенью при переходе температуры воздуха через +5°С, на глубину 0-40, 0-60 см, с использованием коэффициентов перерасчета на глубину 0-100 см.

Нами установлены коэффициенты пересчета содержания минерального азота в слоях 0-40, 0-60 см для характеристики его запаса в слое 0-100 см.

Так, для слоя 0-40 см такой коэффициент составил величину 1.9-2.3

перед посевом и 1.9-2.3 в период фазы 6-ти листьев. Более устойчивыми показателями по содержанию минерального азота является слой 0-60 см. Коэффициенты пересчета для этого слоя составили в среднем 1.4-1.6. Таким образом, выявлена закономерность по распределению минерального азота по слоям почвы и определены коэффициенты пересчета, позволяющие упростить диагностику азотного питания растений.

Следовательно, при определении доз азотных удобрений вносимых в период вегет'ации на посевах сахарной свеклы, отбор почвенных образцов рекомендуется проводить на глубину 0-40, 0-60 см.

Перерасчет запасов минерального азота на слой 0-100 проводить с учетом коэффициентов перерасчета.

Нормы азотных удобрений устанавливают как разницу между потребностью сахарной свеклы в азоте для создания планируемого урожая и запасом минерального азота в почве.

3.4 Изучение приемов детоксикации почв для получения экологически

чистой продукции

Проблема загрязнения почв и растений тяжелыми металлами в настоящее время привлекает к себе всеобщее внимание.

В 1995-1997 гг. изучали поступление цинка, кадмия, меди и свинца в клубни картофеля в зависимости от внесения минеральных удобрений, извести и навоза на искусственно созданном фоне.

О влиянии минеральных и органических удобрений, известкования на превращение форм тяжелых металлов в почве можно судить по коэффициенту их подвижности, который представляет отношение подвижной формы элемента к валовой. Нами установлено, что внесение извести, навоза и совместное их внесение снижают коэффициент подвижности меди на 0.3-0.4 %, цинка на 0.1-1.1 %, кадмия на 5-8 %, а коэффициент подвижности свинца уменьшается только за счет внесения извести на 3 %. Коэффициент подвижности меди составил по вариантам от 0.6 до 1%. Коэффициент подвижности цинка составил по вариантам от 5.9 до 7.0%. Коэффициент подвижности кадмия составил по вариантам от 11 до 19 %, наименьшая подвижность отмечена в варианте КцоРюоКию + ТМ + навоз — 11%. Коэффициент подвижности свинца составил в вариантах Ы|80Р|8оК|8о+ТМ, М^РшК^о + ТМ + навоз, 1^1воР|8оК[8о + ТМ + известь + навоз и ИзбоРзвоКзво+ТМ — 9 %, в варианте Н|8оР|8оК18о + ТМ + известь — 6 %.

Результаты исследований представлены в таблице 5.

Данные свидетельствуют (табл. 5), что на участках, загрязненных тяжелыми металлами происходит снижение урожая по сравнению с фоном.

Повышенное содержание тяжелых металлов в почве на содержание крахмала в клубнях картофеля отрицательного влияния не оказало.

В среднем.за,2 года содержание кадмия в клубнях картофеля составило от 0.03 мг/кг на контроле до 0.07 в вариантах К|8оР|8оКиво + ТМ и КзедРзбоКзбо + ТМ. В вариантах Т^|80Р|8оК|8о+ТМ + известь и Т^иоРмоКюо + ТМ + известь + навоз содержание кадмия несколько снизилось и составило 0.05 мг/кг.

Поступление'мёди в кЛубни картофеля на загрязненных почвах незначительное и содержание ее составляет от 0.58 до 0.69 мг/кг, что ниже ПДК в 7 - 9 раз.

5. Влияние содержания тяжелых металлов на урожайность и качество _клубней картофеля._

Варианты 1995 год 1996 год В среднем за 2 гс

Урожай, ц/га Прибавка, ц/га Содержание крахмала, % в сух.в-ве Урожай, ц/га Прибавка, ц/га Содержание крахмала, % в сух.в-ве Урожай, и/га Прибавка, ц/га Содержание крахмала, % в

Контроль 378 0 66.5 143 0 62.3 260 0 64.il

М^оР|8оК|80 507 129 67.9 176 33 63.2 341 81 65.5

■ 1^|80Р|80К|80+ТМ 375 -3 71.8 175 32 63.2 275 15 67.5

N180р 18оК, 8о+ТМ+известь 468 90 71.8 185 42 63.2 326 66 67.5

Ы|8оР,8оК,8о + тм + навоз 474 96 71.3 176 33 64.3 325 65 67.?

N18оР 18оК 180+ТМ+известь+ навоз 495 117 71.0 197 54 64.2 346 86 67.С

ИзбоРзбоКзбо+ТМ 425 47 69.9 182 39 64.2 303 43 67.С

НСР0,05 60.5 21.4 40.9

Содержание свинца в клубнях картофеля во всех вариантах опыта не превышает ПДК и составляет от 0.25 до 0.33 мг/кг.

Исследованиями установлено, что повышенное содержание тяжелых металлов в почве значительно влияет на снижение урожая и сбор крахмала клубней картофеля при оптимальных агроклиматических условиях. Внесение извести и йавоза несколько снижает отрицательное влияние элементов за-грязйкгёлей на урожайность картофеля. Накопление тяжелых металлов в клубнях происходит более интенсивно. В засушливый год отрицательное влиянйе повышенного содержания тяжелых металлов в почве снижается. Снижения урожая картофеля и сбора крахмала не наблюдалось.

' ; Поступление кадмия в клубни картофеля уменьшилось по сравнению с предыдущим годом на 25%, так как в засушливый год подвижность кадмия в почве снижается по вариантам от 73 до 90%.

Различные погодные условия на накопление цинка, меди и свинца в клубнях картофеля влияют незначительно.

4. Анализ изменения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур под влиянием системы обработки и удобрений в передовых хозяйствах Западной и Восточной микрозон Белгородской области 4.1 Анализ изменения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур под влиянием системы обработки и удобрений в передовых хозяйствах Восточной Микрозоны Белгородской области Мы провели анализ изменения плодородия почв и' продуктивности сельскохозяйственных культур в двух хозяйствах Восточной зоны (колхоз им.

Ленина и АО "Русь" Красногвардейского района) Белгородской области применяющих различную систему обработки почвы.

Безотвальная обработка почвы внедрена в колхозе им. Ленина с 1981 году, в АО "Русь" проводя! обработку почвы на основе вспашки. Динамика изменения плодородия почв пашни и продуктивности сельскохозяйственных культур в этих хозяйствах проанализирована за 22 года. Проанализировано изменение содержания фосфора, калия, гумуса, кислотности почв пашни и урожайности основных сельскохозяйственных культур за этот период.

Установлено, что содержание подвижного фосфора в колхозе им. Ленина и АО "Русь" Красногвардейского района за 22 года увеличилось на 72 и 86 мг/кг почвы соответственно.

Изменение;срдержания подвижного фосфора в почвах исследуемых хозяйств Юго-ВоС'йчной зоны области, мы объясняем, прежде всего^ поступлением фосфора с минеральными и органическими удобрениями, и; йе зависит от системы обработки почвы.

Изменение содержания калия за период с 1972 по 1993 год в Юго-Восточной зоне в зависимости от внесения удобрений и системы обработки, проявляется различно. Так, в колхозе им. Ленина, несмотря на меньшее количество вносимого калия, начиная с 1984 года, когда начала давать отдачу противоэрозионная система на ландшафтной основе, потери почвы, а значит и питательных веществ, сократились, и запасы калия в почвах стали расти более интенсивно, чем в АО "Русь".

Значительно более высокое применение органических удобрений в АО "Русь" привело к увеличению содержания гумуса за 11 лет на 0.1 %. В колхозе им. Ленина с 1984 по 1989 год содержание гумуса, при меньшем внесении органических и минеральных удобрений, уменьшилось на 0.4 %; с 1989 по 1994 год его спад уменьшился и составил 0.06 %, несмотря на резкое снижение объема внесения органических удобрений. Влияние ландшафтной системы земледелия уже сказывается на снижении потерь гумуса и улучшение его баланса.

Анализ динамики уровня урожайности основных сельскохозяйственных культур в хозяйствах Восточной зоны Белгородской области под влиянием различных систем земледелия представлен на рисунках 5 и 6.

Следует отметить, что в колхозе им. Ленина при применении ландшафтной системы земледелия урожайность озимой пшеницы увеличивается более стабильно, чем при обычной системе в АО "Русь".

В колхозе им. Ленина, где освоена почвозащитная система земледелия на контурно-мелиоративной основе, отмечается стабильный рост урожайности, в независимости от погодных условий. Эффективность использования удобрений при почвозащитной системе земледелия в системе лесных полос значительно выше, чем без нее. Значительно выше и устойчивость урожая зерновых культур. Аналогичные явления отмечаются и по сахарной свекле. В период внедрения почвозащитной системы земледелия эффективность использования удобрений в колхозе им. Ленина повысилась и окупаемость удобрений урожаем сельскохозяйственных культур в целом по хозяйству

выше, чем в АО "Русь" в 1984-1989 гг. на 13 % и в 1990-1993 гг. уже на 20 %.

1967-1972ГГ. 1973-1983 гг. 1984-1989ГГ. 1990-199ЭГГ.

Рис. 5. Влияние различных систем земледелия на урожайность озимой пшеницы по турам агрохимического обследования в колхозе им. Ленина и АО "Русь" Красногвардейского района

350 г'

1967-1972 гг. 1973-1983 (Т. 1984-1989 гг. 1990-1993 гг.

Рис. 6. Влияние различных систем земледелия на урожайность сахарной свеклы в колхозе им. Ленина и АО "Русь" Красногвардейского района

Примечание: - колхоз им. Ленина — ландшафтная система;

- АО «Русь» — обычная система.

Следовательно, в Восточной зоне Белгородской области колебания урожая сельскохозяйственных культур по годам в хозяйствах с различной

системой земледелия неодинаковы. Освоение почвозащитной системы земледелия в колхозе ям. Ленина Красногвардейского района дало постепенное увеличение урожайности основных сельскохозяйственных культур независимо ог агроклиматических условий. На фоне освоения ландшафтной системы земледелия становится выше эффективность внесения удобрений.

Производство сельскохозяйственной продукции становится не только более высокими, но и более устойчивым по годам, что свидетельствует о лучшей адаптации систем земледелия к ландшафтным условиям региона. 4.2 Анализ изменения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур под влиянием системы обработки и удобрений в хозяйствах Западной микрозоны Белгородской области .■

Изменение плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур анализировали в двух передовых хозяйствах Западной зоны (колхоз им. Фрунзе и АО "Колос" Белгородского района) Белгородской области с различными системами обработки почвы. Безотвальная обработка почвы в колхозе им. Фрунзе проводится с 1986 года, в АО''"Колос" обработка почвы — на основе вспашки. Динамика изменений плодородия почв пащни и продуктивности сельскохозяйственных культур в этих хозяйствах проанализирована за 21 год.

Результаты свидетельствуют, что содержание подвижного фосфора в почвах колхоза им. Фрунзе и АО "Колос" за последние 21 год увеличилось.

Так, в колхозе им. Фрунзе средневзвешенное содержание подвижного фосфора в почве увеличилось от 73 мг/кг до 191 мг/кг, т.е. в 2.6 раза, а в АО "Колос" — от 77 до 152 мг/кг или только в 2.1 раза.

Повышение содержания подвижного фосфора в почвах исследуемых хозяйств Западной микрозоны области, объясняется, прежде всего, поступлением фосфора с минеральными и органическими удобрениями, а так же системами обработки почвы.

Аналогичные зависимости получены и по содержанию калия в почвах. Даже при меньшем его внесении в колхозе им. Фрунзе содержание калия в почвах за 1989-1993 гг. значительно возросло в сравнении с АО "Колос", на 47 мг/кг.

Анализ внесения органических удобрений показал, что за период с 1967 по 1993 год в колхозе им. Фрунзе вносили органические удобрения в среднем от 1.1 т/га до 5.5 т/га, в АО "Колос" — от 3.5 до 10.4 т/га.

В колхозе им. Фрунзе содержание гумуса за этот период уменьшилось на 0.4 %, а в АО "Колос" наоборот увеличилось на 0.1 %. Уменьшение содержания гумуса в колхозе им. Фрунзе связано, прежде всего с тем, что органические удобрения вносили в 1.9 раза меньше, чем в АО "Колос".

Таким образом, подтверждается тот факт, что при недостаточном внесении органических удобрений безотвальная система обработки почвы не позволяет поддерживать содержание гумуса в почвах на исходном уровне, как это и наблюдается в колхозе им. Фрунзе.

Анализ урожайности основных сельскохозяйственных культур при различных системах обработки почвы в хозяйствах Западной зоны Белгород-

ской области показал, что за1 рассматриваемый период постепенное шенствование технологии возделывания озимой пшеницы позволило сить урожаи в колхозе им. Фрунзе и АО "Колос" в 1.5 раза (рис.7 и 8).

совер-повы-

50 г

1967-1972 гг. 1973-1982 гг. 1983-1988 гг. 1989-1993 гг.

Рис. 7. Влияние различных систем обработок на урожайность ' озимой пшеницы колхозе им. Фрунзе и АО "Колос" Белгородского

района

400

350

300

250

2С0

150

100

1967-1972 гг.

1973-1982 гг.

1983-1988 гг.

1989-1993 гг.

Рис. 8. Влияние различных систем обработок на урожайность сахарной свеклы в колхозе им. Фрунзе и АО "Колос" Белгородского района

Примечание :- колхоз им. Фрунзе — система безотвальной обработки;

- АО «Колос» — обработка на основе вспашки. Урожайность сахарной свеклы за период с 1972 по 1993 гг. в колхозе

им. Фрунзе увеличилась в 1.4 раза и составила 336 ц/га, в АО "Колос" в 1.2 раза и составила 291 ц/га.

Исследованиями установлено, что в хозяйствах Западной зоны Белгородской области при хорошей обеспеченности почв элементами питания, различные системы обработки почв оказывают незначительное влияние на урожайность основных сельскохозяйственных культур и эффективность использования удобрений.

5. Биоэнергетическая оценка возделывания озимой пшеницы и сахарной свеклы при различных системах земледелия Мы рассчитали энергетическую эффективность возделывания озимой пшеницы и сахарной свеклы при различных системах земледелия за 19901994 гг. (табл. 6).

6. Энергетическая эффективность возделывания озимой пшеницы

и сахарной свеклы при различных системах земледелия за 1990-1994 гг.

Красногвардейский Белгородский

Колхоз им. Ленина * АО "Русь"** Колхоз им. Фрунзе *** АО "Колос"****

Показатели Озимая пшеница Сахарная свекла Озимая пшеница Сахарная свекла Озимая пшеница Сахарная свекла Озимая пшеница Сахарная свекла

Всего затрат, МДж/га 36227 23862 40564 23919 21073 45858 28367 36312

Энергия в зерне, МДж/га 52146 76800 57904 68096 75999 86016 71558 74496

Энергетический коэффициент 1.44 3.21 1.43 2.85 3.61 1.87 2.52 2.05

Затраты МДж на 1 ц зерна 1142 79 1152 90 443 137 652 125

Энергия минира- лизовонного гумуса, МДж/га 19922 39844 20972 41944 18550 37100 20566 41132

Примечание: * - колхоз им. Ленина — ландшафтная система;

** - АО «Русь» — обычная система;

*** - колхоз им. Фрунзе — система безотвальной обработки;

**** - АО «Колос» — обработка на основе вспашки.

Энергетические затраты на производство озимой пшеницы учитывали по видам и этапам работ на основании разработанных технологических карт. Величина общих затрат в колхозе им. Ленина составила 36227 МДж/га, из них затраты на применение минеральных и органических удобрений составили 20341 МДж/га или 56% от общих. Энергия, накопленная в зерне озимой пшеницы, составила 52146 МДж/га. Энергетический коэффициент основной продукции составляет 1.44. Энергозатраты на производство 1 ц зерна составили 1142 МДж. В АО "Русь" общие затраты составили 40564 МДж/га, что на 4437 МДж/га больше, чем в колхозе им. Ленина. Затраты на применение минеральных и органических удобрений составили 22547 МДж/га или 56% от

общих. Энергия, накопленная в зерне озимой пшеницы, составила 57904 МДж/га и энергетический коэффициент основной продукции составляет 1.43. Энергозатраты на производство I ц зерна в ЛО "Русь" и колхозе им. Ленина одинаковы.

В колхозе им. Фрунзе общие затраты на производство зерна озимой пшеницы составили 21073 МДж/га, что на 7294 МДж/га меньше, чем в АО "Колос". Затраты на применение минеральных удобрений составили в колхозе им. Фрунзе 4563 МДж/га, а в АО "Колос" 11294 МДж/га. Следовательно увеличение энергетических затрат в АО "Колос" произошло за счет внесения минеральных и органических удобрений. Энергетический коэффициент основной продукции в АО "Колос" на 1.09 меньше, чем в колхозе им. Фрунзе. Энергозатраты на производство 1 ц зерна в АО "Колос" выше, чем в колхозе им. Фрунзе на 209 МДж/га и составили 652 МДж.

Энергетические затраты на производство сахарной свеклы также учитывали по видам и этапам работ на основании разработанных технологических карт. Величина общих затрат в колхозе им. Ленина и АО "Русь" примерно одинакова. Затраты на применение минеральных и органических удобрений в колхозе им. Ленина составили 13911 МДж/га или 58% от общих и в АО "Русь" — 13697 МДж/га или 57 % от общих. Энергетический коэффициент основной продукции в колхозе им. Ленина составляет 3.21 что на 0.36 больше, чем в АО "Русь". Энергозатраты на производство 1 ц корнеплодов в АО "Русь" выше, чем в колхозе им. Ленина на 11 МДж/га и составили 90 МДж.

Следовательно, с энергетической точки технологический процесс производства зерна озимой пшеницы и корнеплодов сахарной свеклы в колхозе им. Ленина является более эффективным, чем в АО "Русь".

В хозяйствах Западной зоны следует отметить, что с энергетической точки зрения процесс производства озимой пшеницы и сахарной свеклы является энергосберегающим, так как энергия накопленная хозяйственно ценной частью растений больше совокупной энергии, израсходованной на возделывание этих культур. Однако энергетические затраты по видам сельскохозяйственных культур в колхозе им. Фрунзе и АО "Колос" колеблются. Так, если энергетический коэффициент основной продукции по возделыванию озимой пшеницы выше в колхозе им. Фрунзе чем в АО "Колос", то энергетический коэффициент основной продукции по возделыванию сахарной свеклы выше в АО "Колос" чем в колхозе им. Фрунзе. Это связано с дополнительными затратами на внесение повышенных доз минеральных и органических удобрений.

При оценке систем земледелия необходимо учитывать энергопотенциал почвы. Расчет энергопотенциала почвы и его уменьшения за период с 1983 по 1994 гг. в хозяйствах Восточной зоны и с 1982 по 1984 гг. в хозяйствах Западной зоны Белгородской области показал, что в колхозе им. Ленина с 1983 по 1994 гг. он уменьшился на 230 ГДж/га, с 1989 по 1994 гг. спад уменьшился и составил 35 ГДж/га. Более высокие дозы внесения органических удобрений в АО "Русь" привели к увеличению энергопотенциала почвы за 11 лет на 58 ГДж/га

Выводы

I .Совершенствование системы земледелия в Белгородской области способствовав не только повышению урожайности сельскохозяйственных кулмур, но и увеличению плодородия почв. Гак за период с 1970 но 1994 год урожайность озимой пшеницы увеличилась на 9.3 ц/га, сахарной свеклы ■— на 62 ц/га. Окупаемость удобрений урожайностью озимой пшеницы за этот период увеличилась с 75 до 127 % норматива. Окупаемость удобрений урожайностью сахарной свеклы снизилась в последние годы на 18 %.

2.При освоении ландшафтной системы земледелия на контурно-мелиоративной основе в колхозе им. Ленина отмечается стабильный рост урожайности сельскохозяйственных культур при ослаблении зависимости от погодных условий в отличие от АО "Русь", где почвозащитная система освоена в значительно меньшей степени. Окупаемость удобрений урожаем сельскохозяйственных культур так же на 13-20 % выше в.колхозе им. Ленина. В последние годы в колхозе им. Ленина отмечена тенденция к ослаблению процессов деградации почвенного плодородия. В АО "Русь" за счет высокого внесения органических удобрений отмечена тенденция к повышению содержания гумуса в почве.

3.Установлено, что при переходе на безотвальную систему обработки в колхозе им. Фрунзе содержание подвижных форм фосфора и калия в почвах стало более высоким, чем в почвах АО "Колос", где обрабртка почвы оста-, лась традиционной на основе вспашки, при почти равном внесении минеральных удобрений. При недостаточном внесении органических удобрений при безотвальной обработке почвы содержание гумуса снизилось в колхозе им. Фрунзе на 0.4 % за 1982-1994 гг. Компенсационная доза навоза должна составить 3 т/га.

4.В хозяйствах Западной зоны Белгородской области при хорошей обеспеченности почв элементами питания, различные системы обработки почвы (безотвальная и на основе вспашки) оказывают незначительное влияние на урожайность сельскохозяйственных культур. Окупаемость удобрений урожайностью озимой пшеницы и сахарной свеклы так же незначительно отличается при разных системах обработки почвы.

5. За тридцатилетний период (1964-1994 гг.) в почвах пашни Белгородской области в результате повышения культуры земледелия, объема вносимых удобрений, осуществлению мер защиты почв от эрозии произошло увеличение содержания подвижного фосфора на 64 мг/кг, обменного калия на 21 мг/кг. За тот же период отмечена тенденция подкисления реакции почвенной среды. В 1990-1994 гг. площадь кислых почв составила 35.9 %, продолжает снижаться содержание гумуса в почвах.

По совокупному показателю качества почв пашни за последние десять лет изменений не произошло, однако в последние годы в связи с резким сокращением объема вносимых удобрений наметилась тенденция к ухудшению отдельных показателей.

6.Установлено, что на фоне вспашки оптимальной дозой внесения Минеральных удобрений под озимую пшеницу на черноземе типичном является

ЫчоРбоК.«). При содержании минерального азота в почве более 209 кг/га наблюдалась тенденция к снижению урожайности озимой пшеницы.

Наиболее эффективной дозой удобрений под сахарную свеклу является NyoI'wiKvo- Прирост прибавки урожайности при содержании минерального азота в почвах в условиях Белгородской области более 163 кг/га уменьшается, снижается содержание сахара в корнеплодах.

7.С целью оперативной организации проведения почвенной диагностики на посевах озимой пшеницы в почвах области рекомендуется проводить отбор почвенных образцов осенью при переходе температуры воздуха через + 5°С, на глубину 0-40 или 0-60 см с использованием установленных коэффициентов перерасчета на глубину 0-100 см.

• При определении доз азотных удобрений, вносимых в период вегетации на посевах сахарной свеклы, отбор почвенных образцов рекомендуется проводить на глубину 0-40 или 0-60 см. Перерасчет запасов минерального азота на слой 0-100 см проводится с учетом установленных коэффициентов перерасчета.

8. Повышение содержания тяжелых металлов в почве значительно снижает урожай картофеля, не снижая при этом содержание крахмала в клубнях. Наиболее опасным загрязнителем является кадмий, так как он накапливается в клубнях картофеля выше ПДК в ¿.3 раза. Поступление меди в клубни картофеля на загрязненных почвах незначительное и составляет 0.58-0.69 мг/кг, или 50-66 % от ПДК. Поступление цинка в клубни картофеля на загрязненных почвах составляет от 8.03 мг/кг до 8.79 мг/кг, что составляет 8088 % от ПДК. Снижение поступления цинка, кадмия, свинца и меди в клубни картофеля происходит в вариантах с внесением извести и совместном внесении извести и навоза.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1 .Ландшафтные системы земледелия на контурно-мелиоративной основе позволяют ослабить деградацию почвенного плодородия и получать высокие и устойчивые урожаи.

2.В условиях Белгородской области целесообразно почвенную диагностику на посевах озимой пшеницы проводить осенью при переходе температуры через +5°С при отборе образцов на глубину 40 или 60 см с учетом использования коэффициентов пересчета.

3.На почвах с повышенным содержанием кадмия, свинца, цинка и меди для снижения содержания их в клубнях картофеля рекомендуется вносить известь.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Минеев В.Г., Акулов П.Г., Доманов Н.М., Афанасьев P.A., Болдырев Н.К., Авраменко П.М., Лицуков С.Д. Оптимизация азотного питания озимой пшеницы на основе почвенно-растительной диагностики в ЦентральноЧерноземной зоне// Методические рекомендации. Белгород: 1989. 33 с.

2. Котлярова О.Г., Колесников Л.М., Гринченко Т.А., Лицуков С.Д. Мониторинг экологического состояния агроландшафтов Белгородской области // Пути интенсификации сельскохозяйственного производства. Белгород:

1995,- С. 84-87.

3. Колесшков Л.М., Плахотша С.А., Лщуков С.Д. Динамжа рухожих форм с|)осфору в ршл! Белгородско! област1 // Напрямки шдвишення про-дукжвноси та якосп сшьськш осподарсько! и ¡юлу кип (матер!алк науково! коференцн) Суми: 1995,- С. 202.

4. Смык A.B., Котлярова О.Г., Колесников Л.М., Лицуков С.Д. Изменение плодородия почв Белгородской области при их интенсивном использовании // Стабилизация развития АПК Центрального Черноземья на основе рационального использования природно-ресурсного потенциала (Тезисы докладов научно-практической конференции) Воронеж: 1996.- С. 46-48.

5. Лицуков С.Д. Изменение плодородия почв в Белгородском и Красногвардейском районах Белгородской области за 5 циклов агрохимического обследования // Стабилизация развития АПК Центрального Черноземья на основе рационального использования.природно-ресурсного потенциала (Тезисы докладов научно-практической конференции) Воронеж: 1996,- С. 4850.

6. Котлярова О.Г., Колесников Л.М., Лицуков С.Д. Динамика плодородия почв и урожайность зерновых культур в Белгородской области // Грунта Укра1ни: еколопя, еволюшя, систематика, окультурения, ощнка, мо-шторинг, географ1я, викорестання (Тезисы доповиде1 на конференцп) Хармв: 1996,-С. 18.

7. Смык A.B., Котлярова О.Г., Колесников Л.М., Лицуков С.Д. Влияние интенсивности использования почв Белгородской области на изменение их плодородия // Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения (Тезисы докладов международной конференции) Белгород: 1997.-С.8-9.

8. Лицуков С.Д., Колесников Л.М. Влияние обработки и удобрений на плодородие почв // Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения (Тезисы докладов международной конференции) Белгород: 1997.-С.11-12.

9. Чендев Ю.Г., Лицуков С.Д. Картографический анализ динамики подвижных соединений фосфора и калия в пахотных почвах Белгородской области //Агрохимия.- 1997.- №6.- С. 10-18.