Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОКУЛЬТУРИВАНИЕ МЕЛИОРИРУЕМЬЕХ ЗЕМЕЛЬ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕСТНЫХ РЕСУРСОВ САПРОПЕЛЕИ ЮЖНОЙ ЗОНЫ ПРИАМУРЬЯ

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "ОКУЛЬТУРИВАНИЕ МЕЛИОРИРУЕМЬЕХ ЗЕМЕЛЬ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕСТНЫХ РЕСУРСОВ САПРОПЕЛЕИ ЮЖНОЙ ЗОНЫ ПРИАМУРЬЯ"



На нравах рукописи

ШНШОВЛ Ирина Николаевна

ОКУЛЬТУРИВАНИЕ МЕЛИОРИРУЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕСТНЫХ РЕСУРСОВ САПРОПЕЛЕ» ЮЖНОЙ ЗОНЫ ПРИАМУРЬЯ

06.01.02 - Мелиорация, рекультивация и страна земель

Автореферат

диссертации на соискание ученой степе пи кандидата сельскохозяйственных паук

Волгоград - 2004

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образованна

«Дальневосточный государственный аграрный университет»

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент,

заслуженный мелиоратор РФ, Алексей ко Иван Сергеевич.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

заслуженный деятель науки и техники РФ, академик РЛСХН Григоров Михаил Стефанович, кандидат сельскохозяйственных наук, Кузнецова Надежда Владимиров![а.

Ведущая организация: «Поволжский научно-исследовательский институт

э ко лого-мел ч оративн ых техн ол оги й».

Защита состоится «¿6 » JU/XJ. 2004 г. в Ш15 ч. ira заседании диссертационного совета Д 220,008.01 при ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 400002, г. Волгоград, ул. Институтская, 8, ВГСХЛ.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке академии.

Автореферат разослан « ¿0_у> Cihji&Jj 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Е.А.Литвинов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В Российской Федерации более 80% посевных площадей сои сосредоточено па Дальнем Востоке. Традиционно основные районы соесеяння - Амурская область, Приморский и Хабаровский края. Однако на фоне глубоких экономических реформ произошел спад в производстве этой ценной бобовой культуры, В 2003 году производство сои в Амурской области в сравнении с 1990 г. уменьшилось в 3,5 раза. Это объясняется сокращением посевных площадей области, снижением урожайности сои и падением естестве|гного плодородия почвы.

Решение проблемы повышения плодородия почв связанно с применением в качестве удобрений местных природных ресурсов органического сырья - сапропелей. Общие запасы его в Амурской области оцениваются в 2200 млн. т. Внесение сапропеля в течение одного сезона ¿дозволяет создать мощный пахотный горизонт с повышенным содержанием питательных веществ по всему профилю.

Мощным фактором повышения урожайности сельскохозяйственных культур является мелиорация земель, особенно в сложных природно-климатических условиях Приамурья. В настоящее время большинство разработанных биологически оптимальных режимов орошения предусматривают интенсивное обеспечение растений водой в течение всего вегетационного периода с применением больших оросительных норм. При всевозрастающем дефиците водных ресурсов получение максимального количества продукции на единицу оросительной воды возможно разработкой водосберегающих режимов орошения. Это достигается путем дифференцирования нижнего порога влажности с учетом отзывчивости культур на условия водообеспеченности по периодам роста и развития растений.

В связи с этим актуальным вопросом является разработка научно-обоснованных режимов орошения сои для условий муссонного климата Приамурья и определение эффективности применения сапропелевых удобрений под сою, с целью повышения продуктивности земель и у вел и чен ия. .урожай -

ности данной культуры.

Цель и задачи исследований. Цель исследований заключалась в разработке оптимальных режимов орошения сои п сочетании с внесением сапропелевых удобрений, обеспечивающих, при дифференцированном водо-обеспечении, получение устойчивых урожаев в условиях южной зоны Приамурья.

Для достижения этой цели были поставлены и решены следующие задачи;

- обосновать возможность использования сапропеля в качестве удобрения, вносимого под сою на мелиорированных землях Приамурья;

- оценить влияние сапропеля на плодородие почв и экологическую безопасность его применения;

- установить оптимальные дозы внесения сапропеля, обеспечивающие формирование урожайности зерна сои на уровне 2...3 т/га;

- проанализировать особенности и динамику водопотребления сои, формирование водного режима почвы в условиях муссоннош климата Амурской области ггри дифференцированном водообеспечении;

- установить оптимальный дифференцированный режим орошения сои, исходя из особенностей климата Амурской области и получения наибольшего урожая;

- изучить взаимное влияние режимов орошения и доз сапропеля на урожай и качество зерна сои;

- определить экономическую и энергетическую эффективность режимов орошения с использованием сапропеля в условиях 11риамурья.

Научная новизна. Обоснована и экслсриментально подтверждена возможность эффективного возделывания сон на мелиорированных землях Амурской области с внесением сапропеля. Разработаны дифференцированные реж1тмы орошения сои и установлены оптимальные дозы внесения сапропеля, позволяющие получать значительную прибавку урожая сои при минимальных затратах поливной воды. Определено влияние орошения и сапро-

пеля на рост и развитие растений сои, качество зерна и плодородие почв.

Практическая значимость состоит в обосновании и экспериментальном подтверждении экономической целесообразности к экологической безопасности применения сапропеля в сочетании с орошением при выращивайии сои в условиях южной зоны Приамурья. Разработаны рекомендации по применению сапропелевых отложений Приамурья в качестве местных органно-минеральных удобрений иод сою с указанием конкретных доз внесения.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на научно-производственных конференциях профессорско-преподавательского состава ДальГЛУ (г. Благовещенск 2001.„2003 г.), на III и IV региональных научно-практических конференциях молодых ученых (г. Благовещенск 2002...2003 г.), на международной научно-практической конференции «Основы достижения устойчивого развития сельского хозяйства» (г. Волгоград, 2004 г.), на III российско-монгольской научной конференции молодых ученых и студентов «Алтай: экология и природопользование» (г. Бийск, 2004 г.).

Публикация результатов исследовании. По материалам исследований опубликовано 6 работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов и рекомендаций производству. Работа изложена иа 152 страницах основного текста, включая 31 таблицу, 12 рисунков, а также библиографического списка использованной литературы и приложений на 46 страницах. Список используемой ли тературы включает 199 наименований, в том числе 6 иностранных авторов,

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введен ни обоснована актуальность темы, отражены цель, научная новизна, практическое значение, реализация работы и ее апробация.

В первой главе приводится аналитический обзор отечественной и зарубежной литературы по проблемам окультуривания мелиорируемых земель Приамурья. Рассмотрены особенности возделывания сои при орошении и современное состояние вопроса использования местных природных ресурсов сапропеле и в качестве удобрений в Амурской области.

По данным исследователей Б.Б. Шумакова, И.П, Кружилинз, М.С. Гри-горова, И.П. Айдарова, Г.В. Ольгаренко, В.Б. Енкена, В.А. Козина, П.Е. Губанова, B.C. Снегового и других орошение в зонах неустойчивого увлажнения является основным фактором повышения продуктивности сои. Исследования и передовой опыт показывают, что орошение создает оптимальные условия для развития сои и способствует увеличению ее продуктивности в 2 - 3 раза по сравненнго с неорошаемыми землями.

С другой стороны, анализ работ ряда ученых, позволяет отметить, что соя предъявляет высокие требования к уровню питания (Кузин В.Ф., Шеле-вой Г.К., Фокин Д.А., Волох И.П., Балакай Г.Т,, Лытов М.Н., Багаев В.Б., Прокопчук В.Ф. и др.). В связи с этим получение высоких урожаев только за счет орошения невозможно без сохранения плодородия почв.

Таким образом, в результате анализа литературных источников установлено, что вопросы, связанные с водным и питательным режимами сон, требуют дальнейшею уточнения и корректировки с учесом конкретных условий произрастания. Поэтому в настоящее время особую актуальность приобретают вопросы разработки научно-обоснованных, а самое главное, щадящих режимов орошения сои, а также применение в качестве удобрений местных природных ресурсов - сапропелей,

Во второй гланс изложены методика и условия проведения исследований, представлена схема полевых опытов и характеристика опытного участка.

Исследования водного режима почвы и доз внесения сапропелевых удобрений проводились на опытно-производственном участке в СХПК «Вол-ковский» Благовещенского района Амурской области с 2001 по 2003 г.г.

Почвенный покров Волховской оросительной системы представлен луговыми черноземовидными почвами.

Годы исследований существенно различались по величине и распределению атмосферных осадков, что позволило сделать оценку эффективности орошения. Наши исследования пришлись на засушливый 2001 год (ГТК=1,01), незначительно засушливый 2002 год (ГТК=1,36) и переувлажненный 2003 год (ГТК=2,5).

Опыты проводились по двух факторной схеме: 1 фактор - дифференцирование пред поливного порога влажности почвы (табл.1) и 2 фактор - орга-но-минеральное питание за счет внесения сапропеля.

Таблица I

Схема опыта по изучению водопотребления и режима орошения сои, влажность почвы, % от ИВ в слое почвы 0-30 см

Вариант Периоды

посев - начало цветения начато цветения -бобообразо ват ш е бобообразо ванне - созревание

Без орошения (контроль)

I 90 80 60

1! 60 60 80

III 60 80 80

На каждом варианте по изучению водного режима почвы размещались опытные делянки по исследованию действия сапропелевых удобрений по схеме: I - без внесения сапропеля (контроль), 2 - сапропель 20 т/га, 3 - сапропель 40 т/га, 4 - сапропель 80 т/га, 5 - сапропель I60 т/га.

Всего было заложено 20 вариантов в четырехкратной повтори ости рен-домизированным методом.

Опыты проводились с районированным для Приамурья среднеспелым сортом сои «Луч надежды». Для закладки опытов использовались сапропелевые отложения озера Косицино, расположенного у села Куропатино Тамбовского района Амурской области.

Орошение опытного участка проводили дальнеструйными дождевальными аппаратами ДЦ-30. Каждый вариант орошения и варианты с сапропелевыми удобрениями размещались под отдельным дождевальным аппаратом. Почвы опытного участка осушаются пластмассовым дренажом с глубиной закладки дрен 1,2 метра и расстояниями между ними 12 м.

Агротехника возделывания сои - общепринятая в Амурской области.

Фенологические наблюдения по всем вариантам опытов проводили, используя методики Г.Ф. Пикитенко и Б.А. Доспехова: подсчеты густоты стояния всходов и количества растений, сохранившихся к уборке; измерение высоты растений; учет образования клубеньков; определение динамики формирования листовой поверхности; накопление сухого вещества; учет выноса питательных веществ растениями; учет урожая.

Исследования проводили по общепринятым методикам: механический состав определялся методом Качинского, структурно-агрегатный состав - по Савинову, плотность почвы - пикнометрически, объемная масса - в патронах Качинского, скважность (тюрозность) общая - вычисленном, капиллярная и полная влагосмкость - насыщением в патронах, гигроскопическая влага - весовым методом, максимальная гигроскопичность - по Николаеву, рН суспензии - электрометрически, гумус - по Тюрину, фосфор подвижный - по Мачи-гину, калий усвояемый - по Масловой с использованием пламенного фотометра, общий калий - путем спекания с хлористым аммонием и углекислым кальцием с последующим фотометрнрованием, легхогидролизуемый азот -по Тюрину и Кононовой, нитратный аммонийный азот - фотоэлсктрокало-ри метрически.

Влажность почвы на глубине 0-30 см определяли подекадно, образцы отбирали почтенным буром. Сроки проведения поливов определяли по снижению предполивной влажности почвы до заданного уровня. Поливные нормы рассчитывали по формуле А.Н. Костикова. Суммарное водопотребление определяли по методу водного баланса А.Н. Костякова. Среднесуточное водопотребление определяли расчетным методом по межфазным периодам.

Данные по урожайности подвергались статистической обработке. Экономическая эффективность определялась расчетно-нормативным методом. Годовые издержки определялись на основе рекомендаций ВНИИОЗа "Технология возделывания сельскохозяйственных культур на орошении".

В третьей главе рассмотрены основные месторождения сапропелей Приамурья, способы их добычи, агрохимические и физико-механические свойства. Проанализировано влияние сапропелевых удобрений на эффективность производства продуктов растениеводства и состав почвы.

Изучение сапропелевых месторождений показывает, что в Амурской области имеются богатейшие запасы сапропелевых отложений, которые обладают ценными свойствами.

В результате сложных физических, химических и биологических процессов сапропель обогащен, помимо собственного органического вещества, кальцием, фосфором, железом, микроэлементами, физиологически активными веществами (каротин, витамины, органические кислоты), что имеет важное сырьевое значение для производства его в качестве удобрений.

Сапропеля Приамурья по своим агрохимическим и физическим свойствам представляют большой интерес для использования их в сельскохозяйственном производстве с целью повышения урожайности и плодородия почвы (табл. 2).

Характерной особенностью сапропелей Приамурья является высокое содержание в них фосфора (в 10 раз больше, чем в сапропелях европейской част» России) и высокозольность (по существующей классификации они относятся к кремнистому классу).

Исследования ряда ученых (Кирейчевой Л.В., Хохловой О.Б., Григоро-ва М.С., Овчинникова A.C., Алексейко И.С., Волоха И.П., Лопатко М.З., Ко-сульниковой Т.Л., Геращенко А.Н., Курмышевой H.A. и др.) по применению сапропеля показали, что использование его на удобрение является не только средством непосредственного обеспечения культурных растений шггатель-ными веществами, но и весьма важным фактором коренного улучшения условий почвенного плодородия путем обогащения почвы органическими ве-

ществами, устранения изменений кислотности, увеличение запасов питательных веществ и улучшения водно-физических свойств пахотного слоя.

Таблица 2

Физико-химические свойства сапропелей Приамурья

Показатели Единица измерения Название озер

Пикало во Голушкино Косицино

Влажность % 78...63 73...63 73...56

Зольность % 59...54 70... 80 76...87

Кислотность рН (водн) 7,7...6,8 7,3...6,8 7,0...7,4

Дисперсность - 0,25...0,03 0,28...0,03 0,38...0,08

Азот % 2,5... 2,2 1,7...1,3 1,8...0,81

Фосфор г/кг 5,2...6,9 7,0... 5,6 8,0...4,9

Окись кальция % 1,7...1,1 3,2..Л,2 5,1..Л,4

Окись железа % 9.9... 14,8 13,1:..9,7 10,1...13,8

Никель мг/кг 31...45 121...372 33...242

Цинк мг/кг 55...86 132...145 80...117

Молибден мг/кг 2,3...4,3 1,8.,.2,7 1,6...1,9

Марганец г/кг 3,6... 3,5 2,8...2,4 1,7..Л,9

В четвертой главе приводятся результаты экспериментальных исследований разработанных дифференцированных режимов орошения сои в условиях муссонного климата Амурской области. Здесь были рассмотрены: особенности поливных режимов по вариантам дифференцирования предпо-ливной влажности почвы, суммарное и среднесуточное водопотребление, критерии продуктивности использования почвенной влаги, динамика влажности почвы под влиянием сапропелевых удобрений.

Анализ данных величины урожая, оросительных норм и суммарного водопотребления показывает их прямую связь (табл. 3).

В процессе исследований установлено, что наибольшее количество воды в целом за вегетацию сои расходовалось на вариантах с предполивной влажностью почвы 90-80-60% НВ, среднее - на варианте 60-80-80% НВ н наименьшее на варианте 60-60-80% НВ.

Следует также отметить, что с повышением интенсивности поливного режима сои {от 60-60-80% НВ до 90-80-60% НВ) величина поливных норм и

продолжительность поливов уменьшаются одновременно с увеличением количества поливов по фазам роста и развития растений.

Таблица 3

ВоДопотребление сон, в среднем за 2001-2003 гг.

Вариант Оросительная норма, м3/гэ Суммарное водо-потребление, м'/га Урожайность, т/га Коэффициент водопотребления, м'/т

Контроль - 3420 1,08 3167

I 1233 4407 1,56 2825

II 1000 4044 1,34 3077

Ш 1 1200 4300 1,43 2981

Но уровню коэффициента водопотребления можно судить об эффективности выбранного режима орошения. Режим орошения 90-80-60% НВ является наиболее продуктивным по использованию воды в посевах сои, так как имеет самое низкое значение коэффициента водопотребления.

Более полно характеризует закономерности изменения потребности растений в воде динамика среднесуточного водопотребления по отдельным периодам роста и развития растений и в целом за вегетацию (табл. 4).

Таблица 4

Среднесуточное недопотребление сои по вариантам режима влажности

почвы (среднее за годы исследований), м^/га

* Вариант ре- „ г г Посев - цве-жнма влажно! тение сти почвы Цветение -начало бобо-образования Начало бобо-образования - созревание В среднем за вегетацию

контроль 21,8 46,6 14,3 27,5

I 30,7 54,9 22,2 35,9

II ! 26,6 51,1 24,8 34,1

III | 26,6 53,9 25,7 35,4

Анализ динамики среднесуточного водопотребления сои по периодам вегетации выявил оптимальный водный режим почвы (90-80-60% НВ), обеспечивающий реализацию потенциала продуктивности культуры при экономии оросительной воды.

знать, как влияет суммарное водопотребление и затраты оросительной воды на урожайность сои.

Обработка полученных экспериментальных данных зависимости урожайности от затрат оросительной воды позволила описать ее уравнением полином иачьной регрессии: для I режима у = - 0,585х3 + 2,605х - 0,92; для II режима орошения у = - 0,43х2 + 1,9х - 0,45; для III режима орошения у = - 0,535х2 + 2,365х - 0,8 (рис. 1).

400 1000 2300

Оросите л ьная норма, м3/га

Рис, 1. Зависимость урожайности сои от затрат оросительной воды: —Влажность почвы 90-80-60% НВ, —Влажность почвы 60-80-80% НВ, —Влажность почвы 60-60-80% НВ,

оЧ---

3590 4350 5280

з

Суммарное водопотребление, м /га Рис, 2. Зависимость урожайности от суммарного водопотребления: ♦ Влажность почвы 90-80-60% НВ, Влажность почвы 60-60-80% НВ, «•*•« Влажность почвы 60-80-80% НВ.

Зависимости урожайности от суммарного водопотребления описываются следующими уравнениями полиномиального вида: для I режима орошения у = - 0,105х2 - 0,005х + 2,06; для II режима орошения у = - 0,055х2 - 0,087х + 1,77; для III режима орошения у = - 0,07х2 - 0,1х + 1,96 (рис. 2).

В пятой главе изучены вопросы влияния сапропелевых удобрений на рост и развитие растений сои, величину и качество урожая, вынос питательных веществ и тяжелых металлов с урожаем сои. Здесь также рассмотрено влияние сапропеля на питательный режим и агрохимические свойства почвы.

Улучшение водного и пищевого режима в значительной степени стимулирует линейный рост сои. Как показали наблюдения (рис. 3) значительное влияние на динамику линейного роста растений сои оказывали повышенные дозы сапропеля.

I II III IV V

Фазы развития

Рис. 3. Динамика линейного роста сои по вариантам внесения сапропеля

(в среднем за 3 года):

-Контроль; — • — 20 т/га; — — 40 т/га;

----.80 т/га; — ■ • 160 т/га.

Так, к началу фазы бобообразования, показатели линейного роста растений на варианте с максимальной дозой сапропеля были выше варианта с минимальных дозой внесения сапропеля на 22 см.

Увеличение линейного роста сои от добавок сапропеля сопровождалось значительной прибавкой урожая зерна (табл. 5).

Таблица 5

Урожайность сои при различных дозах внесения сапропслей

Варианты 2001 год 2002 год 2003 год В среднем за 3 года

Урожай ность, т/га 1 « з м Б. Я Урожай ность, т/га При, бавка, ! % Урожай 1 ность, т/га При. бавка, % УЯ га « * ¡5 Си п и ( « £.8

Дозы внесения сапропеля

Контроль 0,89 - 1,35 - 1,02 - 1,08 -

20 т/га 1,03 15,7 1,57 16,3 1,17 14,7 1,25 15,7

40 т/га 1,2 34,8 1,85 37 1,31 28,4 1,45 34,2

80 т/га 1,41 58,4 2,13 57,7 1,59 55,8 1,71 58,3

160 т/га 1,54 73,0 2,17 60,7 1,84 80,4 1,85 71,3

Режимы орошения

Контроль 0,89 - 1,35 - 1,02 - 1,08 -

I 1,63 83,1 1,95 44,4 1,10 7,8 1,56 44,4

11 1,38 55 1,63 20,7 1,02 - 1,34 24,1

Ш 1,48 66,2 1,79 32,6 1,03 0,9 1,43 32,4

НСР05 НСРА НСРВ 0,06 0,02 0,03 0.1 0,04 0,05 0,1 0,05 0,05

Доза сапропеля 20 т/га повышала урожай сои во все годы исследований на 14,7...16,3 % относительно контроля и в среднем за 3 года прибавка урожая составила 0,17 т/га. Доза сапропеля 160 т/га повышала урожай сои на 60,7...80,4% относительно контроля и в среднем имела прибавку 0,77 т/га.

Повышение плодородия почвы за счет внесения расчетных доз сапропеле» способствовало увеличению общей массы растений, количества завязавшихся бобов, числа зерен в них, формированию более крупных семян и, в конечном счете, повышало зерновую продуктивность растений.

В условиях естественного плодородия почвы урожайность зерна сои с одного гектара в среднем за три года при I режиме орошения составила 1,56 т/гз и имела наивысшую прибавку урожая 44,4% к контролю. При III режиме орошения зерновая урожайность снизилась до значения 1,43 т/га и имела прибавку к контролю 32,4 %. Самая низкая урожайность была получена на делянках со II режимом орошения - 1,34 т/га и соответственно составила 24,1% к контролю.

Принимая во внимание, что самая высокая урожайность сои была подучена при интенсивном режиме орошения, а на вариантах с внесением са-пропелей - при максимальной его дозе можно сделать вывод, что, повышая влажность почвы, необходимо увеличивать я дозы внесения сапропеля. В этом случае сумма прибавок от совместного действия данных агроприемов будет высокая.

При выращивании сои в условиях орошения главной задачей, наряду с обеспечением планируемой продуктивности, является получение высокого качества зерна. Результаты исследований убеждают в том, что внесение сапропелевых удобрений положительно сказалось на повышении белковости семян сои, однако при орошении наблюдается тенденция к снижению белковой составляющей. Искусственное повышение плодородия почвы за счет применения сапропеля способствовало как росту долевого содержания белка в зерне сои от 35,91,..до 40,01%, так н общему выходу протеина с гектара посева (табл. 6).

Полевые опыты выявили заметное влияние режима увлажнения почвы на содержание жира в зерне сои. Причем, если доля протеина в зерне сои при повышении водообеспеченности уменьшается, то содержание жира растет с увеличением предполивного порога влажности почвы.

Мелиорирующий эффект внесения сапропеля оценивается влиянием его на вводи о-физические свойства почвы. Установлено, что действие сапропеля на почву не снижается через 1 и 2 года после внесения, причем улучшение ввод но-физических и агрохимических свойств почвы наблюдается с увеличением внесенной дозы сапропеля.

Таблица б

Содержание протеина и жира в семенах сои в зависимости от режима орошения и доз сапропеля (среднее за 2001 -2003 гг.), %

Режим орошения Дозы внесения сап ропеля

Контроль Сапропель 20 т/га Сапропель 40 т/га Сапропель 80 т/га Сапропель 160 т/га

Содержание протеина

Контроль 35,91 37,61 38,74 3937 40,01

I 34,2 36,2 37,0 38,2 39,2

II 35,1 37,1 38,1 39,1 40,0

Ш 34,9 36,8 37,5 38,1 39,7

Содержание жира

Контроль 17,78 18,79 18,49 18,4 17Д5

I 18,2 19,0 19,1 19,2 18,1

II 17,8 18,7 18,4 18,3 17,4

Ш 18,0 18,9 18,7 18,5 17,9

При накоплении сапропеля в почве образуются органические вещества, подобные гумусу, насыщенные различными микроэлементами (молибден, цинк, кобальт, бор, марганец и др.). При внесении сапропеля дозой 160 т/га содержание гумуса в почве повысилось с 4,32 до 7,28 % по сравнению с контролем.

. Проведенные исследования показали, что сапропель, вносимый на лугово-черноземовидную почву дозой 20...160 т/та, увеличил содержание фосфора в 7... 8,5 раз, калия в 3,5...4,0 раза, марганца в 1,6.. Л,9 раза, и азота в 1,9.,.2,7 раза соответственно.

В связи с тем, что минеральное питание растений и их состав определяются многофакторгшми связями в системе «почва - растение - человек», то представляет интерес проанализировать вынос тяжелых металлов урожаем сои.

На рисунке 4 отражены средние нормативные значения содержания микроэлементов в растениях и в урожае сои при внесении сапропеля дозой 80 т/га.

Рис. 4. Содержание тяжелых металлов в урожае сои:

П - среднее нормативное содержание микроэлементов в растениях; В - выкос тяжелых металлов урожаем сои при внесении сапропеля.

Сравнение этих результатов показывает, что внесение данной дозы сапропеля не представляет опасности с точки зрения накопления токсичных веществ в растениях и зерне сон. Хотя некоторые элементы (Мп, $г, Сг, Т1) превышают среднее нормативное их содержание, все они находятся в пределах допустимой концентрации. Необходимо также отметить, что тяжелые металлы в минимальных количествах необходимы живым организмам и лишь при избытке оказывают токсическое действие,

В шестой главе дается экономическая и энергетическая опенка возделывания сои при различных режимах орошения и дозах внесения сапропеля.

Экономическая эффективность определялась на основании технологических карт и фактических данных по прямым затратам (табл. 7).

При сравнении вариантов с внесением сапропелей установлено, что максимальная прибыль была получена при повышенной дозе сапропеля 160 т/га. Однако, по показателю рентабельности наиболее эффективным оказался вариант с дозой 80 т/га сапропеля. Это объясняется тем, что суммарные затраты возрастают с увеличением доз сапропелевых удобрений и прибавки

урожая сои и при 160 т/га опережают рост прибыли от дополнительно произведенной продукции.

Таблица 7

Экономическая эффективность технологии возделывания сои при орошении в сочетании с внесением сапропеля

Варианты Урожайность т/га Затраты, руб./га Выручка от Чистая Рента бель-

опыта Общие В т.ч. сапро пель В т.ч. орошение реализации руб./га прибыль, рубУга ность, %

Контроль 1,08 688 - - 2425 1737 253

л S 20 т/га 1,25 547 101 - 2633 2086 382

& JC 40 т/га 1,45 658 204 - 3070 2412 367

о 80 т/га 1.71 875 405 - 3690 2815 322

160 т/га 1,85 1295 810 - 4236 2941 227

g Контроль 1,56 1151 - 449 3613 2462 214

s? 20 т/га 1,84 1008 101 449 4017 3009 299

о 40 т/га 2,11 1115 204 449 4578 3463 311

о ОС 1 80 т/га 2,55 1321 405 449 5514 4193 318

о СЧ 160 т/га 2,76 1694 810 415 6153 4459 263

ОС Контроль 1,34 965 - 286 3087 2122 220

^ 20 т/га 1,55 825 101 286 3367 2542 308

о оо 40т/га 1,77 929 204 286 3836 2907 313

о ЧО 80 т/га 2,09 984 405 140 4453 3469 353

о vO 160 т/га 2,31 1390 810 140 * 5131 3741 269

CQ Контроль 1,43 1071 - 389 3323 2252 210

IX 20 т/га 1,66 928 101 389 3637 2709 292

Ь m 40т/га 1,91 1032 204 389 4160 3128 303

о ой 1 80 т/га 2,29 1184 405 339 4950 3766 318

О VO 160 т/га 2,58 1590 810 339 5757 4167 262

Таким образом, наиболее экономически эффективным оказался вариант с дозой внесения сапропелевых удобрений 80 т/га.

Сравнивая варианты орошения, при данной дозе сапропеля экономически эффективным оказался Г режим (90-80-60% НВ) по показателю чистого дохода в 4193 р., что выше на 724 р. II режима орошения, хотя показатели рентабельности ниже; по сравнению с Ш вариантом орошения показатели.

Биоэнергетическая оценка разработанных дифференцированных режимов орошения в сочетании с внесением сапропелем показала, что все они в различной степени являются энергосберегающими (рис. 5).

л

5 £

0

1 § С -Э4

и ^н

и О

,5 *

Г)

и-1,41,31,2-и 1

___4

■ ^ г _ * 1

4 г*

Контроль 20 т/га 40 т/га 80 т/га 160 т/га Рис. 5. Энергетическая эффективность возделывания сои взависимости от режимов орошения и доз сапропеля: —■— Без орошения —♦ - 90-80-60% НВ

--#--60-60-80% НВ —60-80-80% НВ

Наиболее эффективным оказался I режим орошения (90-80-60% НВ), которому соответствовало максимальное значение коэффициента энергетической эффективное™ (1,53) при дозе внесения сапропеля 80 т/га. Внесение повышенных доз сапропелевых удобрений (160 т/га) энергетически неоправданно из-за высокой энергозатратности. 11а неорошаемых вариантах снижение энергетических коэффициентов обусловлено низкой урожайностью культуры.

Основные выводы

1. В южной зоне Приамурья для повышения плодородия почвы и уве-

личения урожайности сои на мелиорированных землях целесообразно использовать ресурсы сапропеля, которые при разработке естественной влажности и промораживании оказывают положительное влияние на рост и развитие сои и агрохимические свойства почвы. Применение сапропеля дозой 20...160 т/га с повышенным содержанием фосфора и гумусовых кислот увеличивает в пахотном слое почвы содержание гумуса в 1,1... 1,7 раза, фосфора в 7...8,5 раза, калия в 3,5...4,0 раза, азота в 1,9...2,27 раза соответственно.

2. Сапропель, внесенный под сою, обладает длительным последействием, поэтому применение минеральных удобрений в полях севооборота, идущих после сон, в течение двух лет можно исключить.

Оптимальные дозы сапропеля под сою составляют 40...80 т/та, обеспечивающие прибавку урожая соответственно на 34,2...58,3%

3. Орошение в сочетании с внесением сапропелей на лугово-черноземовидных почвах Приамурья позволяет устойчиво получать урожайность зерна среднеспелых сортов сои в пределах 1,5...2,5 т/га. Причем, повышая влажность почвы, необходимо увеличивать и дозы внесения сапропеля. В этом случае сумма прибавок от совместного действия данных агроприемов будет высокая.

4. При установлении режима орошения сои необходимо исходить из складывающихся погодных условий. Поддержание дифференцированного режима орошения (90-80-60% НВ) в слое почвы 0,3 м в засушливые годы достигается проведением шести поливов нормой 200 м3/га, семи поливов по 100 м7га и одного - 400 м3/га, а в умеренный год - двумя поливами нормой 100 м3/га и четырьмя поливами нормой 200 м3/га. Менее интенсивный дифференцированный режим орошения 60-80-80% НВ потребовал в засушливый год два полива по 400 м3/га и семь поливов по 200 м3/га, а в умеренный год шесть поливов по 200 м3/га. Снижение предполивной влажности почвы до уровня 60-60-80% НВ сопровождалось уменьшением числа поливов до четырех нормой 400 м3/га и двух поливов нормой 200 м3/га - в засушливый год; а в умеренный год двух поливов по 400 м3/га н одного полива нормой 200 м3/га.

5. Наиболее продуктивным следует считать дифференцированный режим орошения 90-80-60% ХШ с оросительной нормой 1233 м3/га выданной за 8 вегетационных поливов, так как на этом варианте были получены наименьший коэффициент водонотребления (1587 м'7га) и максимальная прибавка урожая (44,4%).

6. Примеиепие сапропелевых удобрений является экологически оправданным мероприятием: с одной стороны - это возможность восстановления заиленных озер, улучшение их газового и водного баланса, условий рыбоводства и отдыха, а с другой стороны - в результате внесения сапропеля не происходит накопления тяжелых металлов в растениях и зерне сои. Однако, необходима организация агрогеохимического контроля для определения дозировки сапропеля по фактическому содержанию никеля в удобряемой почве и других микроэлементов,

7. Самые высокие значения коэффициента биоэнергетической эффективности были получены по всем изучаемым вариантам с применением сапропелевых удобрений дозой 80 т/та. Внесение повышенных доз сапропелевых удобрений (160 т/га) влечет за собой снижение биоэнергетического коэффициента и рост энергосебестоимости тонны зерна.

8. Экономическая эффективность орошения сон при внесении сапропеля достигнута при дозе 80 т/га. Сравнивая варианты орошения при данной дозе сапропслей, экономически эффективным вариантом орошения оказался 1 режим (90-80-60% НВ).

Предложения производству

1, В технологии возделывания сон рекомендуется выдерживать строго определенные сочетания водного режима почвы и уровня органно-мииерального питания растений.

2, При использовании сапропеля в качестве удобрений оптимальней дозой является 40...80 т/га. Учитывая длительное последействие сапропеля, применение фосфорного удобрения на посевах сои можно исключить. Азот-

ные удобрения, а также повышенные дозы сапропеля под сою следует применять на основе почвенной и растительной диагностики.

3. В качестве эффективного и ресурсосберегающего приема при орошении сои на зерно можно использовать такой режим орошения, при котором влажность почвы в слое 0-30 см на уровне 90% HB поддерживается в период посев - начало цветения, 80% HB в период качало цветения - бобооб-разования и 60% HB в период бобообразования - созревания.

4, Результаты разработки могут быть использованы сельскохозяйственными предприятиями всех форм собственности, занимающихся выращиванием сон.

Список опубликованных работ по теме диссертационной работы

1. Шишова И.Н. Применение сапропеля как фактор повышения плодородия на мелиорированных землях Приамурья. Н Молодежь XXI века: шаг в будущее; Сб. научн. тр. - Благовещенск: Амурский гос. ун-т, 2002,-С 228.

2. Шишова И.Н. Эффективность применения сапропелевых удобрений в условиях южной зоны Приамурья // Молодежь XXI века: шаг в будущее: Сб. научн. тр. ДальГАУ - Благовещенск: 2003.- С. 481-482.

3. Шишова H.H., Алексейко И.С. Резервы повышения плодородия мелиорированных земель Приамурья // «Основы достижения устойчивого развития сельского хозяйства». Маг. междунар., научн.-практ. конф., посвященной 60-летию образования Волгоградской гос-ной с.-х. академии. - ВГСХА -Волгоград, 2004. - С. 43-45.

4. Шишова И.Н, Перспективы использования местных природных ресурсов Приамурья в качестве удобрений И «Алтай: экология и природопользование» Материалы Ш-ей российско-монгольской науч. конф. молодых ученых и студентов. - БПГУ им. В.М. Шукшина - Бийск, 2004. С 48-50.

5. Шишова И.Н., .Яременко A.A. Обоснование дифференцированного режима орошения сои в условиях муссонного климата Приамурья // Строи-

гсльство и природообусгройетно // Сб. науч. тр, ДальГАУ. - Благовещенск, 2004. - Вып. 7.-С. 80-83.

6. Шишова И.Н. Экономическая эффективность применения сапропеля в качестве удобрения под сою// Строительство и лрнродообустройе г во // Сб. науч. тр. ДальГАУ. - Благовещенск, 2004. - Вып. 7. - С, 84-85.

Подписано к иечати 05.04,2€04 г. Формат 60x84 'й. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 88.

Ошензгано в отделе оперативной полиграфии тдате.ч.ста ДальГАУ 675005, г, Благовещенск, уд. Политехнический, Н6