Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ МАКРО- И МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ПОЧВАХ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОГО ТИПА ПРИ СИСТЕМАТИЧЕСКОМ ПРИМЕНЕНИИ УДОБРЕНИЙ В СЕВООБОРОТЕ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ МАКРО- И МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ПОЧВАХ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОГО ТИПА ПРИ СИСТЕМАТИЧЕСКОМ ПРИМЕНЕНИИ УДОБРЕНИЙ В СЕВООБОРОТЕ"

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛИИНА, ОРДША ОКТЯБРЬСКОЙ РГОЖЦИИ И ОРДША ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСШРСТВНШЫЙ УНИВЕРСШШ ш. И.В.ЛОМОНОСОВА

Факультет почвоведения

На щравах рукописи УЖ 631.416:631,445.24:631.582:631.8

союнь&ВА Вяена Ивановна

мяпапаптя СОДЕРЖАНИЯ МАКРО- И МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ПОЧВАХ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОГО ТИПА. ШИ

систашичвжои пимвнвиии удштаий в севосбсрофе

Специашюсть 06.01.04. - Агрохимия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук.

Москва, 1966

г

V *

Работа выполнена на кафедре агродй.' -, . - ^Цтета почвоведения Московского Государственного униве^ . иренн и. В Ломоносова. Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, академик ВАСХШЛ В.ГЛинеев

Официальные оппоненты:- доктор биологических неук,

профессор Б.А.Ягодин кандидат биологических наук А.И.Обухов

Ведущее учреждение - Почвенный институт имени В.В.Докучаева .

Зацнта состоится " \9SKh г.в ^час. Н>*ая.

на заседании специализированного совета К 053.05.86 по микробиология и агрохимии в МГУ им.к.В.Ломоносова в аудитории Ц-2 (Москва, II9899.Ленинские горы,МГУ,факультет почвоведения).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения ИГУ имени Ы.В.Ломоносова

Автореферат разослан Я

Учежый секретарь специализированного совета лаЛг&Л Бабьева и.П.

Актуальность темы.'В Основных направлениях экономического * и социального развития СССР на 1966-1990 гг. и на период до 2000г., принятых.на хид съезде КПСС уделяется большое внимание дальней-щечу увеличении применения минеральных ж органических удобрений, расширенному воспроизводству плодородия почв, создании условна дин ведения устойчивого выс окопродуктивного земледелия.

. 5 свази в зтим предусматривается поставить сельскому хозяйст-

^ • . I

ву в 1990 г. 30-32 млн. тонн минеральных удобрений в пересчете на 100£ содержание N , Р205 и к^о . Довести^в 1990 г. использование органических удобрений до Х.Билрд. тоня. Повисать темпы и качество химической мелиоращш почвы, поставить сельскому хозяйству не менее 100 шш* тонн известковых удобрений. '

Агрохимические средства;при правильном их использовании являются иопшим фактором повышения плодородия почв , и продуктивности земледелия. Нарушение же научных основ сиотемн удобрение н оптимизации питания растений приводит к отрицательному действию на' плодородие и свойства почв. Получение высоких'урожаев сельскохозяйственных культур может изменить содержание макро- и кикроэде-- ментов в почве,.нарушить их баланс и, следовательно« оказать существенное влияние на качество растительной продукции. ■ Кроме того, в настоящее время обостряется проблема охраны ок-ружампеЙ среди, поэтому важно усилить контроль за' состоянием почвы и растений с точки зрения возможного накопления в адемен-,тов техногенного загрязнения; гъ, С1и других, в т.ч. и при многолетнем внесении высоких доз удобрений. Таким: образом, только в . результате комплексной оценки можно совершенствовать практические рекомендации по рациональному применению удобрений под отдельные , культуры в в севообороте.

Л~2&Ч2Ъ _

| . Ил'.-ьйггкз 1

V "чтг^г.с^чД срлеьз "ги!:« , !

< С.1 Л«:сЛС1Е^Ц, м,5«:>м»з I

| (,гт. К. Д. ТккярязеаА »

Цель и задачи исследований. Выявить закономерности изменения содержания в почвах макро- и микроэлементов в зависимости от длительного использования различных удобрений.

Изучены следующие основные вопросы: изменение агрохимических свойств дерново-подзолистых почв при систематическом применении удобрений; влияние многолетнего использования удобрений на содержание в почвах азота, фосфора, кадия и других макроэлементов; влияние различных удобрений на содержание в почвах валовых и подвижных форы макроэлементов:.^, Га, й«,^, Д> ; поступление в растения биомикроэлементов в зависимости от различных систем удобрения; дана оценка возможному накоплению в почвах и, сельскохозяй-1 ственвой продукции тяжелых металлов: Й-,

Научная новизна. Ца основе длительных стационарных опытов с удобрениями установлены изменения в содержании биогенных мижро -элементов и тяжелых металлов в дерново-подзолистых_ тяжел©суглинистых в песчаных почвах. Рассчитан хозяйственный баланс тяжелых металлов, в системе почва-растение яри 25-30 летней применении удобрений. Сведений по атому вопросу в литературе нет.

Практическая ценность работа. Результата, полученные в длительных стационарных опытах, рекомендуется использовать при разработках комплексной оценки систем удобрения в севооборотах на дерново-подзолистых почвах.

Апробапил работы. Основные положения диссертации доложены на ХШ конференции молодых ученых к специалистов Всесоюзного науино-исследовательского института удобрений ж агропочвоэедешш (ЖУА) (Москва, 1984), на УП-й конференции холода ученых факультета почвоведения МГУ (Москва, 1385), на Всесоюзной конференция молодых ученых во Всесоигнсй! научно-производственном объединении по чаю а субтропическим культурам (ШШНяСК) (Ыатарадэе, 1985) *

Публикация. По'материалам диссертации опубликовано 5 работ в X работа находите! в печати.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 150 страницах машинописного текста) содержит 44 таблицы и состоит из введения, обзора литературы и экспериментальной части из 4 глав, выводов и 20 приложений. Список литературы включает 237 наименований, из них: 21 на иностранных языках. ' •.

МЕТОДЫ!! УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальную работ? проводили на базе длительных стационарных опытов в 1982-1985ГГ, в Центральной опытной станции ВИУА (Московская обл.) и в НоБОзыбковском филиале ВИУА (Брянска? обл.).

Полевой опыт СНЫ (ЦОС ВИУА) бил заложен в 1959г. Программой опыта предусматривалось сравнительное изучение различных .систем удобрения, отличающихся составом компонентов и дозами питательных элементов. Одновременно изучается действие и отдельных компонентов системы удобрения - извеоти на разнсудобренных фонах, навоза и минеральных удобрений, совместного их применения.

Почва опытного участка дерново-средиеподэолистая тяжапооугли-нистая. Семипольный севооборот: картофель, горох» ячмень, вико-ованный пар, озимая пшеница - клевер - озимая пшеница. Исследовав. ния проводили в звене севооборота: клевер-озкмая пшеница-карго^ фель. Сорта культур: озимая пшеница "ШГ-Хеб", картофель "Яорх". Общий раямер делящей 174 м? (29x6), учетной 100 м2 (25x4), повтор-ность опыта 4-х кратйая. Используются следующие удобрения: ащиач-ная оелитра, двойной гранулированный суперфосфат, хлористый калий, полуперепревший навоз. ■

В целях изыскания наиболее рациональной системы применения удобрений г нахождения путей ускоренного окультуривания песчаных

почв в 1954-ХЭ55ГГ. в Новозыбковском филиале ВИТА (бывшая Новозыб-ковсхая опытная станция) был заложен стационарный полевой опыт по изучению сочетания органических и минеральных удобрений и способов их внесения в севообороте.

Почва опытного участка дерново-слабододзолистая рыхлопесчаная. Восьшпсшлый севооборот со следу вещим чередованием культур: дшкы на зеленое удобрение,, озимая рожь, картофель, овес, сераделла, . озимая рожь, лшш на зерно, гречиха. Исследования проводили в звене севооборота: гречиха, лесин на зеленое удобрение, озимая рожь. Сорта культур! люпин "Быстрорастущий", гречиха "Красноотре-лецкая", озимая рожь "Крупнозерная", 'Общий размер делянки 276.48м^ <34.817.2), учетной -156 м2, аовторность 3-х кратная. Применялись ; такие удобрения: аммиачная селитра,* фосфоритная мука, хлористый калий, торфовавозныЗ компост (1:1).

. Из всех вариантов обоих опытов били выбраны наиболее контрастные но своему влиянию на свойства почв. Схема внесения удобрений представлена в таблице I.

Настоящая работа является частью исследований, проводимых в ' стационарных опытах о удобрениями группой научных сотрудников станций. Кроме того, на базе этих же опытов детально рассмотрено гуыусвое состояние почв Т.Ц.Митусовой. Совместно о^ ней получены данные со изменению плодородия и .свойств почв ж основным качественным показателям растений.

Агрохимический анализ почв проводили общепришгтмя методиками (Аринушзша, 1970) • Баловне формы биогенных микроэлементов и тя-. хелкх металлов определяли после разложения почв ИР в присутствии (Методы определения макроэлементов в почвах, растениях и водах, 1974). Подвижные формы Ип, Ре, Си, 2п' извлекали буферным раствором сн,сосав. с рЭ»4.8 и 1н нс1, со- 1н шо,, Но- окса-

- Б -

Тайхвда I

Схема внесения удобрений (в суше на ротацию) ,-,

Вариант

К rgOg ggO CaOQ3'

навоз

■ кг/га

т/га

контроль

"известь

HPK

навоз известь + навоз известь +

2 HPK

Центральная опытная станция БИУА, ротация 7 лет

. ' - - -4 . - ' ;

540 480 540

I08Q 960 1080

60 00

80

Вариант

К20

СаСО,

Tffit

хг/га

т/га

Новозыйковский филиал БИУА, ротация 8 лет

контроль - i. ; - * : 1.5 40

HPK 260 330 290 1.5 40

NPK+THK 260 330 290 1*5 80

Примегание: ТНК - торфо-навошый кошоот

запахивается вся масса

латным Оуферяым раствором с р3=«3.3 (Физико-химические иэтоды исследования дота, 1980). Содержание, подвижных форм Tb, Cd , Cr , N1 определяли в вытяжках: ch^coonh^ о рЦ=4.3 и Хн HCl(Временные методические рекомендации по контроля загрязнения почв, 1933).

Опредедекже содержания биогенных микроэлементов а тяжелых металлов в растениях и органических удобрениях проводили после сухого озоления образцов в муфельной печи при 450°С и растворения

золы в 10?» смеси HCl и 'ННоЛМетоды определения макроэлементов в ' J-lo/j)

почвах, растениях л водах, 1974).' Количества микроэлементов из минеральных удобрений извлекали 10$ смесъю нс1 и нно^.

Определение са , ие , мп , г* , Си , Со и с^ ръ , Сг , щ в почвах, растениях, удобрениях осуществляли атомио-абсорбционным методой. Содержание мо определяли колориметрическим (роданиднда) методом. При обработке данных исследований использовали методику Б.А.Дос-пехова (1973). Математическая обработка результатов сделана на ЭШ - "Мир-2". .

Автор приносит глубокую благодарность директору Новознбковско-го филиала ВИГА А.А.Духанину, директору опытной станции ВИГА А.Д.Човхику, сотрудникам этих станций, а также старшему научному

■ г

сотруднику кафедры агрохимии Г.А.Соловьеву за большую помощь, оказанную при выполнении диссертационной работы. .

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние длительного применения удобрений на содержание макро-и микроэлементов в дерново-подзолистых почьах разного ' механического состава

I

Свойства дерново-подзолистых почв. При систематическом применения минеральных удобрений отмечена определенная тенденция в изменении физико-химических свойств кислой тяжелосуглинистой почвы. Известкование уменьшило обменную кислотность с 0.2 до 0.09, гидролитическую о 2.6 до 1.53 мг-экв 100г, приблизило рЕ^^ к оптимально^ уровню (сравнение с контролем).

Свойства песчаной почвы существенно улучшались за 30 лет ее окультуривания: актуальная кислотность снизилась до оптимального' уровня Р^д от 4.6 до 5.5; сумма обменных оснований возросла от 0.75 (до яаклядют опыта) до 2.43 мг-ркз 100г почвы (НГК+ТВК).

Макроэлементы. При длительном применении минеральной састеш удобрения на фоне извести в тяжелосуглшгастой дерново-подзолисто2 почве создан близкий и оптимальному уровень содержания в почве подвижных форм фосфора (вытяжка Кирсанова) . Количество кислотораст-воримого калия удалось сохранить па исходном уровне 25-летши внесением минеральных удобрении. Результаты исследования этой почвы сведены в таблице 2. '

. Таблица 2. Содержание макроэлементов в тяжелосуглинаотой почве ( (слоЗ 0-20 см) ЦОС ЕИУА (средние данные Х983-1985гг.)'

Вариант ■ ® оби рг°5 ,К£> ttf А£ '

% мгДООг мг/л мг/100 мг/л Мг/ХООг

0,2н 0,03н 0,2н 0,005н 1н ксе

нее . у0* нсг СаССл

Длительность опыта 25 'лет

До заклади? - 3.8 ■ - 10.4 ■ - -

опыта

Контроль 0..06 1.5 0.05 6.3 1.00 15.6 0.8

Извеоть 0,09 3.2 0.06 5.1 0.99 14.7 0.3

НТК о.хз 8.0 0.12 10.7 1.54 12.5 1.4

Навоз 0.14 2.9 0.06 8.4 I.I7 16.2 0.7

Известь+навоз 0.Х4 3.3 0.08 8.4 1.20 17.9 0.3

Известы-2 крк 0.14 10.3 О.ХХ 9.9 Х.25 18.3 0.4

Длительное окультуривание пеочаных почв:привело,к более заметному улучшению их фосфатного режима. В варианте згос+тнк удалось

повысить содержание кислоторастворимого фосфора (метод Кирсанова) 1 ■

ва 20.8 мг/100г по сравнению о данными, до закладки .опыта и создать высокий уровень обеспеченности почвы фосфором (27.1 иг/ХООг). По содержанию доступных для растений форм калия почву легкого механического состава всех вариантов опыта следует отнести к группе

1 / -8- у

слабообеспеченных zu. Неойхсщаао также отметить, что при ЗО-лет-oeu spiartaftsäi органпесяйх 1 минеральных удобрений. на фоне инвеста каичеЬтво обменных фо^м м«. остается яхавяи (иеньпв I иг не/' 100 г). Это Ьзхет стать, как отмечают не^оторае 1гсоледоватеди, лзшмтцрухвдщ фактором ¿ущ получения высоких урожаев культур о луч-ш качеством (Цазаева, 1977; Саакова, I9GI; Сербентавичюо, 1963) / ■ . ■ ■ ' " . ' " Таблица 3.

Содержание макроэлементов в песчаной почве (олоВ 0-20см) НовоаыбковсхзсЙ. фзляал БИТА ^средние данные 1983-1985гг.)

Вариант - %бщ. 9V ■ 4P' ■ Ну. АС

ч мг/100г иг/л 0,2н. О.ОЗн нбе KJO, мг/ГООГ иг/л . 1нЖ» 0,005h - садг* мг/ЮОг 1н ксг.

Диитедьнооть опыта 30 лет

До-вакладки 6.3 - . 2.5 - - ' опыта

Контроль- О. II 13.9 0.77 2.8 0.91 1.4 0.4

HPK 0.13 21.3 1.54 -4.3 I.5I 0.9 0.5.

ОТК+таК «.14 27.1 .* 1.24 5.3 1.52 0.8 0.5

Биогенные микроэлементы. Известкование кислой тяжелосуглини-отой почвы снижало содержание подвижных фор* Мп и . Fe, напротив, систематическое применение минеральных или органических удобрений мало ивменшго количество их по сравнению о контролем, что согласуется о литературными сведениями (Ковш, Тохгельников, 1980; Praead, siniia , 1982). Выявлены высокие корреляционные вавд еды оста между гидролитической кислотностью и содержанием подвижных $oju этих ■микроэлементов: н <* 0.8, для п - 36.

В литературе существует неоднозначное шение по вопросу влияния удобрений на содержание Си в дерново-подзолистых почвах

\

(Л№ко«ака , «ГоЛс1ес1кж±сг , 1978; Ковш, Тодгелъников, 1980; Аристархов, Кочеткова," 1981). Наши, исследования показали, что 25-летнее применение различных удобрений не оказало существенного -влияния на подвижность- си . При известковании количество доступных для растений фор* Си почти не изменялось. Это объясняется, вероятно, тем, что взаимосвязь между содержанием подвижных форы . ее аре акцией почвы (или дозами извести) является не линейной. Для тяжелосуглинистой дерново-подзолистой до иы значение рНКС1 , при котором содержание о Сменной Си минимально, равно 4.8 (Липовских, 1983). Дерново-подзолистая почва всех вариантов опыта ЦОС относится к группе высокообеспеченных-ею (таблицы 4, 5).

Таблица 4-

Группировка почв по обеспеченности растений

микроэлементами ' ■

Степень обеспе-_

Иа Си 2а Со Ио

ченности почвы . ацетатно-амионийный буфер, 1н шо3 оксалатшй

рН = 4.8 - буфер, .

Ш 3.3

8 мг/вт ПОЧВЫ

Низкая <10 ¿0.2 ¿1.0 <1.0 -¡0.15

Средняя 10-20 0.2-0.5 1-2 1-3 0.15-0.30

Ысокая*. >20 >0.5 >2 >3 >0.3

Примечание: для растений среднего потребления (Фззяко-хиыичео-кие метода исследования почв,-1980; Авдонин, 1982)

Известкование и применение различных удобрений на фоне извести увеличивает дефицит наиболее доступных для растений фодог 2л в * средне-обеспеченной им почве. Существенных изменений в содержании подвижных форм Со и мо при 25-летнем использовании удобрений не

установлено.

Тайшща 5

Содержание подвижных фо^ы биогенных микроэлементов в дерново-подзолистых почвах, кг/кг (слой 0-20 см)

(средние данные 1983~1985гг.)

Вариант

Ш

Fe

.Си

Za

Со

т

ацетатно-аммонийный буфер, pH = 4.8 .

1нвдо,

оксадатный буфер, рИ = 3.3

Тяжелосуглинистая почва, длительность опыта 25 лет

Контроль . 54.2 37.9 2.90' 1.20, 2.92 0.20

Известь 44.8 18.2- . 2.48, ■ 0.88 2.74 - 0.23

HPK 50.7 37.3 2.82 I.6I 3.24 0.18

Навоз■ 54. е . 36.2 3.30 I.5X 3.03 0.17

Известь + 38.0 23.2 2.75 0.81 2.87 0.22

навоз

Известь + 37.6 •■1В.З 3.30 0.68 3.29 0.18

2 HPK. ■,

Песчаная почва, длительность опита 30 лет -

Контроль 9.7 9.1 2.20 0.80 0.67 0.19

ИТХ . ' 12.3 10.5 2.87 0.87 0.37 0.15

НРК>ТНК 12.0 10; 7 2.49 0.85 •" 0.55 0.15

По содержанию подвижных форм Со почва-ЦОС относится к группе средне- и высокообеспеченных (2.74-3.24 мг/кг). Известкование кислых почв до рН л2о= 6.2 не изменило подвижность элемента. Известно также, что лишь при {А н2обольше 7,вовможно.снижение содержания со из-за выпадения его в виде гидроокиси {Цшшпушко, 1973; ЕаЗеаси , 1978).

Ыногие исследователи указывают на увеличение подвижности Мо при известковании почв (Рочев, 1971; Ивченко и Власик, 1975; Аристархов .и Кочеткова, 1331). Однако вам не удалось зто установить в опыте ЦОС. Вероятно, сначала яри известковании кислой дерново-под-

золистой почвы происходит некоторое увеличение подвижности микроэлемента, но это, в свою очередь, повышает доступность его растениям. Следовательно, из-за большего выноса ыо с урожаем при длительном сельскохозяйственном- использовании почвы, по-видимому, нельзя наблюдать существенных различай в содержании подвижных форм Мо в вариантах контроль и известь.

Песчаная почва всех вариантов шшта относится в группе низко -обеспеченных ас Zn и Со. при длительном систематическом применении удобрений (варианты мис июЖШК) суиествует. также тенденция к уменьшению содержания в почве подвижных форта Со и Мо.

Тяжелые металлы. ' Многие исследователи, особенно из зарубежных стран, где применяются высокие дозы органических в минеральных удобрений, указывают на накопление в почве различных токсичных элемеагов {Aimerseon, 1Э7И Semei, Polemi? 1961; Ганоэдк,1985 и др.>. "Это негативно сказывается на урожае я. качестве растительной продукция. Исследования данных вопросов в вашей стране весьма немногочисленна. Поэтсму изменение содержания в разных почвах тя~ ■ желых металлов представляет.большое научное и практическое значение •

Фоновое. содержание ръ в дерново-подзолистых почвах ооставдяет 19» Hi -51, Ci~I45. ПЖ элементов следувдие:Рь -100, HI -100,са -5 мг/кг (Kioto , - см.: шшеев, 1984; Махонько и др.» 1985). Таким образок» в рассматриваемых опытах удобрения ве привела к накоплению в почвах элементов-загрязнителей сверх фоновых а тем более предельно допустимых валовых концентраций их (таблица 6).

Существует тецдевцяя снижения содержания доступных для расте-' шеЗ $01« РЪ и- Hi (вытяжка ацвтатно-аммсшгйный буфер, рВ»4.8) при известковании тяжелосуглинистой почвы и использовании органической системы удобрения на известкованном фоне.

Таблица 6

Содержание,тягелых металлов в дерново-подзолистых почвах, мг/кг (слов 0-20 см) (валовые форлн - данные * 1983г., подвижные форма - средние данные 1983-1985гг.)

Варианта РЪ Сг Н1

в п ! в" п Г ~п

Тяжелосугливистая почва, длительность опыта 25 лет

Контроль 19.1 0.76 46.0 0.59 27.1 0.76

Известь 14.1 0.52 41.0 0.60 25.0 0.28

ИРК Х4.2 ,0.60 47.5 0.66 '28.9 1.27

Навоз 17.-2 0.73 45.5 0.70 29.8 0.90

Йзвесть+навоз 15.6 ' 0.27 42.5 0.57 32.5 0.54

Известь+2 ирк 14.9 0.74 50.0 0.55 26.0 0.70

Песчаная почва, длительность опыта 30 лет

Контроль Э.О 0.21 4.0 0.36 4.1

ирк ■ ЭГ.З 0.34 4.0 0.35 ,, 5.5

ИРК.+ ШС- 3.3 0.20 5.5 0.31 5.6

В песчаной почве содержание валовых фода тяжелых металлов воз-'

*

растает при совместном использовании минеральных удобрений и тор-фонавозного компоста. Однако, в этом варианте (НРК+ТВК) отмечено минимальное количество подвижных форм РЬ, Сг, N1 по сравнению о контролем. -

Влияние длительного пряменения удобрений на урожай и качество культур звена севооборота

на де шово-подзолиотнх почвах .

Па тяжелооуглишстой дерново-подзолистой почве максимальные урожаи культур для всех лет исследования бшси полученц при органической или минеральной системе удобрения на язвестковаинсы фоне.

Особый интерес представляет собой поведение микроэлементов в сжстеиа цдчаа^аьтеыдк. Спгииахьаое содержание микроэлементов в

0.32 0.28. 0.19

растительной продукции следующее: ип- 20-60;Ре 40-70;си 8-15; 2а 20-60 иг/кг сухого вещества (Ковальский, Андрианова, 1970; Майбо-рода и Таковой, 1975; Кормовые добавки в рационах сельскохозяйственных животных, 1983).

Подкисление дерново-подзолистой почвы в варианте с НТК привело к избыточному количеству на в листьях клевера, увеличило поступление 2п в листья; клевера и клубни картофеля. ■

При окультуривании дерново-подзолистых почв без применения микроудобрений, возможно, ухудшение качества растительной продукции по содержанию таких биомикроэлементов, как Си и 2п . Так, количество Си в зерне озимой пшеница, Си к в клубнях картофеля, выращенных на суглинистой почве, а также Си в зерне гречихи и особенно в зерне ржи, выращенных на песчаной почве было значительно ниже оптимального уровня. Это подтверждает необходимость оптимизации питания растений и применения удобрений не только с учетом макро-, но л микроэлементов; (таблицу 7, 8)'. .

. Таблица 7

■ Урожай и содержание бисыикроэлементов в растениях Центральная опытная станция ВИГА

Вариант Урожай ц/га Ни Ре Си

в ыг/кг сухого вещества

I 2 3 4 5 6

сено листья клевера, фаза цветения, 1933г.,

Контроль 36 .В 90.9 98.7 12.8 31.2

Известь 54.0 77.1 107.8 13.6 39.8

НТК 55.0 171.9 III.5 II.6 54.8

Навоз 53.0 93.0 115.0 9.4 32.6

Известь+навоз 62.5 70.1 114.0 13.2 30.9

ИзвеотыЗ НРК 65.5 69.9 138.9 9.6 42.2

Тайшца 7 (продолжение)

■X 2 3 4 5 6

зерно озимой пшеницы, 19Б4Г.

Коптроль Х6.8 < . 39.6 . 40.2' 6.3 44.9

Известь 20.4 29.4 37.6 6.0 35.9

ю?к' ■ 39.2 39.6 . 40.5 4.3 35.4

Навоз 25.3 . ' ■ 33.68 32.8 5.7' 32.9

Известь+навоз' ,28.1 25.4 ' 32.8 , 5.5 30.9

Известь+2 ырк 4Ö.4 '30.8 40.6 ' ■ 3.0 ' . .31.6

НСРО.95 ='2'6 - -

клубни картофеля, 1985г.

Контроль , 142.0 .'. 2.2. 28.3 4.8 ■ 16.4

Известь 156.0 2.4 30.8 5.7 . 16.0

К?К , 253.5 2.8. 21.5 6:4 20.7

Навоз , 199.2 2.8 24,9 5.7 13.8

Известь+навоз 2X2.5 2.7 24.8 5.9 19.3

Известь+2 НТК 300.7 3.0 29.4 5.7 16.1

НсР 0.95 " 9Л .

. : . Таблица 8

- Урожай и содержание биомикроэлементов в растениях ■ . Новозы бковский филиал Ы1УА .

Вариант Урожай ^ ■ ga ._Сц ■ 2а

ц/га ■ в иг/кг сухого вещества

^ерно гречихи, 1983г.

Контроль ' 2.0 ' 46.2 - 49.0 6.5 29.0

нрк ■ 2.7 43.6 38.6 5,9 ■ 27.0

НТК + IHK 3.5 52.0 44.0 7.е; 28.Х

зерно озимой "ряш, 19в5г

Контроль 15.5 24.8 18,7 3.9 24.5

HPK 24.1 30.2 22.1 2.2' 26.7

HPK + тнк 28.5 29.2 20.6 .2,6 ] 22.2

Ute 0.95 " 2 ■ *

Примечание: х в целой низкий урожай гречихи на пеъчаной почве получен ns-эа ве благоприятных погодных условий (засушливое дето).

Таблица 9

Содержание.тяжелых металлов в растениях, иг-кг сухого вещества. Центральная опытная станция ШУА

Вариант , РЬ Сг ^ Xfl

листья клевера, фаза цветения. 1983г.

Контроль . 5.8 . I.I 5.9

Известь 6.7 1.0 4.3

КРК 7.2 1.0 ' - 8.1

Навоз 6.0 0.9 5.3

Известь+яавоэ/ 6.3 ■ 1.2 3.9

Извейть+2 HPK 6.9 1.0 3.1

зерно озимой шгенипн, 1984г.

Контроль 0.6 0.2 1.2

Известь 0.7 0.2 Ö.6

NPK 0.6 , 0.2 1.4'

Навоз . 0.6 ■ 0.2 0.7

Известь+навоз . 0.6 0.3 1.0*

Известь+Ä.WiK 0.6 0.2 I.I

клубни картофеля , 1985г.

Контроль - 0.2 .0.1 0.8"

Известь 0.1^ 0.2 1.2

NFK 0.1 Ö.I 2.6

Навоз о.'г 0Л- ' I.I

Известь+навоз 0.4 0.1 0.9

Известь+2 НТК 0.2 0.1 1.3

Сценка качества сельскохозяйственной продукции по содержанию тяжелых* металлов в условиях интенсивной химизации земледелия имеет важное значение. ДДК тяжелых металлов в растениях равны; для ръ - Ю; са - 3; 2; - (3-5) мг/кг сухого вещества. (Большаков и др., 1978).

Использование одних минеральных удобрений на тяжело-суглинистой почве привело к увеличению содержания Рв и токсичному для животных.

уровню содержания N1 в кормовой культуре. В этсы ж$ варианте установлено максимальное количество N1 в клубнях картофеля (2.6мг/ кг) (таблица 9).

Напротив, снижение накопления N1 в клевере отмечено в вариантах с применением органических или минеральных удобрений на известко-, ванном фоне. . '

Количество и>, Сг , Н1 в зерне гречихи, и' озимой рка, выращенных на песчаной почве, било во всех вариантах опыта одинаково и значительно ниже ЦПК. . ■

9

Баланс биогенных элементов в тяжелых металлов » дешово-подзолистых почвах при систематическом применении удобр^итгй в севообороте

Микроэлементы. В литературе надо д^итпрг по вопросам баланса микроэлементов в условиях длительного применения удобрений. Мы : рассчитывали хозяйственный баланс микроэлементов. В статье прихода принимали во внимание поступление их только с удобрениями,' а в статье расхода вынос' о основной а побочной продушщей.

Тяжелосуглинистая почва, как было показано выше, относится к груше высокообеспеченных до 1ы . Причем, максимальное количество подвижных форд Мп отмечено в варианте с навоз см. В этом же вари- -анте в звене севооборота складывался положительный баланс по Мп (+836.2) кг/га, что может привести к избыточному содержанию его в кислой дерново-подзолистой почве при длительном применении удобрений. " * . ♦

Сопоставление отатей баланса показывает, что хозяйственный вынос Уе культурами ж>змещается поступлением его с органическими и минеральными удобрениями. Баланс Си в тяжелосуглистой почве был отрицательный. Дефщит;ее характеризовался величиной (62.4) на. контроле; (26.6) в варианте о навозад и*<114.5) г/га в варианте

нзвесть+гНТХ. Следовательно, при систематическом внесешщыиверадъ-нюс удобрения и получения высоких урожаев необходимо оптимизировать я содержание микроэлементов в почве. ;

Более существенный дефвдитиз всех рассматриваемых Сисегикроэле-ментов найяцдавтся при расчете хозяйственного баланса 2п в слабообеспеченной им почве. В явеве севооборота величина отрицательного баланса*2п на контроле равна (230.1), а в варианте иэвестъ+2 нис-(440) г/га. I

■ В почве легкого метаниче скот о состава при внесении минеральных -удобрений на фоне периодического посева сидератов, известкования и применения торфо-навовного компоста складывался положительный балано Мл и Ге . Баланс Си сшг отрицательным во всех вариантах опыта о максимальной величиной 24.2 г/га в варианте. ИРВДНК, что в 1.4 раза больше, чем на контроле (17.2) г/га.

При этой, взерне- гречихи .а озимой ржа, выращенных на песчаной почве, количество *Си било ниже оптимального уровня. Баланс .2» в слабообеспеченной им пбчве во -всех вариантах опыта Ошг также отрицательным. Величина баланса изменялась от (84.6) на контроле до 142.3 г/га на ИГК в" звене сидерального севооборота (гречиха -лишн на зеленое удобрение - озимая рожь),. Это указывает на тенденцию к недостаточному обеспечению с« и 2а возрастаниях урожаев культур при длительном окультуривании песчаных почв без применения' микроудобрений. , \

Тяжелые металлы; Учитывая' возможное накопление тяжелых металлов в почве вследствие техногенного загрязнения, в т.ч. в ох применения удобрений, нами рассчитаны ориентировочные балансы гъ, сг, N1 в дернбво-подзолистых почвах разного механического состава,

В звене севооборота на тяжелосуглдниот ой дерново-нодаолхотой почве во воех вариантах опыта балано П>.бал отрицательным. Одна-

ко, если на контроле величина баланса составляла (15.8), на (13.4), то в варианте пзвесть+навоз (2.9) г/га. Несмотря на то, что с органическим удобрениями, вносятся значительные количества рь , содержание доступных для растений фор* элемента несколько снижается. Это уменьшает в вынос РЬ с урожаем. В 'звене (клевер -оззшсая пшеница — картофель) семипольного севооборота положительный баланс Сг бюг только в вариантах о навозом (2.1; 6.4) г/га.

Бадане N1 складывался отрицательно. Максимальная величина его составляла 56.9 в варианте с 'односторонним применением минеральных удобрений (на контроле - 25.8 г/га). Это указывает на шбокий вынос - элемента о урохаем. Ранее было таете показано, что в этем варианте отмечена максимальная подвижность н± в почве и наибольшее -содержание его в растениях (в клевере даже сверх-ПДК).

В песчаной почве в звене сидерального севооборота (гречиха -/тгртн на зеленое удобрение — озимая рожь) в вариантах с внесением удобрений (ЫГК в крвдщ) складавался положительный баланс РЬ (+Г7.1 и +14.7), Ст (+20.6 и +21.7), т(+18.9 и +18.2) г/га соответственно ва счет поступления металлов с торфо-навозшм кошостш и фосфоритной мукой. Тек как максимальные количества валовых форм РЬ , Ср , ,Н1 отмечены в варианте НРК +ТНК, то положительный. баланс тяжелых металлов указывает в данном случае на тенденцию к некоторому накапливанию их в песчаной почве.

ВЫВОДЫ

I- Длительное (25-30) лет систематическое применение различных . систем удобрения привело к существенным изменениям свойств почв, оказало влияние на подвижность макро- и микроэлементов.

2. Применение минеральных удобрений на фоне извести на тякело-суглкнистой почве в течение 25 лет повысило содержание кислотораст-воримого фосфора с 3.8 до 10.3 мг/ХОО г и стабилизировало на исходном уровне содержание каслоторастворамого калия..

В почве легкого механического состава за 30 лет внесения минеральных удобрений на фоне периодического посева сидератов, известкования и применения торфо-навознсго компоста (вариант ярк+ ТНК) содержание подвижного фосфора (вытяжка Кирсанова) увеличивалось от 6.3 (до закладки опыта) до высокого уровня обеспеченности 27.1, - а калия (вытяжка Дейве) от 2.5 до 5 мг/100г. При длительном окультуривании этих почв количество доступных для растений форы магния остается низким (менызе I мг мв/ДООг), что указывает на необходимость оптимизации питания растений на этих почвах по магнию. *

3. Известкование кислой тяжелосуглинистой почвы, а также использование органических или минеральных удобрений на известкованном фоне уменьшает содержание подвижных форм мп и Ре в 1.5-2 раза. В&явлевы высокие положительные корреляционные связи между количеством подвижных форм этих микроэлементов в тяжелосуглина-стой почве и'гидролитической кислотностью (л - -»0.8, п = 36).

Как на тяжелосуглинистой, так и на песчаной почвах отмечается лишь тенденция в изменении подвижности. 2п, Си, со , ио . Одностороннее внесение минеральных удобрений в тяжелосуглинистую почву несколько увеличивает количество подвижных форы 2л, Си, со.

Установлена слабая и средняя обеспеченность тяжелосуглинистой почвы по содержанию подвижных форм гп (0.7-Х.6) (ацетахно-еыыо-,

штйпмй буфер, рн в 4.8) и Ив (0.17-0.23) (оксадатный буфер, рН = 3.3) и низкое содержание Со (меньше 0.7} (1а шо^), но (мевыпе 0.2), (меньше 1.0) иг/кг в песчаной почве.:

4. Длительное применение удобрений не правело к накоплению ва-' довых и подвижных форм Ръ , С4 , Сг , N1 в дерново—подзолистых ' почвах разного механического состава сверх ЦЕЦЕ." Содержание подвижных фор* изменяется от 0.76 на контроле до 0-27, в варианте , известьшавоэ, а Ы1 от 0.76 ва контроле до 0.28 ыг/кт в варианте с внесением извести (натяжка ацетатно-аиюнийный буфер» рН - 4.8).

5. Пряная зависимость между подвижностью Цп , , Сц , 2а в почве и поо*упленнем их в растения ваАоздаетоя не всегда. На кислой тякелосугягнвстой почве использование минеральной системы удобрения привело в избыточному содержанию Кп в листьях клевера (171-9) мг-вг сухого вещества./

Количество Си в зерне озимой пшеницы (3.0-6.3), ржи (2.2-3.9), клубнях картофеля-(4.8-6.4) ж зерне гречихи (5.9^7.6), а также 2п в клубнях картофеля (16.0-20.7)- иг-кг сухого вещества было значительно ниже оптимального' уровня.

6. 25-летнее жснолъаовашге минеральных удобрений на суглшпг-, стой почве привелок накоплению VI в кормовой культуре сверх £ШК. Напротив, прх органической снотеме удобрения на известкованием фоне количество. Н1 в клевере было в 1.5 раза меньше, чем на ■ контроле (5.9 иг/кгоухого вещества).

Содержание РЪ , Сг , Н1 в зерне озимой пшеницы и ржи, клубнях картофеля ж верно гречиха было ниже ЦДК,

,' 7. Ежегодное в среднем внесение, минеральных удобрений в догах около 80-150 кг/га д.в. ш навоза в дозе порядка ДО т/га ра известкованном фоне (4 т/га за 7 дет) не обеспечивает положительного ^баланса ЗД и га: в звене севооборота (клевер - озимая пшеница

— картофель). Отрицательный баланс этих микроэлементов отмечен такие в звене сидерального севооборота (гречиха - дшин на зеленое удобрение - озимая рожь) на песчаной почве при ежегодном внесении в среднем 10 т/га IHK и 3Q-40 кг/га д.в. КТК ва фоне извести (1,5 т/га за 8 лет).

8. Баланс тяжелых металлов в суглинистой почве складывался в основном'отрицательно, что указывает на высокий вынос элементов с урожаем и возможность загрязнения ими получаемой растительной продукции. В песчаной дерново-подзолистой почве баланс РЪ , Су, N1 - положительный, в-основном за счет внесения их о торфо-навоэ-.ным ксашостсм и фосфоритной мукой.

. ДЕЩСаШИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Комплексная оценка различных систем удобрения в севооборотах необходимость опытной проверки применения микроудобрений: ва тяжелосуглинистой почве - цинковых и молибденовых, на песчаной

- кобальтовых, медных, цинковых и молибденовых.

Одностороннее систематическое применение минеральных удобрений на кислой дерново-подзолистой почве может привести к накопление ' Hi и Мп в. кормовых культурах сверг 1ЩК. При дальнейшей химизации сельского хозяйства необходим контроль за качествам растительной продукции с учетом ее микрозлемеитного состава и возможного, загрязнения тяжелыми металлами. . ■

Список работ,' опубликованных со теме. ■ * .; диссертации

I. Влияние длительного систематического применения различных систем удобрения ва изменение агрохимических свойств дервово-цод-эолистых почв разного механического состава, — Вест, Ыоок* Уви-

верситета, сер, 17, почвоведение, 1985,л I, с. 62-67.(в соавторстве) . 1

2. Обеспечение растений макроэлементами-при систематическом применении удобрений. - Тезисы доклада на УП-й научной копферен-

ш молодда ученых .факультета почвоведения ИГУ (рукопись д ааоааро-

*

вана в ВИНИТИ) (в печати).

3. Влияние длительного систематического применения удобрений ' па содержание подвижных форм микроэлементов в дерново-подзолистых почвах. - Вест. Моск. Университета, сер. 17, почвоведение, 1986, Л X, с. 46-19.

4. Воздействие длительного применения различных систем удобрения на качество растениеводческой продукции. - Докл. ВАСХНИЛ, 1965, Л в, о. 44-46 (в соавторстве).

5. Изменение содержания подвижных форм микроэлементов в дерно-во-подзодистнх почвах и урожай культур при длительном применении удобрений. - Тезисы доклада на ХУШ конференции молодых ученых в специалистов ВИТА. Взял. ВИУА, 1986, * 76, с. 5-9 (в соавторстве).

6. Изменение некоторых качественных показателей растений яри длительном применении различных систем удобрения. - Тезисы доклада на Всесоюзной конференцки молодах ученых и специалистов "Достижения научно-технического прогресса ва, службу нардрртвй'лтяг продо-. ьольствекного фонда страны..." Цахарадзе,1Эв5, с. 46-47 (в соавторстве). " • .

Пощшсмю ж мчап Х541П.

Формат 60x90/16.

Усл. им. л. ^ Уч.-«лд. л. 4,0

Т.р^с КО »«А Знаэ М _■

Ороеня ^Зик Почем'взоивпкпо Лям^ого упл* ЮЗООЭ. Москва, у*. Героем. 5/7. Тшогр^аа о(\лаиа "Зи Почета* »здатвльстгвд МГУ. 118689, Миша, Лвякяск» горы. .

■ / ■