Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИИ НА ПОЧВАХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ОПТИМИЗАЦИЯ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИИ НА ПОЧВАХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ"

Л^мт

На правах рукописи

ТИХАНОВСКИЙ

Анатолий Николаевич

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ НА ПОЧВАХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

06.01,04 — агрохимия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Тюмень - 2004

Г' Л")

И '

Работа выполнена в Ямальской сельскохозяйственной опытной станции Сибирского отделения Российской академии сельскохозяйственных наук

Научный консультант - доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

заслуженный деятель науки РФ Ермохин Юрий Иванович

Официальные оппоненты; доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Краснпцкий Владимир Михайлович доктор сельскохозяйственных наук, профессор Мотор ни Александр Севостьянович доктор сельскохозяйственных наук, профессор Синявский Василий Андреевич

Ведущая организация - Сибирский научно-исследовательский институт земледелия и химизации Сибирского отделения Российской академии сельскохозяйственных наук

Защита диссертации состоится 15 декабря 2004 года в 10 часов на заседании специализированного совета ДМ 220.064.02 при Тюменской государственной сельскохозяйственной академии.

Адрес: 625003, г. Тюмень, ул. Республики, 7, тел./факс.: (3452) 46-87-77.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тюменской государственной сельскохозяйственной академии

Автореферат разослан «_» ноября 2004 г.

\J

Ученый секретарь диссертационного совета

Грехова И.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЛВОТЫ

Актуальность проблемки Широкомасштабное освоение районов Край-нега Севера Западной Сибири, превращение их в крупнейшую топливно-энергетическую базу России привело к значительному увеличению жителей, Растушее население становится крупным потребителем продуктов животноводства и растениеводства, которые в настоящее время в основном завозятся из других регионов страны.

Поставлена задача по увеличению объема чал »транспортабельной высококачественной растениеводческой н животноводческой продукции местного производства. Развитие в регионе животноводства и повышение его продуктивное™ сдерживает слабая кормовая база. Для создания устойчивой кормовой базы проводится освоение незатопляем ых земель иод сельскохозяйственные культуры.

Кроме этого, остро стоит вопрос биологической рекультивации нарушенных земель, выведенных из оборота в результате освоения нефтегазовых месторождении и строительства дорог. Площадь их в Я мало-Ненецком автономном округе на 1.01,2002 г. составляла 114 тыс.га. Одной из острейших проблем в регионе является восстановление выгоревших н выбитых в результате пере-вьшаса оленьих пастбищ, площадь которых превышает 6 млн.га. Решение данных задач в экстремальных условиях Крайнего Севера имеет огромное практическое значение.

В тоже время, осваиваемые почвы региона, подстилаемые вечной мерзлотой, имеют крайне низкое плодородие. Короткий вегетационный и безморозный периоды, иеудовлетворш-ельпый тепловой режим обуславливают специфику окультуривания почв. Первостепенное значение в повышении продуктивности растений имеют удобрения. До настоящего времени не проводились комплексные исследования по оптимизации питания однолетних и многолетних кормовых культур, естественных травостоев. Слабо изучено влияние доз органических, минеральных удобрений и извести на агрохимические свойства и биологическую активность почвы.

Все вышеперечисленное, а также необходимость экономически оправданною и экологически безопасного применения удобрений и извести обусловило целесообразность проведения исследований по оптимизации применения удобрений на почвах Крайнего Севера Западной Сибири.

Цель работы: научное обоснование системы повышения плодородия вечномерэлых почв Крайнего Севера Западной Сибири и оптимизация питания однолетних и многолетних кормовых культур, естественных трав при внесении органических и минеральных удобрений, извести.

Задачи исследований): изучить изменение агрохимических свойств окультуриваемых почв под действием различных доз органических и минеральных удобрений и извести; исследовать действие органических и минеральных удобрении на групповой и фракционный состав гумуса поверхностно-подзол истых и

мочва-растеune»; установить ko><]4J)iiiiiienr использования азо)а, фосфора, калия, калышя однолетними и многолетними культурами, естественными травостоями; определить би о логическую активность почв Крайнего Севера под лей • ствие.ч удобрений и извести; изучить динамику поглощения растениями азота, фосфора и калия в зависимости от норм удобрений и извести; определить влияние удобрений и извести на накопление тяжелых металлов и радионуклидов в почве и растениях; установить действие органических и минеральных удобрений, извести на формирование урожая однолетних и многолетних кормовых культур, травостоев природных лугов; исследовать влияние удобрений и извести на химический и микроэлементный состав кормов; определить экономическую и энср|етическую эффективность применения органических и минеральных удобрений, извести иод однолетние н многолетние травы, естественные сенокосы.

Научная нотииа. Впервые метолом изотопной индикации (HN) изучен баланс азота удобрений в системе «почва-удобрение-расгение>>, определен коэффициент использования азога однолетними травами и естественными травостоями в условиях Крайнего Севера, в том числе и и i различных видов аюгных удобрений* установлено действие различных норм азотных удобрений на статьи его баланса. Проведены исследования с использованием радиоактивных изотопов рубидия ("'(ib) и кальция (,5Са) по изучению баланса калия и кальция в системе «почва-растение» и определены коэффициенты их использования рапсом яровым, установлены потерн и распределение данных 'элементов в растениях при различных дозах внесения удобрений. Па вечночерзлых почвах проведены исследования с использованием торфа, навоза и минеральных удобрении, установлено их влияние на фракционный и групповой состав гумуса. Обладают научной новтной данные по изменению фосфатного состава почвы иод действием удобрений и извести. В почвах Крайнего Севера Западной Сибири определены численность н биомасса основных таксономических ipyim почвенных микрооршннзмов с номошью метола люминесцентной микроскопии в зависимости ог внесения удобрений и извести и установлено их влияние на зукариотный и прокариотный микробный комплекс. Определена степень влияния различных норм органических и минеральных удобрений и извести на накопление тяжелых металлов и радионуклидов в почве и кормах. Обладают новизной данные по потреблению кормовыми растениями элементов питания в онтогенезе и выносу их с урожаем из тундровых веч померзлых почв под действием различных норм удобрений и и шести. Изучены вопросы накопления нитратов в однолетних, многолетних и естественных травах иод действием удобрений и извести, установлены предельные нормы аюгных удобрений для этих культур, помоляюшие получать экологически безопасную продукцию.

Тсорегнческан значимость р;н1огы. Основные положения диссертации позволяют расширить наши представления об азотном, фосфорном, калийном, кальциевом питании растений на Крайнем Севере, определить пути повышения агрохимической эффективности вносимых органических, минеральных удобрений и извести под однолетние и многолетние кормовые культуры, естественные травостои луюв. Методам изотопной индик.шии установлены ко-

эффициенгы использования азота, калия и кальцин однолетними кормовыми культурами и естественными iравосгоячп лугов, изучен баланс азота, калия, кальция в системе «> доб peí i не - н оч ва-растеннс». Метолом люминесцентной микроскопии определима численность и биомасса основных таксономических групп почвенных микроорганизмов и зависимости от лоз навоза, торфа и минеральных удобрении. Определено, что внесение навоза и торфа стимулировало доминирующий в почве эукарпотный комплекс. Совместное внесение навоза и NPK в большей степени стимулировало прокар потный, чем эукар потный комплекс. Установлено влияние внесения навоза, торфа и минеральных удобрений на тменсние группового и фракционного состава гумуса на цоверлностно-под юл истых и дер ко во-л у той ых веч померзлых почвах. Выявлена степень влияния удобрений и извести на накопление в почве и корчах тяжелых металлов и радионуклидов 9jSr и l57Cs. Определено действие органических и минеральных удобрений, извести в длительных опытах на изменение агрохимических свойств зональных вечномерзлых почв.

Практическая шачнмость работы. Разработанная система применения удобрений на вечномерзлых почвах позволяет существенно повысить их эффективное плодородие и увеличить урожайность кормовых культур. Коэффициенты использования азота, калия и кальция различными кормовыми растениями могуг бьггь использованы нрн программировании урожаев. Полученные в результате исследования данные по содержанию в кормах тяжелых .металлов и радионуклидов позволяют рекомендовать производству оптимальные дозы удобрений и извести с учетом экологических требований. Определена эффективность органических, минеральных удобрений и извести на продуктивность кормовых растении, установлены оптимальные дозы и сочетания их под кормовые культуры и естественные травостои лугов. Установлена особая рать азотных удобрений в повышении урожайности сельскохозяйственных культур на почвах Крайнего Севера, определены оптимальные дозы азота под однолетние и мноюлегнне кормовые культуры, естественные травостои лутв. Основные выводы диссертации использованы при подготовке рекомендаций и зональной системы мелиорации.

Результаты исследований внедрены в сельскохозяйственных предприятиях Я мало-Ненец ко го автономною округа при освоении и окультуривании земель, возделывании однолетних и многолетних кормовых культур. Применение рекомендаций в производстве обеспечивает получение 3,5-7,0 т/га сухой массы кормов. Кроме тою, результаты исследований используются при биологической рекультивации земель.

Основные выводы диссертационной работы используются в учебном процессе при обучении студентов в Тюменской государственной сельскохо 1яйст-венной академии.

Защищаемые положения:

- особенности действия органических и минеральных удобрений и извести ил агрохимические и биологические свойства почв и продуктивность кормовых культур;

- оптимальные нормы внесения удобрений извести под кормовые культу-

ры с учетом действия их из химический состав растений;

- коэффициенты иегюлыования питательных вешеств из почвы и удобрений.

Апробации. Материалы диссертации доложены и обсуждены на ученых советах Ямальской СХОС {1985-2001 гг.), НИИСХ Северного Зауралья (19852001 п .), на конференции молодых учены* и специалистов сельского хозяйства (Тюмень, 1987), на окружных совещаниях руководителей и специалистов Яма-ло-Ненеикого АО (Салехард, 1987-1998 гг.). на научно-практической конференции «Современные проблемы научного обеспечения АПК» (Тюмень, 1989), ■га научной конференции НПО «Колос» (Омск, 1989), на седьмом Бессоюзном симпозиуме но новым кормовым растениям (Сыктывкар, 1990), на научно-практической конференции «Развитие Тюменского АПК в XIII пятилетке и иа период до 2005 i-ола» (Тюмень, 1990), на Международной конференции «Экологическая безопасность регионов и рыночные отношения» (Москва, 1993), на второй конференции по сельскому хозяйству приполярной зоны (Тромсо, 1995), на четвертой Международной конференции «Освоение Севера и проблемы природ овосстановления» (Сыктывкар, 1998), на третьей Приполярной сельскохозяйственной конференции «Приполярное сельское хозяйство: перспективы, глобализация» (Лнкорилж,1998), на пятой Международной конференции «Освоение Севера и проблемы iipиро;ювосстановления» (Сыктывкар, 2001), на Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы почвенного плодородия и ресурсосберегающие технологии» (Тюмень, 2003).

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано тридцать пягь иечагных работ, в том числе, четыре рекомендации, система мелиорации в Северном Зауралье, одна монография.

Структура и ибьем рабогы. Диссертация состоит из введения, восьми глав, общих выводов, предложений производству и охране окружающей среды; изложена на 358 страницах машинописного текста, содержит 135 таблиц, 13 рисунков, 38 приложений. Список использованной литературы включает 348 наименований, из них 20 на иностранных языкам.

Работа выполнена в соответствии с планом Сибирского отделения ВАСХНИЛ и РАСХН (1985-2000 гг.), где автор является исполнителем и руководителем НИР. В проведении экспериментальных работ принимали участие др с.-х. паук И,И. Исекеев, ст. науч. сотр. Т.К. Названова, ст. науч. сотр. Е.Д. Баженова. Материалы этих исследований вошли в совместные публикации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ I Состояние изученности проблемы

В главе обобщены результаты исследований по проблеме применения удобрений на Крайнем Севере, особенностям потребления элементов питания из почв при низких температурах, влиянию удобрений и извести на формирование биомассы растений.

2 Объекты, условия it методика исследований

Объектом исследований являлись почвы лесотундровой зоны, на которых выращивали однолетние (овес, рапс яровой, горох, райграс однолетний) и мно-юлстнис травы (костер безостый + овсяница красная).

Исследования проводились в Ямало-Ненеикоч автономном округе, расположенном на Крайнем Севере Западной Сибири.

Климатические особенности этого региона обусловлены гео[рафическим положением. Большая часть его территории находится за Полярным Кругом, меньшая — южнее его. Среднегодовая температура составляет -7°С. Сумма температур (выше +5еС> составляет î 100-1200Х (76-129 дней). Осадков выпадает 220-400 мм в сод, из них 601 о - в весенне-летний лериол. Температура почвы на глубине 10 см самою теплого месяца - июля не превышает ч-15*С, С глубины 90-200 см почва подстилается вечной мерзлотой.

Для решения поставленных задач в голы проведения исследований заложено 15 полевых il микрополевых' краткосрочных и долгосрочных опытов.

От.гты закладывались на поверхностио-подзолнегой элюйиально-глеевон супесчаной вновь освоенной почве с содержанием в слое 0-20 с.ч; гумуса - 1.12,1%, подвижного фосфора - 36-75 мг/кг, калия - 31-34 мг/кг почвы, рН - 3,994.20 н старопахотной: гумуса - 2,94-2,98%, фосфора - 224-228 мг/кг, калия -152-159 мг/кг почвы, рН - 4,29-4,39; лерново-пойменной супесчаной: гумуса -1,15-1,19%, фосфора- 192-200 мг/кг, калия -70-72 мг/кг почвы, рН - 3,96-3,99,

Химический состав почвы определяли перед закладкой и завершением опытов по следующим методам: азот — по Къепьдалю, гумус — по Тюрину, фосфор и калий — ио Кирсанову, рН — патепииометрически, сумму поглощенных оснований - по Каппену-Гильковипу, микроэлементы по Ринькису на атомно-абсорбционном спектрофотометре. Качественный и количественный анализ микрофлоры проводили но общепринятым в почвенной микробиологии методам (Методы почвенной микробиологии, 1991).

В растительных пробах по общепринятым методикам определяли: обший аюг по Къепьдалю, сырую клетчатку - по Кюршнеру н Ганеку, сырой жир по C.B. Рушковскому в аппарате Сокслета, сырую золу - методом сухого озолс-ння, фосфор - по Дениже в модификации Троуга, калий - на пламенном фотометре, кальций - трилоночегрическн (с трилоноч Б), нитратный азот - на ионо-метре, микроэлементы - атомно-абсорбционноч спектрофотометре.

Активность '^Rb и JÎCa в почвенных и растительных пробах учитывали на малофоновой установке УМФ-1500 с помошью счетчика ПФЛ-25 со счетным устройством ПП-16. Полевые и мнкрополевые опыты выполнялись с учетом требований «Методики нолевого опыта» (Доспехов, 1979).

Применялась рекомендуемая для данной зоны агротехника вырашивании кормовых культур. Урожайность зеленой массы учитывалась со всей учетной площади и пересчитывал ас ь в сухую .массу.

Статистическая обработка результатов исследований проведена метолом дисперсионного и корреляционного анализов (Доспехов, 1979,1985).

3 В.ттшие удобрении и итосш на агрохимические своисгии почвы

Агрохимические свинства. Внесение удобрений и извести на старопахотную поверхностно-подзолистую эдювналыю-глеевую супесчаную почву изменяло ее агрохимические свойства (таблица I).

Таблица 1 - Влияние удобрений и извести на агрохимические свойства старопахотной почвы (среднее за 1985 - 1987 гг.)

Вариант Ке!удобрении

Известь 1,') г.к.

Навоз 60 т/га —

Навоз 120 т/га

Навоз 6(1 т/га Ы^РчоК» - известь 1,0 г.к.____

Наво) 120 г/га + N1j.jP4c.K5,)- извести ,0 г.к.____

Наибольшее снижение кислотности произошло при применении полуторной и двойной до) извести. Величина рН по этим лозам повышалась о г сильно кислою (4,33) до близко к нейтральному уровню (6,13-6,28), гидролитическая кислотность уменьшалась (на 75%), повышалась сумма поглощенных оснований (на 239%), степень насыщенности основаниями (на 75%). Математическая обработка данных показала, чк> существует сильная корреляционная зависимость между дозами извести и рН, Нг, Я, V слоя почвы 0-20 см (г:0,99). Самое высокое действие извести отмечено на второй (од после ее внесения. Начиная с третьего года эффективности известкования снижается (повышается актуальная и гидролитическая кислотость). Особенно что заметно при внесении полуторной и двойной извести. Известкование дерново-пойменных супесчаных почв оказало более существенное влияние па снижение почвенной кислотности, Устранение избыточной кислотности не оказывало действия на содержание нитратного и аммонийного азота, но повышало количество подвижного фосфора на 34-41 мг/кг почвы.

Внесение наво!а <120-480 т/га) положительно действовало на агрохимические свойства вновь освоенной почвы: снижалась актуальная и обменная ки-

слошость на -15-1'«о, увеличивалась сумма поглощенных основании и степень насыщенности основаниями. Систематическое внесение рахтнчных доз минеральных удобрении на фоне навоза повышало как актуальную, так н гидролитическую кислотность, происходило снижение насышенности почв основаниями. Совместное применение навоза и минеральных удобрений (480 т/га V Нг>РлеК;4а) увеличивало содержание обшего азота в почве с 0,020 (контроль) до 0,072%, валового фосфора - с 0,073 до 0,132%, калия - с 0,053 до 0,192%. Наьог, как в чистом виде, так и совместно с минеральными удобрениями, повитал содержание подвижного фосфора в почве в 2,5 раза по сравнению с контролем, нитратов - в 4,6 раза, аммонийного азота — в 15,4 раза.

Под действием систематического применения минеральных удобрений в чистом виде и совместно с торфом (120-720 т/га) на 9 год исследований значительно увеличилось содержание нитратного азота и подвижных форм фосфора и калия.

Гумус. Внесение навоза (120-480 т/га) увеличивает содержание общег.о углерода в слое почвы 0-20 см в 1,3-1,9 раза (таблица 2). Тип гумуса (Сгк:Сфк) исследуемых почв Iум атно-фуль ватный и под действием высокой дозы наг.о)а (480 тЛа) и совместно с М^РчоК^;) переходит в фудьватночуматный.

Таблица 2 - Изменение фракционного состава гумуса в слое почвы 0-20 см под дсЛсгвием навоза и минеральных удобрений, % к

Вариант

^КтК,»__

Наш» Шт'га Наво) 120 тЛт»

Ндиоч2Ю т^з ■ Навн240 йа | «-^.К,» ; Ндмп480т*а

I Нн»«480тЪ» !

__| .

В гумусе поверхностно-подзолистых элювиально-глееватых вечномерз-лыч почв преобладали фульвокислоты. В составе фульвокислот основную долю составляли фракции ФК-1а и ФК-1, Под действием высокой дозы навоза (480 т/га) в чистом виде и в сочетании с минеральными удобрениями содержание Э1нч фракций снижалось н 1,8-2,3 раза.

В гумм новых кислотах преобладают фракция ГК-3 (18,8-23,1%) и фракция ГК-1 (7,6-12,9'о). Фракция ГК-2 присутствует в незначительных колнчест-

22,3 0.67

29,8

29,3 1,19

мх-0,8-1,7%.

Применение торфа (120-720 т/и») повышало содержание углерода и поверхности о-подзол и стой почве в 1,4-4,1 раза по сравнению с контролем. Под действием высоких ло1 торфа (240-480 т/га) происходило изменение тина гумуса с гуматно-фуль ватного на фульватно-гуматный, а при лозе 720 т/га - на гумат-ный, Внесение торфа (120-720 т/га) увеличивало содержание в почве фракции ГК-1 по сравнению с контролем, и произошло снижение содержания фракций ГК-2 и ГК-3, что, по-видимому, связано с увеличением кислотности и се действием на изменение содержания этих фракций. При высоких делах торфа (480720 т/га) снизилось содержание фракций ФК-1а и ФК-1. Содержание фракции ФК-2 не изменялось.

Содержание общего углерода в дерново-пойменной супесчаной почве было в пределах 0,76-0,81%. Под действием удобрений н извесги слабо изменился групповой и фракционный состав гумуса почвы. В составе гумнновых кислот преобладали фракции ГК-1 и ГК-3. Их содержание было соответственно 10,4-15,4% и 10,5-17,9% по отношению к общему углероду почвы, а фракция ГК-2 составляла 1,2-2,6%, Сумма фракций гуминовых кислот составляла 26,034,6%, в то время как фульвокислот было 43,5-50,4%.

Микроэлементы. Известь (2,0 г.к.) в первый год действия в слое почвы 0-20 см существенно снижала содержание железа с 2356,7 до 1468,3 мг и марганца с 72,7 до 48,5 мг/кг (г ~ 0,95-0,96). Одновременно повышалось содержание магния с 184,3 до 208,7 мг/кг и нат-рия с 11,4 до 17,4 мг/кг. Известь не ока-»ывалд действия на накопление цинка, меди и сгронция.

Под действием торфа (120-720 т/га) в почве заметно возрастало содержание марганца (па 31,5-579,3%). Совместное внесение больших доз торфа (480720 т/га) и минеральных удобрений повышало содержание марганца в почве на 497,8-707,7% по сравнению с вариантом без торфа. Установлена сильная связь доз торфа с содержанием марганца в почве (г = 0,98). Внесение торфа и минеральных удобрении сказывалось на содержании бора. Его количество под действием торфа составило 42,8-58,6% по сравнению с контролем (Й 0,91), Внесенный торф увеличивал содержание кобальта в почве на 44,4% (с 0,9 мг/кг до 1,3 мг/кг почвы), а систематическое использование минеральных удобрений повышает содержание кобальта по сравнению с вариантом без удобрений - па И, 1-84,6%.

Наво) (120-480 т/га) снижал содержание марганца и почве на 200%, а применение минеральных удобрений увеличивало его накопление на 20,0100,0%.

Гадпопуклнды. Внесение извести (2,0 г.к.) на старопахотных супесчаных поверхностно-подзолистых почвах повышало в 2,2 раза закрепление "°5г но сравнению с фоном. В работах Б.Н. Аненкова и Е.В. Юдинцевой (1991) также отмечалось, что добавление извести в дер но во-подзол истую почву резко повышало долю прочно закрепленных радионуклидов "^Йг и способствовало их переводу в необменное состояние. Известкование высокими до)ами (1,5 и 2,0 г.к.) приводило к увеличению закрепленных в почве радионуклидов ,3,С5 в 1,2-1,3 раза по сравнению с фоном. В зависимости от лоз известковых удобрений в<н-

рлстаег активность в почве Яг и П7С5 (г = 0,98, 0,91). Внесение высоких лоз навога (120-480 т/га) отдельно и совместно с минеральными удобрениями повышало активность радионуклидов стронция в почве в 1,4-1,5 раза, цезия в 1,2 раза.

Фосфатный состав. Под влиянием известкования значительно повышается доступность растениям фосфатов кислых почв в результате трансформации труднодоступных соединений в более подвижные. Происходит изменение фракционного состава фосфора старопахотных почв, особенно резко возрастает содержание фракции Са-Р| (в 2,8 раза) при внесении извести по 2,0 г.к,, а фракции Са-1':| — в 2,1 раза (таблица 3).

Таблниа 3 — Влияние различных доз извести на фракционный состав почвенных фосфатов в слое 0-20 см под рапсом яровым (среднее за 1985-1987 гг.),

мк/кг почвы

Вариант Са-Р, СаР„ А1Р РеР СаРт Сумма фракций

Без удобрений 9,6 11,2 29,8 37,9 12,1 100,6

N | Х'Рч'Кчо — фон 12,1 13,1 33,1 38,6 11,4 108,3

Фон ■+■ известь 0,5 г.к. 11,8 13,0 32.2 37.6 11.3 105,9

Фон * известь 1,0 г.к. 14,8 16,3 24,4 34,9 13,8 104,2

Фон + известь 1,5 г.к. 21,3 19,6 23.6 31,1 18.2 113,8

Фон известь 2,0 г.к. 27,4 23,6 20,1 30,6 17.4 119,1

Снижается содержание фракций ЛЬР и Ре-Р соответственно в 1,7 и 1,8 раза. У всех групп фосфатов прослеживается сильная корреляционная связь с реакцией почвенной среды. Со снижением кислотности происходит увеличение содержания Са-Р|, Са-Рц и Са-Рш, а количество А1-Р и Ре-Р снижается (г ~ 0,840,96). Как в случае с известью существует сильная корреляционная зависимость между дозами внесения навоза и содержанием различных фракций фосфатов почвы (п0,89-0,98).

Тяжелые металлы. Внесение торфа (120-720 т/га) приводило к увеличению содержания кадмия в поверхностно-подзол и стой элювиально-глее во Я супесчаной почве на 62,5%. Минеральные удобрения, как на фоне торфа, так и в чистом виде, изменяли содержание кадмия, повышая его количество на 30-75%. Систематическое внесение минеральных удобрений на фоне торфа увеличило концентрацию евин на в почве на 42,3-43,7%, Содержание цинка возрастает под действием торфа (720 т/га) на 20,8%. Минеральные удобрения, особенно внесенные п высоких дозах, повышали содержание пинка на 16,1-43,7%.

Систематическое применение минеральных удобрений увеличивает накопление свинца на 16.9-27,4% как на фоне навоза, так и в чистом виде, по сравнению с контролем.

Внесение извести (0,25-0,5 г.к.) в дерново-пойменную почву приводило к снижению накопления свинца на 25,8, цинка - на 19, никеля - на 12,5, железа и марганца соответственно па 105,9 и 74.8% и увеличивало содержание меди на

33,3%. Азотные удобрения (30-150 кг л.в.) на фоне извести повышали содержание желе ¡а и марганца на 70,9-122,6 и -10,0-95,7%.

4 (Микробиологическое состояние иочо Крайнего Севера Западной Сибири при и к окультуривании

Внесение органических и минеральных удобрений при окультуривании глеево-подзол истых элювиальпо-глеевых почв Крайнего Севера улучшает их биолог ические свойства. Применение навоза повышало численность аммонифицирующих бактерий, учитываемых на МПД, в 1,9-2,5 раза. Значительно большее стимулирующее влияние на развитие бактериП-аммонификагоров оказало внесение полного минерального удобрения. Их численность увеличилась на второй гол опыта по сравнению с контролем в 2,7 раза, по сравнению с навозом - в 1,4 раза.

На группировку автогрофных бактерий, потребляющих азот минеральных соединений и учитываемых на КАЛ, наибольшее стимулируюшее влияние оказывал навоз. В отличие от аммонифицирующих бактерий, автотрофы позитивно реагировали на увеличение его дозы. Внесение одних минеральных удобрений повышало численность автотрофных бактерий в меньшей степени, чем навоз. (Три совместном внесении навоза и минеральных удобрений численность бактерий на КАЛ тоже повышалась, но была ниже, чем при внесении одного навоза.

Отмечена тесная связь между дозами внесения навоза в почву и процессом нитрификации - содержанием ЫО!-Ы(г - 0,95), Внесение минеральных удобрений в дозе увеличивало шпрификационную способность исследуемой почвы в 3 раз но сравнению с контролем. Наиболее благоприятно для нитрэтобра-зоаания сочетание минеральных удобрений (МтР.^К^с навозом. Ннтрифнка-ционная способность при внесении навоза 480 т/га + ^К превышала контроль в 32 раза, в то время как при внесении ЫРК в чистом виде - в 3,9 раза.

Внесение навоза повышает фосфатазную активность по сравнению с исходной почвой и особенно с вариантом, где вносили одни минеральные удобрения. Причем, с увеличением дозы органического удобрения активность фос-форминератизуюших бактерий увеличивается, достигая максимального значения при внесении 480 т/га. Между лозами навоза и содержанием фосфатазы ог-мечена сильная корреляционная зависимость (г - 0,93).

Кагалазная активность возрастала при внесении навоза. При этом увеличение ло>ы последнего сопровождалось активизацией процесса разложения образующейся в почве перекиси водорода (I*2 ~ 0,87). Активность фермента, участвующего в процессе гумусообразования, резко увеличилась при максимальной лозе навоза 480 т/га и особенно при сочетании ее е МРК. Количество кислорода, образующегося в результате разложения перекиси водорода, увеличилось по сравнению с контролем в 9,6 раза и в 8,9 раза по сравнению с олним минеральным удобрением. Наблюдается тесная связь между дозами навоза и образованием гумуса в почве {г - 0.9?>.

При »несении торфа (120-720 т/га) увеличилась численность аммонифи-каторов. В большей степени активизация '17011 группы микроорганизмов происходит при внесении одних минеральных удобрений. На количество актиноми-пеюв позитивное влияние оказаю также сочетание минеральных удобрений и торфа в дозе 480 и 720 г/га, где получена наибольшая их численность.

Численность бактерий в почве без внесения навоза была невысока и составляла 1,2 млрл.кл/г почвы (рисунок 1). Внесение навоза привело к увеличению численности бактерий примерно в 1,2-2 раза. Наибольшее количество было зафиксировано при внесении навоза в дозе 240 т/га (2,2 млрд.кл/г).

В несение полной» минерального удобрения привело к увеличению численности бактерий в почве в 1,5 раза по сравнению с контролем. Лозы навоза (120-720 т/га) увеличивали длину мицелия актиномпцетон в 1,4-1,8 раз по сравнению с контролем. Наибольшая длина актином и цетн ого мицелия была зафиксирована в почве варианта, где навоз вносился в дозе 480 т/га. Внесение МРК способствовало резкому увеличению длины актиномииетного мниедпя.

Численность (рибных спор была максимальной в варианте с внесением 480 т/1а навоза. Во всех остальных вариантах она практически не менялась. Длина грибного мицелия была максимальной в варианте с внесением навоза в дозе 240 т/га, составляя окаю 900 м/г. Внесение ^К увеличило содержание грибного мицелия в 1,5 раза по сравнению с контролем.

При внесении торфа (120-720 т/га) в чистом виде н совместно с 1^РК максимальная численность бактерий регистрировалась в контрольном варианта н составляла 2,2 млрд.кд'г почвы. Внесение торфа не благоприятствовало развитию бактерий, а при максимальной дозе (720 т/га) их численность снижалась до значения 1,5 млрд.кл/г. Внесение МРК снижало численность бактерий в этой почве. Сочетание торфа и также не благоприятствовало бактериальному комплексу: численность бактерий с МРК была в 1,5-3 раза ниже по сравнению с вариантами опыта, где вносился только торф. Максимальная численность бактерий в этом опыте наблюдалась при сочетании ИРК с торфом в дозе 240 г/га -1,7 млрд.кл/г, но и здесь она была ниже, чем в контроле.

Длина актином и нет но го мицелия была максимальной в контроле. Внесение торфа угнетало акзшюмиистный комплекс, особенно при высоких дозах. Внесение привело к снижению длины акти но минетного мицелия в 1,5 раза по сравнению с контролем. Численность грибных спор слабо зависела от дозы внесения торфа. Максимальная численность спор регистрировалась в варианте с лозой внесения торфа 480 т/(а. Внесение МРК увеличило численность спор по сравнению с контролем. Длина грибного мниелия в варианте без внесения удобрений составляла 480 м/г. Использование торфа в дозах 120 и 240 т/га привело к увеличению длины грибного минелня - свыше 1000 м/г. Дальнейшее возрастание дозы торфа снизило длину мицелия грибов до контрольных значений.

И

бактерии

2 [ 3 ■ 1 1.23 | 1,79 ¡ 2.(в..

'Мицелий элинсиицегоа

л I«(

*. Л ■ , - ■-,

^ ... г* ■

МицелийгриОоэ

000; 600 400 200' О-1

Г;-'

■ М1 35С мз ' IV-

овчзг 571 вза *

Рисунок I - Динамика численности бактерий, спор грибов, актиномнцстного и грибного мнцелия в поверхностно-подзолистой почве

Гид 1

1 - Гкя навои

2 - наво)(120 т/1 а)

3 - навси (240 т/и)

4 - навоз (-180 г/и)

Ряд 2

1 - N цаР^Кц,.

2- навоз (120 т/]а)Ш|г;>1'-)иК|:11

3 - наво) (2-10 зЛа^Мц;-!'.,,^»

4 - павО) (480 т/1а)+М1^Р.«,К|>,

Таким образом, как внесение навоза, так и применение торфа стимулировало доминирующий в почве -»укариотпый комплекс. Но эгот эффект наблюдался ло определенных иороюпых величии внесения, за рамками которых сменялся на противоположный. При лом внесение навоза бланшриятствовало и

ирокарногным микроорганизмам, а использование торфа не оказало влияния на их содержание в почве, что может быть связано с меньшим количеством в торфе легкодоступной органики.

5 Баланс питательных в с шести в почве при возделывании однолетних и многолетних трав, естественных травостоев

Потребление элементов питания. В условиях Крайнего Севера, особенно значим для растения азот. Интенсивное потребление азота рапсом наблюдалось в периоды всходы-бутонизация (0,75-2,75 кг/га в суткн) и бутонизация-цветение (0,87-3,87 кг/га). За это непродолжительное время (от всходов до цветения 42 дня) растения усвоили из почвы основное количество азота, необходимое для прохождения жизненного никла. С увеличением дозы азота суточное потребление его повышалось. Выявлена закономерность между процентным содержание азота в растениях рапса и среднесуточным его потреблением (г= 0,82-0,99).

Потребление фосфора и калия происходило аналогично азоту. Увеличение лозы калийных удобрений приводило к повышению потребления калия растениями.

Вынос элементов питании. Вынос азота из почвы рапсом яровым был 18,1-32,3 кг с ) т сухой массы. Использование азотных удобрений увеличивает его вынос на 7,4-14,2 кг и снижает коэффициент его использования рапсом яровым по сравнению с контролем. Вынос фосфора с 1 т сухой массы составил 3,55,5 кг. КИУ фосфора рапсом был 12,9-19,0%, Отчуждение калия с 1 т сухой массы рапса ярового было 25,3-34,5 кг. Под действием больших доз азотных удобрений (180-240 кг д.в.) вынос калия с сухой массой увеличился по сравнению с фонами (Р^мго и на 4,1-4,8 кг. КИУ калия под влиянием азотных удоб-

рений повышался с 53,1% при Н«.Р<*>К|;оД(> 83,0% - ^«Р^К^.

Под действием доз извести (0,5-2.0 г.к.) возрастал коэффициент использования азота удобрений. Максимальным он был при норме 2,0 г.к. - 85,7%, что связано со снижением кислотности почвы и повышением микробиологической деятельности почвы. При внесении извести (0,5-2,0 г.к.) наблюдалось увеличение КИУ фосфора и снижение кальция.

Вынос азота с урожаем естественных травостоев при внесении азотных удобрений (30-150 кг д.в.) увеличивался. Под действием азота повышался вынос калия. Расход кальция на создание I т сухой массы при различных уровнях азотного питания был 8,2-13,4 кг. Вынос кальция возрастал под действием известкования с 8,2-9,1 кг на вариантах без извести до 12,1-13,4 кг при внесении извести 0.5 г.к. КИУ фосфора естественным травостоем был 1,1-17,3%. Под действием азотных удобрений использование фосфора травами повышалось в 3,3 раза, калия — в 3,4 раза. Использование кальция травами луга при известковании б1лло низким и составило 0,3-0,9%.

Вынос азота многолетними травами в наших исследованиях был 13,9-24,1 кг с I г сухой массы. С увеличением лозы азотных удобрений по в 1.1 шалея вынос ¡йога. Затраты катя иа формирование I т сухой биомассы мноюлетних трав

составили 10,2-18,8 кг. Использование калия травами из минеральных удобрении составило 21,7-46,4%. из навоза - 2,8-6,0%,

Коэффициент использования удобрений фосфора многолетними травами был довольно низким н составил 4,6-10,2%, из навоза - 1,1-1,6%.

1>аланс элементов питания. Исследование баланса элементов питания при внесении различных доз навоза и минеральных удобрений показало, что нскомпенсируемын вынос азота, фосфора и калия был на контрольном варианте и зз 9 лет составил соответственно -207, —31 и -175 кг/га (таблица 4).

Таблица 4 - Баланс элементов питания под кормовыми культурами на поверхностно-подзолистой элювналыю-глесвой почве (среднее за 1942-2000 гг.)

Вариант

Внешю

яге»

Кп» '

surta

Без

нимо-

эа

120

240

480

mi перапи-

нии

у.хГ^мо« безуллГь jejirt_

NePÜKm" i

N.^hÍC:,, N^J^hK^H

беау.цй-

рени(|____

Ni-j] ч-Кш.

HJPIIKiüi N^PriiKjti безулпб-

реяо-rii____

Ni i Г.,К,у, NijJVKIS)

¡ fey.ioó-pafli»____

NitJ*1.;

N

Wi

114)

РЛ

73)

1200 1Ш

19: 107 147

11И ! 827

1152 I 1307

1632 | 17S7

381 214

i 214

mtl Эд4

IW Г1414 1824 1 IS94

7«!

■CS

KA

]140 1<¿0

T

■1

BbIHOC

Наланс

N

('А КA N

1728 ¡ 114Я ITffj IfiZS | 2Q ¡ 22P8 [ 21CK ! 2.ЧК ¡

2117 : 51 175 -207

_¡__l_______

73JJ.......

7Q :

431 Г

JI07 J5K7 2ПК7

J2M 1731 "¿i-i"

IA¡ кеб

KW

1 Vil"

2)6 мГ

1(50 112

1150

XV

l

<Q_ 5M ■

i» " та ' 1бк

Ш__J750J ~5W

Ю , Ш -54

113 №2 j~33S' 115 : 8SI~j~2)8 "¡61 | 9U ¡"Sft

50 | 2У) ■ 72

ЙПТ19~ 468

¡4JJ 955

IB2_

86

jem

456

_4<Ъ 674

ЗЯ1

P.Ai КО

224 ; MÍR" Ш

-31

62S~ U№ )Sf4

fp

J7lT _M¡2

ira

161

_кгГ I2?T

17*12'

-175 376

Wl 1170

-61

J16 1153

535 !

"tv im

Иягсисивность

баланса%

Г----

N

131 121

Ш

75

PAl KA

яв

Ш»

t_m

267

ni \ m_ m I <of

155

123 428

J53 '

JíÜ ^L i?) Í' ion

342 | 132 i "wiTp6t5 !

Ш :"|1«Г

ISti

m m

41«

tfiT m

ы j

"256 71

Ш7

Z36

im

171 181

"ж"

129

"ÜA "i« IT»"

При внесении удобрений Ni;;i.is,iP40-гтоК^р.;^ повысилась приходная составляющая баланса и при этом увеличилась ею расходная часть. Баланс азота, фосфора н калия при внесении данных доз удобрении на фоне без навоза был положительный. Внесение навоза < 120*480 т/та) увеличило приходную состав* ляющую баланса. Однако при док- навоза 120 т/га баланс азота и калия был отрицательным, Повышение вносимых норм навоза и на его фоне минеральных

удобрений увеличило поступление в почву элементов питания, вместе с тем вырастал вынос и баланс, и снижалась интенсивность баланса по фосфору и калию. Саман высокая интенсивность баланса рассматриваемых элементов питания была при внесении минеральных удобрений без навоза.

Применение навоза (120-480 т/га), минеральных удобрений (Ni;o-i*)P*j-гг:К|м ¡«i позволяет получить превышение поступивших элементов питания над выносом но азоту в 1,21-1,98 раза, фосфору — 2,67-14,5, калию — 1,0-2,6 раза.

Пекомпепснруемый вынос элементов питания (азот, фосфор, калпП) под кормовыми культурами за 9 лег при внесении торфа (120-720 т/га) сложился на кошроле и составлял по азоту - 144 кг/га, фосфору - 24 и калию - 136 кг/га. Применение торфа в чистом виде 120-720 т/га давало отрицательный баланс по калию на всех нормах торфа. Здесь же была отрицательная величина баланса по азоту при дозе торфа 120 т/га, по всем остальным вариантам опыта она была положительной. .Интенсивность баланса азота при внесении торфа в чистом «иле была 97-465%, фосфора - 106-425 и калия - 7-226 %. При внесении минеральных удобрений в дозах Ni;o ¡ьоР^ч-гюКцо-гю интенсивность баланса составила по азоту 156-278%, фосфору -- 679-1400%, калию - 142-261%. Внесение минеральных удобрений на фоне торфа снижает интенсивность баланса торфа и калия по сравнению с контролем соответственно на 283-446% и 37-61%, Интенсивность баланса азота иод кормовыми культурами с увеличением доз торфа возрастала.

Баланс изо га с применением Исследование баланса азота на поверхностно-подзолистых элювиалыю-глееватых супесчаных вечномералых почвах под рамсом яровым с применением 1SN показало, что увеличение дозы азотного удобрения (NWNim) приводит к снижению степени использования внесенного азота рапсом яровым. При этом его потери увеличивались на 5,8%, Закрепилось азота в слое почвы 0-100 см 7,1-8,4% (таблица 5).

Таблица 5 — Баланс меченого l5N удобрений при возделывании рапса ярового (среднее за 1985-1987 гг.). %

Вариант

! К--11 ,1ч | " i_

! N-, К. К,;о_

(N^IVKix

Усвоено рапсом ___ _ яровым_

24,5

22,0

_______I7fS______

Осталось п почве в слое 0-100 см

7,5

_7,1_ 8,4

Неучтенные потери

_70,9 73,К"

Коэффициент использования дао га удобрений рапсом яровым снижает. Повышение /хны WKiciiMoioawra увеличивает tro потери. Основную роль в формировании урожая рапса мрсч^ою принадлежит памвенному азоту, на да во гжгта удобрений пркщдогся t2jOI5<8% от oCi i кто вь» юса с > рожаем (таблица б).

Габлица 6 - Использование азот удобрений рапсом яровым (среднее ;л 1985-19X7 гг.). %

Вариант

___

Обшнй вынос азота, Лзог удобрений в обшем выносе Азот почвы в 1 общем выносе 1 Экстра-азо1

кг/та кг/га % кгЛа % 1 кг/га %

52,7 — - 52,7 100,0 1 - -

122,8 14.7 12,0 52.7 42,9 1 55,4 45.1

135,0 I9.fi 14,7 52,7 39,0 1 62,5 46,3

135,0 21,3 15,8 52.7 39,1 . 60,9 45.1

Коэффициент использовании азота удобрений (с применением собственными травами поймы Оби на дерново-пойменных почвах крайне низок и не превышает 11,5%. Увеличение лозы азотных удобрений, как на фоне извести, так н без нее, снижает закрепление азота удобрений в почве. Миграция внесенного азота за пределы корнеобнгаемого слоя (0-40 см) составляет 1,8-3,9% от всего обнаруженного в слое почвы 0-100 см. Иммобилизовано в корнеобитаемо м слое 4,3-7,8% от внесенного азота. Внесение извести 0,5 г,к. увеличивало количество закрепленного азота удобрений на 2,4-2,почвенного азога на 5,7-7,0% и снижает содержание экстра-азота на 5,9-10,4%. С повышением дозы азотных удобрений улеличниалось количество азога удобрений в обшем выносе естественным травостоем. Содержание почвенного азота в общем выносе трав составляет 35,6-66,9% и зависит от дозы внесенного азога и извести. Вместе с тем, в формировании урожая важное значение имеет и дополнительная минерализация почвенного азога - экстра-азота. В наших исследованиях содержание экстра-азота в зависимости от дозы азота было 30,2-58,8% в общем выносе.

Установлено, что самый высокий коэффициент использования азота овсом был у сульфата аммония - 28,0%. У мочевины использовано растениями 16,7% аюта. аммиачной селитры - 25,2 и аммиака водного - 23,4%. Низкий коэффициент использования мочевины, по мнению Л.Д. Коренькова (1976), может быть связан с 1см, что при низких температурах почвы и малом содержании органического вещества в почве возможно наличие нераэяожившенея мочевины в течение длительного периода.

Калл11С калин ("'ИЬ). При изучении баланса калия удобрений с использованием радиоизогопа (период полураспада 18,7 суток) установлено, что растениями раиса ярового при внесении калия 60 кг д.в. использовано 43,8%, осталось в почве к концу вегетации 28,0%. потери составили 23,2%. До« катя (120 кг д.в.) повышает усвоение калия рапсом яровым на 7,4%, снижает закрепление в почве на 7-5% и увеличивает потери на 5,1%. Калий в норме 60-120 кг д.в. уменьшает количество закрепленного в почве калия с 28,0 до 20,5% от внесенного. Основная масса катя закрепилась в слое почвы 0-40 см (64,3-69,3%). За пределы к ор необитаемо го слоя (0-40 см) почвы было вымыто 30,7-35,7% калия.

Бал;шс кальции (4'<"я). Исследованиями по балансу шыыя с применением радиоизотопа ^Сл остановлено, что растениями рапса яровою в первый юл было использовано, в »авпсимости от нормы извести, 0,2-1,2®о кальция. Закрепилось ею в почве 27,3-37,8%. С увеличением лозы извести (с 0,5 до 1,0 г.к.) количество обнаруженного в почве кальция уменьшилось на 7,5% и в то же время увеличились потерн на 7,8% При известковании наблюдались большие потерн кальцин (64,0-71,8%), что, по мнению многих исследователей, происходит в результате вымывания. Основная масса ею в зависимости ог дозы извести (0,5-1,0 г.к.) закрепилась в год внесения в слое 0-40 см (57,5-63,9%).

6 Действие удобрений н извести па химический состав однолетних п многолетних трав, естественных травостоев

Химический состав. Среди факторов, определяющих важнейшие показатели качества корма, необходимо отметить фазы развития растений и применение удобрении. По мере прохождения фаз развития в сухом веществе рапса ярового уменьшилось содержание протеина, кальция, фосфора и калия. Внесение азотных удобрений резко увеличило содержание протеина.

Под действием известкования в растениях повышалось содержание протеина, кальция и уменьшалось клетчатки. Установлено, что применение азот-пых удобрений на естественных травостоях в дозе 30-150 кг л,в./га на фоне без извести, извести 0,25 г.к. и 0,5 г.к. значительно увеличивает содержание протеина в растениях п сильно коррелирует с его содержанием (г;0,91-0,99).

Внесение назена (120-480 т/га'| не оказывало существенного влияния на содержание протеина и сырого жира в сухой массе овса. Отмечено повышение содержания кальция, фосфора, калия (таблица 7). При внесении полного минеральною удобрения на фоне наво*а 120-480 т/га наблюдается закономерное узеличение клетчатки.

Растения хорошо реагируют своим химическим составом на применение полною минерального удобрения. Увеличение дозы удобрений повышает содержание сырой золы, фосфора, калия и кальпия. Отмечено снижение накопления сырого жира и БЭВ,

Микроэлементы. Содержание марганца в рапсе яровом, в зависимости от лоз удобрений и извести, было 31,2-171,6 мг/кг сухого вещества. Высокие дозы азотных удобрений па фоне РК попытали содержание марганна и почве и в растениях рапса.

Между внесением извести в почву под рапс и содержанием марганна в растениях установлена обратная корреляционная зависимость (г_0,85).

Содержание железа в растениях рапса превышало оптимум в 2,5-6 ра*. Применение извести приводит к снижению содержания железа в растениях рапса. Между лошш внесения извести в почву и содержанием железа в растениях существует тесная снять (г - 0,95).

Таблица 7 - Влияние различных доз навоза и минеральных удобрении на химический состав зеленой массы овса (среднее за 1942-1995 гг.), % в сухом веществе

Вариант

■доза навоза

Без ■ навоза

минеральные удобрения без удобрений

120

240

480

N,7: К.,К,; :

NlyP|VK|

без удобрений

N' | i'P; iQ

.без удобрений

N17пР-уК I

без удобрений

Сырой протеин

ZZ>5JL

J0,81_ J0,31_ _12,5б_ 7,94

J0.38 10.50

\2-VL

JjzJL 10.50

10.63

N|?i4pnf KjM

NiwPtioK?*

J2.56

JJX38, 10Î25

Сырая клетчатка

33,43

33,10

35,51

33,75

29,01

3J_,32_ 33,00

34,55

30,97 31,23

35Л9

34,46

30,10

13.88

30,95 "31,98

34,54

Сырая зола

Сырой жир

3.53

5,40

6,07

5,92

4,07

5,29

6,54

6.91

4,50

_5,64_

6^22

6,87 5',92

6,46

7,07

7.85

2.11

2,48 1,97

2,00

2,39

2,51

1,93

2,21

1,89

2.28

2,24

,50

2,17

2,23

2,33

2,32

БЭВ

47,43

40,10

40,35

40,82

50,22 42Î81

40,62

36,67

47,43

42,32

38,12

36,01

44,99

41,48

41,65 33,90

Кальции

0,40 0J3

0,66

ÇK65

OiÎi

0j65_ 0,5 5_ 0,6 ^ (\42_

0.56 0,54 0,50 0,74

0.67

--— -1 ---

Фосфор Калий

0j7

0,22 1.59

0.29 2,05

0,26 2,00

0,21 1,19

0,27 1,60

0,31 1,93

0,37 2,09

0,22 1.45

0,28 1,70

0,28 1.93

0,40 2,19

0,35 1.S9

0г39 2 12

0,40 2,59

0,45 3.03

Внесение возрастающих доз азотных удобрений на фоне фосфорно-калийных повышает содержание цинка и стронция в растениях рапса, а под действием известкования отмечено снижение накопления стронция.

Дозы извести 0,5-2,0 т.к. снижают содержание алюминия в растениях (г 0,97), При внесении удобрений и извести увеличивается содержание рубидия в растениях рапса. Между содержанием брома в рапсе и дозами извести установлена корреляционная зависимость (R1 = 0,97).

Из анализа наших данных можно сделать заключение, что paire яровой содержит микроэлементы в оптимальном уровне, за исключением цинка, меди, брома, а содержание марганца, железа, стронция и алюминия находится в прямой зависимости от кислотности почвы.

Под действием извести (0,5 г.к.) увеличивается в сене естественною луга содержание магния и снижается количество железа и марганца по сравнению с контролем.

Внесение торфа (120-720 т/га) приводило к снижению содержания магния на 12,5-67,8% и повышению в сухой массе овса содержания железа на 17,5182.4% по сравнению с контролем. Дозы минеральных удобрений в свою очередь увеличивали накопление железа на 20,1-273,7%.

Нитратный лзог. Учитывая основную роль азотных удобрений в повышении урожаев кормовых культур в условиях Крайнего Севера, необходимо

помнить, что чрезмерное несбалансированное азотное питание приводит к избыточному накоплению нитратного л юга. Наши исследования показали, что содержание NO)-N в рапсе яровом по мере прохождения фаз развития снижается. Отмечена тесная связь между лозами внесения азотных удобрений под ране и содержанием NOj-N (г - 0,99). Накопление ниграгтов к пределах безвредного минимума (0,14-0,17%) отмечено при внесении ионного минеральною удобрения N|;oP9cKi>i и Ni»Pi;<iKiso о° BCt; фазы вегетации. Повышение дозы азота свыше Мцо на разных фонах РК приводило к накоплению нитратов выше допустимого уровня, независимо от фазы развития. Внесение азотных удобрений повышает содержание нитратов в сене естественных травостоев луга низовьев Оби в 2-3 раза. Применение азотных удобрении свыше bW приводило к накоплению нитратного азота выше ПДК (0,24-0,26%). Между дозами азота (30-150 кг д.в.) и содержанием NOt-N существует сильная корреляционная зависимость (г -- 0,94).

Радионуклиды. Содержание радионуклидов стронния, и цезия в рапсс яровом под действием извести снижалось. Концентрация 4('Sr в растениях рапса была в 2 раза ниже по сравнению с контролем, а П7Сь- в 1,1-2,4 раза по сравнению с контролем. Самая низкая концентрация 13'Cs была при применении извести 2,0 г.к. Между дозами извести и содержанием Сь в растениях рапса наблюдается сильная корреляционная зависимость (г ~ 0,98).

Под действием минеральных удобрений содержание радионуклидов в растениях овса снижалось. При внесении высокой дозы удобрений bW.P^cK:« концентрация "°Sr по сравнению с контролем снизилась в 1,9 раза, '!'Cs — в 1,4, Самое большое снижение активности радионуклидов ***Sr и |3,С$ в растениях отмечено на варианте навоз 480 т/га + NisjP^cK;^. Между внесением доз навоза и содержанием "'Sr и l,7Cs в растениях овса существует обратная зависимость: чем выше лозы навоза, тем ниже уровень содержания радионуклидов (г - 0,99).

Установлена зависимость между дозами внесения азотных удобрений и содержанием "Sr и ,7Cs в сене естественных трав (г - 0,92-0,99). Под действием трехлетнего применения азотных удобрении происходило увеличение содержания как wSr, так и l,7Cs. причем наиболее значительно это было на варианте с высокой дозой азота Ni«,, что, по-видимому, связано с иодкисленнем почвы и повышением подвижности радионуклидов. Внесение же извести 0,5 г.к, существенно снижало содержание как 4'Sr, так и '"Cs. Коэффициент накопления '"Sr и llTCs при внесении высокой дозы азота увеличивался с 0,7 на контроле до 1,7 при дозе азота N|

Тяжелые металлы. Применение извести в дозе 0,5 т.к., как в чистом виде. так и совместно с азотными удобрениями на дерново-поименных почвах иод естественные сенокосы снижало в растениях содержание кадмия. Внесение азотных удобрений (30-150 кг д.в.) увеличивает поступление Cd в растения естественных трав, Азотные удобрения, внесенные в высокой дозе (150 кг д.в.), на фоне извести повышают накопление в растениях меди с 3,4 до 6.2 mi/кг сухого вещества. Такая же закономерность наблюдалась и с накоплением пинка, его содержание бы.-ю 15,0-21,8 мг/кг сухой массы,

Применение торфа (120-720 т/га) увеличило содержание никеля, пинка и снизило хрома (таблица 8),

Таблица 8 - Влияние различных лоз торфа и минеральных удобрении на содержание тяжелых металлов в овсе на зеленый корм (среднее за 1992-1994 гг.)

Вариант С(1 РЬ N1 Сг Си Zn

доза торфа. минеральные

т/га удобрения мг/кг в сухом вешестве

Без без удобрений 0,50 2.2 2.9 0,42 2.2 20.5

торфа 0,56 2.7 2 9 0.32 2;0 20,0

0,60 2.8 3.3 0,33 2 2 20.3

0,59 2,7 3.2 0,31 2.1 21,1

120 без удобрений 0,55 2 2 2,9 0,38 2 2 22.5

0.56 2.6 3.1 |0",34 2.0 22,0

0,62 2,9 3,0 0,35 1.7 24,0

МцпРгиКлэ 0,61 2,8 3,1 0,33 2,4 25,1

240 без удобрений 0,46 2,2 2.8 0,28 18,7

0,56 2,8 3,3 0.26 2,0 24,0

К):пР|уК|$п 0.59 2,9 3,0 0,29 2 2 25,0

0,60 3.1 3.4 0,29 2,4 25,6

480 без удобрений 0,50 2.1 3,2 0,29 1,7 23.1

0,63 3,0 3,3 0.27 2 2 25,8

0,61 2,9 3.0 0,3! 1,9 24,5

0,64 3.2 3,3 0,30 2,3 26.8

720 без удобрений 0,57 2,3 3,5 0,30 1,8 24,1

М^Р-Жцо 0,64 2.8 3.6 0,30 2,1 27.0

0,63 3,3 3.5 0.28 2 2 23,5

0,65 3.2 3,7 0.30 2,3 28.6

В отличие от торфа, систематическое внесение минеральных удобрений в повышенных дозах приводит к повышению накопления в овсе кадмия, свинца, цинка.

7 Особенности формировании урожая в условиях Крайнего Север» под действием органических, минеральных удобрений и извести

Фотосннтетичсская деятельность. Выявление закономерности функционирования фотосннтетического аппарата растений в экстремальных условиях Крайнего Севера способствует более глубокому познанию продукционного процесса. В наших исследованиях индекс листовой поверхности (ИЛП) посевов рапса ярового под действием удобрений и извести увеличился в 1,4-6,0 раза. Бодее высокий ИЛИ при внесении удобрений связан с возрастанием размеров листовых пластинок и продолжительностью жизни листьев (таблица 9).

Между внесением чистого навоза и величиной ИЛП в фазу бутоншашш, цветения и начала плодообразовання установлена сильная корреляционная >а-висимоегь (г * 0,99-1,0). Установлена зависимость действия доз навоза на фот-

синтетический потенциал (ФП) рапса ярового в фазу бутоннззшш, цветения и начала ндодообразования (г - 0,99-1,0). В эти же фазы роста и развития рапса яровою применение олного навоза влияло на скорость роста посевои, гле теснота связи составляла г - 0,90- 1,0.

Таблнна 9 - Влияние удобрении и извести на фотосннгегическую деятельность рапса ярового (среднее за 1985-1987 гг.)

Вариант ИЛП ЧПФ, г/ч "-су г.

Без удобрении 0.5 8.3

Ы1:гРмК.,1 1,8 3,9

Известь 1,0 г,к. 1,3 6,8

Навоз 60 т/га 0,7 7,9

Навоз 120 т/га 1,0 7,6

Навоз 60 т/га * И^Р^К«,* известь 1,0 г.к. 2,8 3,8

Навоз 120 т/га + + известь 1,0 г.к. 3,0 3,5

ФП,

гыс.мг/га* дней

160,2 604^3

385,3

229,1

307,5

946,2 1064,9

Скорость роста посевов,

г/(м~-суг.) _

_7,0 7.6

10,6

10,5

Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧИФ) характеризует среднюю эффективность фотосинтеза листьев в посеве. В наших исследованиях она не коррелировала с конечным урожаем. С увеличением индекса листовой поверхности ЧИФ достигает максимума а фазу цветения и в дальнейшем снижается. Наши исследования согласуются с результатами H.H. Третьякова (1998), когда при низких величинах индекса листовой поверхности значения ЧПФ повышается, что связано с лучшим освещением при малых величинах, в дальнейшем же наблюдается усиление взаимного затенения листьев в посеве и снижение ЧПФ.

Корнснаи масса. 11ри изучении корневой массы установлено, что основная масса корней рапса и многолетних трав (71,9-89,2%) сосредоточена в слое почвы 0-20 см и под действием удобрений существенно увеличивается. Сопоставляя массу полземкой части с массой надземных органов многолетних трав, было установлено, что под действием удобрений увеличивается коэффициент продуктивности работы корневой системы. Внесение приводило к уве-

личению коэффициента продуктивности по сравнению С контролем в 2,1 раза.

Продуктивность кормовых культур. Наиболее высокая продуктивность рапса в условиях Крайнег о Севера была в фазу начало илолообразоьания, самая низкая - в фазу бутонизапип, Внесение удобрений резко повысило продуктивность рапса. Самый высокий урожай рапса получен при внесении навои 60 т/га + N|xRkjK.Jo + известь 1,0 т.к. По-иному реагирует рапс яровой на внесение одного навоза в дозах 60 и 120 г/га. Продуктивность его в эгом случае была ниже, чем па вариантах с пи гее ни ем Ni^P.^K.-« и извести 1,0 г.к. Это евяиио со сла-

бой минерализацией наво)а на холодных почвах лесотундры н, следовательно, слабой обеспеченностью рапса элементами питания.

Внесение извести (0,5-2,0 г.к.) увеличивает сбор сухой массы, кормовых единиц, сырого протеина рапса ярового (таблица 10).

Таблица 10 — Проду ктивность рапса ярового в зависимости от до1 извести (среднее за 1985-1987 гг.)

Вариант зеленой сухой кормовых сырого

массы массы единиц протеина

Без удобрений 8,1 1,6 1,6 0,22

N | - фон 21,1 3,4 3.5 0,61

Фон -*- известь 0,5 г.к. 25,2 4,0 4,0 0,70

Фон + известь 1,0 г.к. 28,3 4,3 4,2 0,76

Фон + известь 1,5 г.к. 30,4 4,5 4,4 0,85

Фон + известь 2,0 г.к. 31,7 4,4 .. 43 _ 0,86

НСР« 0,9 0,2 1

Сбор с 1 га, т

Самая высокая урожайность рапса (сухой массы - 4,5 т/га) получена при внесении извести по 1,5 г.к. Повышение продуктивности рапса при внесении извести, по-видимому, связано с улучшением усвоения растениями аюга и Других питательных веществ.

Различное сочетание минеральных удобрений на фоне извести из расчета 1.0 г.к. по-раэиому влияет на продуктивность рапса ярового. Наиболее высокие прибавки урожайности получены от азотного удобрения: 18,1 т/го зеленой массы, 2.3 т/га сухой массы, 2,4 кормовых единиц и протеина 0,44 т/га. От фосфорных удобрений они составили соответственно 5,5; 0,8; 0,9 и 0,16 т/га от калийных - 3,5; 0,5; 0>5 и 0,07 т/га. Следовательно, в повышении продуктивности рапса ярового основная роль принадлежит азогу, поэтому внесение оптимальных доз азотных удобрений — необходимое условие для получения высоких урожаев.

Изучение влияния различных доз азота на продуктивность рапса яровою на двух фонах фосфорно-калийных удобрений показало, что максимальная урожайность рапса получена на варианте М^Р^Кцо (таблица 11),

Наиболее высокая прибавка сухой массы была при посеве рапса в смеси с овсом и райграсом однолетним и горохом, где она составила соответственно 144,4-150,0% и 150,0-155,5%,

Внесение минеральных удобрений резко повышало урожайность, как рапса в чистом виде, так и в смесях. Наиболее высокая прибавка сухой массы была при посеве рэпса в смеси с райграсом однолетним и горохом, где прибавка составила соответственно 144,'4-150,'0%и 150,0-155,5%.

Существенное влияние на урожайность овса на корм на вновь освоенных землях лесотундры оказал навоз (120-480 т/га), урожайность зеленой массы возрастала на 32,3-83,бЧо, сухой - на 33,3-80,9%. Увеличился вместе с этим и

сбор с 1 га сырого протеина - на 35,7-89,3%, кормовых единиц - на 49,1-77, lib, обменной энергии - на 41,7-80,6% но сравнению с контролем.

Таблица II - Продуктивность рапса ярового в зависимости от лоз азотных удобрений (среднее за 1985-1987гг.)

Сбор с 1 га, т

Варнаггг сухой кормовых сырого

массы единиц протеина

Без удобрений 2,0 1,9 0,22

РвсК|ц> - фон 1 2,1 2.1 0,25

Фон 1 + Nf..i 4,3 4,6 0,66

Фон 1 -+- Nw 4,4 4,6 0,72

Фон I+Nn 4,4 4,6 0,75

Фон I+Nis,, 4,6 4,6 1 0,84

PimKho- фон II 2,6 2,6 0,30

Фон II f Nim 5,1 5,2 0,91

Фон II >N1W> 5.1 5,0 0,99

ФОН II 4,8 4,8 0,97

НСРо* 0,3

Между дозами внесения навоаа и урожайностью овса - зеленой массы, сухой массы, сырою протеина, кормовых единиц и обменной энергии существует сильная коррелятивная связь (г - 0,88-0,96). Применение полною минерального удобрения резко повысило урожайность зеленой массы овса на 186%, сухой - на 143%. Однако, увеличение дозы минеральных удобрений свыше М1;!)Р|КК|(«) на фоне навоза 240-480 т/га не давало существенной прибавки урожая. На варианте навоз 480 т/га + МцеР1«г*К!*а получен самый высокий сбор сухой массы - 7,4 т/га, кормовых единиц - 4,07 т/га и обменной оперши - 61,2 ГДж/га.

Изучение последействия навоза (6-9 год) при посеве многолетних трав па сено показало, что навоз в дозе 120 т/га не давал существенной прибавки сухой массы по сравнению с контролем и только при внесении навоза 240 т/га получена существенная прибавка сухой массы — 0,6 т/га или 31,6% (таблица 12). Между лозами применения навоза в дозах 240-480 т/га и урожайностью сухой массы многолетних грав, полученной обменной энергии отмечена сильная корреляционная зависимость г « 0,96-0,98, Каждая тонна навоза, внесенная под многолетние травы, дополнительно даст 0,0031 т сухой массы многолетних трав. Полученный «норматив» окупаемости 1 т навоза урожаем многолетних трав позволяет прогнозировать действие навет на его величину в зависимости огдоз внесения.

Содержание сырого протеина, кормовых единиц, обменной энергии, зеленой и сухой массы овса существенно зависело от лозы внесенного торфа. Между дойми внесения торфа (120-720 т/га) и этими показателями существует сильная коррелятивная связь г ~ 0,91-0,99. Установлено, что 1 т торфа форм и-

рует 0,002') т/га зеленой массы, 0,0009 т/га сухого пешествп, 0,0001 т/га сырого протеина и 0,0004 т/га кормовых единиц. Эти величины или «нормативные» характеристики могут служить для прогноза действия торфа на урожайность и качество овса.

Таблица 12 - Влияние различных доз навоза и минеральных удобрений на продует ивность сухой массы многолетних трав (среднее за 1997-2000 гг.)

доза навоза, т/га

Без навоза

120

240

480

НСР,

Вариант Сбор с 1 га, т Обменная энергия, ГДж/га

минеральные удобрения сухой массы сырого протеина кормовых единиц

без удобрений 1,9 0,16 1.27 17,4

NííjPWKI» 4,9 0,59 2,99 42,8

NiíjPitoKtS'} 5.3 0,66 3,07 45,3

N' v; F>j;/)l\ ) 5,1 0,73 3,16 45,0

без удобрений 2,0 0,16 1.28 17,9

N,; .Р.л.К i ^ 5,6 0,71 3,19 47,1

6.0 0,77 3.30 49.7

N]*;P;IOKÍ40 6,0 0,88 3,42 50,6

без удобрений 2,5 0,22 1,32 20,4

5,6 0,72 3.19 47,3

6,1 0,72 3.42 50,9

N i ÍÍ,J>; • )К ) 6.2 0,93 3.41 51.2

без удобрений 3.3 0,30 1,95 28,3

N i ;,]'>iKi 20 6,8 0,90 4.15 4.05 59,4

7,1 0,93 59,9

7,3 1.10 4.23 62,2

навоза 0,6

удобрений 1,5 1

взаимодействия 2,1

При »несении минеральных удобрений резко повышается продуктивность овса на зеленый корм. Самая высокая урожайность зеленой и сухой массы получена на варианте М^р.юКгю, а также на фоне торфа соответственно 17.5-23,3 т/га и 4,8-6.4 т/га. Увеличился сбор сырого протеина ло 0,76-0,95 т/га, кормовых единиц - 2,74-3,58 т/га, обменной энергии -40,4-54,5 ГДж/га.

Изучение последствия торфа (6-9год) на урожайность многолетних трав показало, что /улы торфа 120-240 т/га не давали сушественной прибавки сухоП массы и только при внесении высоких доз 480-720 т/га получена существенная прибавка урожая сухой массы 0,5-0,9 т/га (таблица 13), Наиболее существенную прибавку урожая сухой массы дало внесение полно ги минерального удобрения. Максимальная продуктивность многолетних трав в наших исследованиях получена на варианте торфа 720 i/ra+Ni^ioKiwi.

Таблица 13 - Влияние различных, до*торфа и минеральных удобрений на продуктивность многолетних трав на сено (среднее за 1997-2000 гг.)

доза _ торфа ^

120

240

480

720

НСР

01

Вариант 1 1 :бор с 1 1а, т Обменная

минеральные сухой сыро г о кормовых энергии,

.]_ _улоор_енни массы протеина единиц ГДж/ш

без удобрений 1,6 0.11 0,93 13,6

ИжР^К):!, 3,3 0,41 2,28 33,0

4,2 0,43 2,35 35.2

Ыиц-Р.-гК:^ 4.7 0,05 2,63 393

без удобрений !,9 0,19 1,10 16,2 I

^кР-ЛС^, 4,7 0,50 2,9! 41,4

5,0 0.53 2,90 42.5

5,6 0.76 3,36 48,5

без удобрений 1.9 0,13 1.12 16.3

5,1 0.52 3,31 46,1

5,2 0,52 3,12 44.9

5,6 0.69 3,42 48.8

без удобрений 2,1 0,14 1,24 18,0

5,3 0,53 3,28 46,7

N ¡^Р^.Тм^ 5,5 0.55 3,30 47.5

6,0 0,70 3,42 50.8

без удобрений 2.5 0,17 1.42 21,1

N | :эР'г,К | ;э 5,3 0.51 3,23 46.3

____ 5.7 _0,56 3,42 49,2

6,1 0,71 3,66 53,0

торфа 0,4

удобрений 0,4 1

' взаимодействия 1 0,9 _________1........

Все формы азотных удобрений оказывают положительное влияние на урожайность озса на зеленый корм. Прибавка урожая сухой массы овса от их внесения в среднем за 3 тола составила 0,9-1,3 т/га по сравнению с контролем. Самая высокая прибавка сухой массы получена от внесения аммиака водною 108,3 %к ко1ггролю.

Для повышения продуктивности луговых трав важное значение имеют азотные удобрения. Внесение одною азотного удобрения (Мц) повысило урожайность естественных пойменных трав на 1.5 т/га, при згоч окупаемость 1 кг азота сухой массой составила 25,2 кг. Фосфорные и калийные удобрения не давали существенной прибавки урожая. Самая высокая прибавка сухой массы (2,2 т/га) на естественных лугах получена при внесении полного минерального удобрения М^Р^К«;. Внесение извест и из расчета 0,25 г,к, на естественный травостой поймы Оби не оказало существенного влияния на урожайность сухой массы. При \ величеиин нормы извести до 0,5 г,к. прибавка сухой массы составила 0,7 т/т, возрос ссор сырою протеина на 0,09 т/та, выход обменной жер-

гии -- на 3,4 ГДж/та и кормовых единиц - на 0,44 т/га но сравнению с контролем, Самая высокая продуктивность луговых травостоев достигнута при известковании из расчета 0,5 г.к. и внесении на этом фоке азота (Nli0), что дало самую высокую прибавку cyxofi массы — 0,8 т/га по сравнению с контролем.

8 Око комическая и биоэнергетическая эффективность применения удобрении и извести при козлелываннн кормовых культур на Крайнем Севере

При внесении иод рапс яровой минеральных удобрений N^P-ac«» получен чистый доход от их применения в год внесения, рентабельность была 46,7io, окупаемость ) руб. затрат, связанных с применением удобрений, составила 1,47 руб. Раздельное внесение извести, навоза 60 и 120 т/га и совместное внесение навоза 60-120 т/га *Ni;oPvgK»ü+из весть 1,0 г.к. в год внесения не окунались дополнительной продукцией.

Окупаемость затрат при внесении извести (0,5-2,0 г.к,) была 0,84-0,31 руб. и зависела от лазы извести. Внесение извести из расчета 0,5 и 1,0 г.к. окупятся на второй год внесения, 1,5 г.к. — на третий год, а 2,0 г.к. — лишь на четвертый год. Учитывая то, что на третий год после известкования в наших исследованиях pH почвы снижается, экономически нецелесообразно вносить известь более 1,0 г.к. на 1 га.

Анализ экономических показателей применения различных доз азогных удобрений свидетельствует, что с увеличением лозы азотных удобрений снижается чистый доход, рентабельность, окупаемость рубля затрагг. Затраты, связанные с внесением азотных удобрений, возрастают. Себестоимость зеленой массы, сырого протеина рапса яровою снижается с увеличением дозы азотных удобрении. Экономически выгодной нормой внесения известковых удобрений при вырашнвании рапса ярового на лесотундровых почвах Обского Севера является известкование по 1,0 г.к. и на этом фоне внесение минеральных удобрений N):)P|;oK]5C.

Экономический анализ применения навоза и минеральных удобрений под овес на зеленый корм показал, что наибольший экономический эффект обеспечили минеральные удобрения в чистом виде во всех вариантах, где прибыль была 2052-2232 руб./га при уровне рентабельности 110-187%. Прирост обменной энергии сопровождался увеличением дополнительных затрат на применение удобрений, снижался энергетический коэффициент, возрастали затраты энергии на I кг сухой массы с 2,9 до 4,0 МДж. Затраты на использование наво)а не окупались стоимостью и энергией дополнительного урожая овса на зеленый корм. Увеличивался убыток ог применения навоза в чистом виде и затраты энергии на 1 кг сухой массы, снижался энергетический коэффициент.

Самые низкие затраты энергии на 1 кг сухой массы были при внесении минеральных удобрений в дозах N|XPvo.|5oKi:cmü'„ повышение их дозы приводило к резкому повышению затрат. Внесение удобрений на фоне навоза снижало затраты энергии на I кг сухой массы в 1,6-1,8 раза но сравнению с внесением навоза в чистом виде. Минеральные удобрения при внесении под мнотолегние травы дают наибольший экономический эффект. На вариантах с внесением минеральных удобрений в чистом виде получено прибыли 1264-1483 руб..'га, при

уровне рентабельности 62-114%. Среднегодовое прирашение обменной энергии с дополнительным урожаем сена многолетник трав за счет удобрений составляло 19,4-25,7 ["Д'ж. при энергетическом коэффициенте 1,6-2,2.

Экономические и биоэнергетические показатели использования торфа под многолетние травы были значительно хуже, что обусловлено дополнительными затратами энергии, которые не окупались дополнительным урожаем. Убыток от применения торфа в зависимости ог дозы торфа (120-720 т/га) был 697-13107 руб./га или 0,67-0,93 руб. на I руб. затрат, а энергетический коэффициент - 0,07-0,3. Применение минеральных удобрений на фоне торфа также не окупаюсь дополнительной продукцией, значительно увеличивался убыток от применения минеральных удобрений и торфа в зависимости от дозы с 2142 руб./га до 26522 рубЛа, снижался энергетический коэффициент с 0,6 до 0,1. Самые низкие затраты энергии были мри внесении минеральных удобрений в чистом виде — 4,1-5,1 МДж на 1 кг су.чой массы. Внесение минеральных удобрений на фоне различных норм торфа снижало затраты энергии по сравнению с лозами торфа в чистом виде в 2,1-2,3 раза.

Систематическое применение азотных удобрений на естественных травах как па фоне извести, так и без нее было рентабельно. Самый высокий чистый доход и рентабельность получены при внесении азотных удобрений без извести. Но с увеличением нормы азотных удобрений с Мы до Nlw снизилась рентабельность внесения азога с 25lió до ,42%. При эгом снижается окупаемость дополнительным урожаем затрат на применение азотных удобрений и энергетический коэффициент с 3,5 до 1,8. Вместе с тем. повышаются затраты энергии на I кг сухой массы с 2,5 МДж при внесении NV, ло 4,2 МДж - Внесение извести с 0,25 г.к. до 0,5 г.к. увеличивав дополнительные затраты энергии на получение урожая с 2,18 ГДж/га до 6,0 ГДж'га,

ОБЩИ К ВЫВОДЫ

1. Органические и минеральные удобрения, известь существенно повышают плодородие почв Крайнего Севера Западной Сибири. Внесение навоза (120-480 т/га) и торфа (120-720 т/га) увеличивают содержание в почве гумуса в 1,5-2,9 раза, общего азота — в 7,1 раза, валовых форм фосфора — в 2,8 раза и калия - в 2,6 раза.

В составе гумуса преобладают фульвокислоты (45,8-53,5%). В туминовых кислотах основную долю составляют фракции ГК-1 (7,6-12,9%) и ГК-3 (18,823,1%), в фульвокислогач — ФК-1 а (8,3-19,3%) и ФК-1 8,7-19,3%).

2. Установлена тесная корреляционная связь между дозами внесенной извести и агрохимическими показателями поверхностно-подзол и стой почвы (рН, Hr, S, V) - г-0,93-0,99. Со снижением кислотности почв значительно повышается доступность растениям фосфатов. На долю подвижных форм фосфора в почве (Са-Р'Са-Рн) приходится 23,4-42,8, высокоосновных фосфатов (Са-Рш) — 12,0-14,6%. оксидов Al и Fe - 42,6-66,2%. Навоз увеличивает содержание фракций Са Р и Са'Р„, в 1,3-2,7 раза н снижает Л1-Р и Ре-Р в 1.6-2,3 раза I г-0,89-0,98).

3. Известкование снижает в по верх пост но-подзолистой элювиально-глеевой почве содержание железа и марганца (г"0,95-0.96). одновременно повышает уровень магния (с 11,4 до 17,4 мг/кг). В дерново-поймелноИ почве известь сокращает количество свиниа. цинка, никеля, железа и марганца на 12,5105,9%

На вновь освоенных почвах торф повышает концентрацию марганца, бора и коСальга на 44,4-579,3%. Минеральные удобрения (МсмкР^лоК!».;«) как в чистом виде, так и па фоне торфа, увеличивают содержание марганца на 200,0%, кобальта ~ на 84,6% кадмия - на 30,75%, свинца - на 42,3-43,7%, цинка — на 16,1-43,7%, никеля — на 15,4-24,5%. Навоз снижает накопление марганца в почве на 100,0%, увеличивает содержание кобальта на 25,0%, цинка - на 18,522,4%.

4. Самое высокое среднесуточное потребление рапсом азота, фосфора и калия происходит на ранних стадиях его развития (бутонизация) и в последующих фазах снижается. Потребность в элементах питания для биосинтеза I т сухого вещества составляет; азога — 18,1-32,3 кг, фосфора — 3,5-5,5 кг, калия -25,3-34,5 кг. Азотные удобрения увеличивают вынос азога и калия, известкование слабо влияет на потребление этих элементов. Коэффициенты использования удобрений (разностный метод) многолетними травами составляют: из навоза - N 2,5-3,4%, Р;0; - 1,1-1,6%, К:0 - 2,6-6,0%; из минеральных удобрений -N - 49,9-83,2%, Р;05 - 4,6-10,2%, К20 - 21,7-46,4%; естественными травами из минерхтьных удобрений - N - 41,4-98%, Р-О* - 1,1-17,3%, К-О - 21,5-93,7%; рапсом яровым ^ -49,9-116,6%, Р:0, - 1,9-19,0%, КЮ - 6,7-83,0%.

5. Установленный КИУ азота рапсом (с применением ИМ) составляет 17,8-24,5%, неучтенные потери равны 68,0-73,8% закрепляется в поверхностно-подзол истой почве 7,1-8,4%. На долю азота почвы в обшем выносе прихо-лктся 39,0-42,9%, азота удобрений - 12,0-15,8%, экстра-азота - 45,1-46,3%. Луговыми травами используется 5,1-11,5% закрепляется в дерново-пойменной почве 6,2-10,7%. Содержание почвенного азота в общем выносе составляет 35,6-66,9%. Под действием известкования (0,5 г.к.) увеличивается КИУ азога на 2,9-3,844. Коэффициент использования азота удобрений овсом на зеленый корм из сульфата аммония - 28,0, мочевины - 16,7, аммиачной селитры - 25,2 и ам-мнгка водного -23,4%.

6. Потребление калия (?4КЬ) рапсом яровым составляет 43,8-51,2% (в зависимости от дозы К;0), закрепляется в печве 20,5-28,0%, потери - 23,2-25,3*}!). Основная часть калия (64,3-69,3%) закрепляется в 0-40 см слое.

Использование рапсом яровым кальция (45Са) в зависимости ог лозы извести в первый год внесения составляет 0,9-1,2%, на второй гол - 0,5-0,6%, В почве закрепляется в первый год 27,3-34,8% во второй - 79,9-95,3%. С повышением лош извести потери кальция составляют в неряый год 64,0-71,8%. во второй - 4.1-19,6%. Основная масса кальция закрепляется в слое 0-40 см (57,563,9%).

7. Определяющую роль в повышении урожайности сеяных кормовых культур и естественных травостоев в условиях лесотундры Крайнею Севера играют акпные удобрения. Оптимальной дозой азота иол ране яровой и его

смесей с горохом и рай фасом (на фоне l\,Kl;w) следует считать Neo с известкованием из расчега 1,0 г.к. При этом урожайность сухой массы достигает 5,1 т/га (прибавка 144-150%), е.ыход корчових единнц-5,2 т/га, сырою протеина - 0,9 т/га или в 2,5 раза выше по сравнению с контролем,

8. Органические удобрения (торф, навоз) как в чистом виде, так и в сочетании с минеральными удобрениями в зависимости от дозы обеспечивают получение высокой иродукпюности овса на зеленый корм и многолетних трав на сено: сухой массы - 2,8-7,4 т/га, кормовых единиц - 1,28-4,15 т/га, сырого протеина — 0,38-1.1 т/га, обменной энергии — 17,9-59,9 ГДж/ra. Мниерхльные удобрения (Ni;MgjI'.,)ii(Klai.ítt) увеличивают продуктивность кормовых культур с 4,0 т/га сухой массы до 7,4 т/га, т.е. в 2,2-4,1 раза.

9. Самая высокая оплата азота урожаем к периоду уборки при внесении NVoP^KiM (37,7 кг). Окупаемость I т извести прибавкой урожая сухой массы остается низкой и составляет 117,3 кг па I т при ее внесении 0,5 г.к,, с увеличением ,10 2,0 г.к. она снижается в 2,2 раза.

10. Максимально высокое содержание питательных вешеетв ti растениях наблюдается при оптимальном применении удобрений в ранние фазы развития. Установлена тесная корреляционная связь между дозами азота и содержанием протеина в растениях (г=0,91-0,94). С возрастом растений снижается содержание в них NOi-N, с увеличением до» азотных удобрений (Nío-N;ío) возрастает накопление NOrN (г-0,91-0,99). Внесение ajota под рапе и его смеси в лозе выше и под естественные травы N*) приводит к накоплению нитратов выше ПДК.

11. Известкование снижает в рапсе и естественных травах содержание кадмия, железа, марганца, радионуклидов wSr и 1 "Cs. Систематическое применение минеральных удобрений N¡;j увеличивает содержание в растениях кадмия, свинца, нинка и снижает хрома.

12. Экономически наиболее эффективной дозой минеральных удобрений под раис яровой является Nx.Pi:)K);,,. на фоне извести из расчета 1,0 г.к. Внесение минеральных удобрений (Nt;cP,„) иСК):;ню) под овес на зеленый корм и многолетние травы дает самый высокий чистый доход с 1 га, рентабельность производства корма 176-187%. Органические удобрения в чистом виде и совместно с минеральными не окупают затрат на их применение дополнительным урожаем. Биоэнергетический коэффициент составляет 0,07-0,3.

Применение извести под рапс яровой и естественные травы не окунается затратами энергии па получение урожая в год внесения. Экономически более выгодно применение азотных удобрений (Nt^-,,1 под естественные травы без внесения извести.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

I. На поверхностно-подзол истых элювнально-тлееватых супесчаных почвах лесотундровой зоны Западной Сибири иод ране яровой рекомендуется вноси1ь азотные удобрения в дозах N^j в сочетании с P*Ki.o и Nt;P на фоне Р i;,:. К п.-, с предварительным известкованием из расчега по 1,0 т.к.

2. Для получения урожайности естественных травостоев поймы Оби 3,03,5 т/га сухой массы оптимальной дозой является N«,P4sKoo.

3. Из азотных удобрений под однолетние кормовые культуры наиболее выгодно вносить аммиак водный и мочевину.

4. Под мноюлетние травы для получения урожая сухой массы 5-6 т/га предлагается вносить минеральные удобрения из расчета NiioPgcK,^.

5. При рекультивации нарушенных земель рекомендуется внесение торфа в дозе 480-720 т/га и полного минерального удобрения NcoP^Kiio-

6. Для выращивания на корм рекомендуются смеси рапса с горохом н райграсом однолетним при внесении удобрений из расчета Nl:oPvjK|;l.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ НО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

1. В условиях лесотундровой зоны Западной Сибири не вноагть азотных удобрений более Ni;ü пол однолетние кормовые культуры и К*, под естественные травостои в связи с накоплением избыточных доз нитратов в корме и вымыванием их из почвы.

2. Под однолетние и многолетние кормовые культуры доза минеральных удобрений не должна превышать Ni;gP|WKiS0, ее увеличение приводит к накоплению в корме тяжелых металлов выше ПДК и загрязнению почвы.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ НО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Пуртов Г.М., Черных Н.И., Громик В.Д., Тихановскнй Д.П. Освоение и окультуривание лесотундровых почв в Ямало-Ненецком автономном округе: Рекомендации/ СО ВЛСХНИЛ. НИИСХ Сев. Зауралья. Ямальская СХОС. -Тюмень, 1983.- Юс.

2. Тихановскнй А.Н. Кормовые культуры на Обском Севере'/ Актуальные вопросы теории и практики кормопроизводства: Науч.-техн. бюлУ СО ВЛСХНИЛ. Вып.35, - Новосибирск, 1984. — С.25-27.

3. Черных Н.И., Тихановскнй А.Н. Интенсификация корм опро из воде i ва в Ямало-Нснеиком автономном округе.'/ Сельское и промысловое хозяйство Крайнего Севера: Тез. докл. V Всесоюз. совет. - Новосибирск, 1984. - С.105-106.

4. Тихановскнй А.Н. Влияние удобрений и извести на урожайность зеленой массы рапса ярового в условиях Севера Западной Сибири// Молодые исследователи и практики — развитию сельского хозяйства Тюменской области: Тез. докл. науч.-практ, конф. - Тюмень, 1987, — С.25.

5. Тихановскнй А.Н. Проблема кормового белка и пути ее решения в условиях Заполярья // Современные проблемы научного обеспечения АПК и подготовки кадров: Тез, докл. науч.-практ. конф, — Тюмень, 1989, - С. 116.

6. Тихановскнй А.Н. Интенсификация кормопроизводства в Ямало-Ненецком автономном округе// Развитие Тюменского агропромышленного

комплекса li XIII пятилетке и на период до 2005 года: Тез. докл. науч.-нракт. кокф. - Тюмень, 1990. - С.47-48.

7. Тихоновский А.Н. Новые кормовые культуры Крайнего Севера Запад-нон Сибири// Эколого-популяинонный анализ кормовых растений естественной флоры, интродукция и использование: Тез, докл. VIII Всесоюзного совет, по новым кормовым растениям.-Сыктывкар, 1990. ■ С.181-182.

8. Тихановский Л.Н. Технолог и я возделывания рамса ярового на корм в условиях Крайнею Севера: Рекомендации/ СО ВЛСХНИЛ. - Новосибирск, 1983.- Юс.

9. Тихановский А.Н, Лесотундровые почвы при известковании'/ Химизация сельского хошЧства. - 1990. - № I2.-C.60-62.

10. Тихановский А.Н. Рапс урожайный на Обском Севере// Уральские нивы.- 1991.-№ I.-C.2I.

П. Тихановский Л.Н. Влияние удобрений и извести на качество и пролукгн он ость рапса ярового на Обском Севере// Достижения науки и техники в ЛИК, - 1991.-Л"» 3.-С. 18.

12, Исекеев И,И., Тихановский А.П., Бажанова Е.Д. Однолетние и многолетние кормовые культуры для Ямало-Ненецкого автономною округа: Метод. рекомендации/ СО РАСХН. НИИСХ Сев, Зауралья, - Новосибирск, 199). -12 с.

13, Тихановский А.Н, Эффективность азогных удобрений// Уральские нивы. - 1991. - № 4. - С.21 -22.

14, Тихановский Л.Н. Возделывание рапса ярового в лесотуилре Ямало-Нененкого автономного округа// Интенсификация кормопроизводства в Северном Зауралье; Сб, науч. трУ СО РАСХН, НИИСХ Сев, Зауралья. - Новосибирск, 1991.-С. 55-60,

15, Тихановский А.Н. Исекеев И,И. Влияние минеральных удобрений на продуктивность заливных лугов в низовьях Оби// Интенсификация кормопроизводства в Северном Зауралье: Сб. науч. тр./ СО РАСХН. НИИСХ Сев. Зауралья. - Новосибирск, 1991.-С. 60-64,

16, Тихановский А.Н., Громик В.Д., Черных Н.И. Б и оре культи нация нарушенных земель на Ямальском Севере// Экологическая безопасность регионов и рыночные отношения: Сб. мат. Межд. конф. - М., 1994. - С. 298-299.

t7, Исекеев И.И„ Тихановский А.Н. Технология рекультивации техно-ген но нарушенных земель в условиях Ямало-Ненецкого автономного округа/ СО РАСХН. НИИСХ Сев. Зауралья. Ямальская СХОС. - Новосибирск, 1996. -24 с.

18, Исекеев И.И., Тихановский А.Н. Технология огеленения городов и поселков Ямало-Ненецкого автономною округа/ СО РАСХН. НИИСХ Сев. Зауралья. Ямальская СХОС. - Новосибирск. 1996. - 24 с.

19. Тихановский А.Н. Основные научно-исследовательские работы Ямальской опытной станин и по растениеводству// Научно-исследовательском у институту сельскою хозяйства Северного Зауралья 30 лет/ СО РАСХН. НИИСХ Сев. Зауралья, - Новосибирск, 1995. - С. 199-205.

20. Тихановский Л.Н, Использование торфа при биологической рекультивации на Ямале// Освоение Севера и проблемы приро до восстановления: Тез. докл. IV Межд. конф. - Сыктывкар, 1998.-С. 98-99.

2!. Исскеев И,И,, Тихановский Л.Н. Возделывание кормовых культур на Ямале/ СО РАСХН. Ямал1лкая СХОС. - Новосибирск, 1997. - 232с.

22. Башарин Ю.И., Важное Г.И., Девяткин В.Д., Ермолаев О,Т., Жилин Ю.Г., Тихановский Л.Н. и др. Система мелиорации земель Тюменской области: Рекомендации/ СО РЛСХН. ЗапСибНИИМиП. - Новосибирск, 1997. - 168 с.

23. Тихановский Л.Н. История создания и основные итоги работы стан-ции//Современные исследования оленеводства и растениеводства на Ямале: Сб. науч. тр J Ямальская СХОС, - Салехард, 2001. - С. 3-7.

24. Тихановский Л.Н., Названова Т.К. Биологическая рекультивация нарушенных земель в Ямало-Ненецком автономном округе// Современные исследования оленеводства и растениеводства на Ямале: Сб. науч. тр./ Ямальская СХОС. - Салехард,,2001. - С. 26-28.

25. Тихановский Л.Н. Биологические особенности и технология возделывания однолетних кормовых культур на Ямале//Современные исследования оленеводства и растениеводства на Ямале: Сб. науч. трУ Ямальская СХОС. -Салехард, 2001. -С. 29-37.

26. Тихановский Л.Н. Формирование дернины при рекультивации нарушенных земель па Ямале// Освоение Севера н проблемы прлроловосстановле-ния: Тез. докл. V Междунар. конф. - Сыктывкар, 2001. - С. 251-252,

27. Тихановский А.Н, Формирование дернины при рекультивации нарушенных земель на Ямале// Освоение Севера и проблемы природовосстановления: Докл. V Междунар. конф. - Сыктывкар, 2002.-С. 129-133.

28. Тихановский Л.Н. Тундровые почвы и пути повышения их плодородия// Плодородие почв ц ресурсосбережение в земледелии: Сб. мат. Всерос. на-уч.-практ. конфУТГСХЛ.-Тюмень, 2003.-С. 117-123.

29. Тихановский Л.Н. Продуктивность лугов в низовьях Оби// Кормопроизводство. - 2003. - № 9. - С.10-12.

30. Тихановский Л.Н. Влияние органических и минеральных удобрений на численность и биомассу микроорганизмов на Крайнем Севере// Агрохимия. - 2004. - № 6. - С. 24-29.

31. Тихановский Л.Н. Биологическая рекультивация земель на Крайнем Севере// Аграрная наука. - 2004. - № 8. - С. 12-13.

Подписано в печать 05,11.2004 г. Тираж 120 экз. Печать трафаретная. Заказ 1890 Отпечатано в печатном цехе «Ризограф» Тюменского Аграрного Академического Союза 625003, г. Тюмень, ул. Республики, 7

1*22 О 0 7