Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Последействие бесподстилочного навоза на урожайность зерновых культур и динамику агрохимических показателей дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы
ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия
Автореферат диссертации по теме "Последействие бесподстилочного навоза на урожайность зерновых культур и динамику агрохимических показателей дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы"
На правах рукописи
КРИВОВА Людмила Сергеевна
ПОСЛЕДЕЙСТВИЕ БЕСПОДСТИЛОЧНОГО НАВОЗА
НА УРОЖАЙНОСТЬ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР И ДИНАМИКУ АГРОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ТЯЖЕЛОСУГЛИНИСТОЙ
ПОЧВЫ
Специальность 06.01.04 - агрохимия
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук
Москва 2004
Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте агрохимии им. Д.И. Прянишникова (ВНИИА) и научно-исследовательском институте по сельскохозяйственному использованию сточных вод «Прогресс» (ФГУП «НИИССВ «Прогресс»)
Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,
Ведущая организация - Всероссийский научно - исследовательский, конструкторский и проектно-технологический институт органических удобрений и торфа.
на заседании диссертационного совета Д 220.043.02 при Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева
Адрес 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет МСХА
С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ МСХА Автореферат разослан «_»_2004 года
профессор Р.А. Афанасьев
Официальные оппоненты -
доктор сельскохозяйственных наук, профессор Ю. П. Жуков
кандидат биологических наук А.А. Собачкин
Защита состоится
Ученый секретарь диссертационного совета
В.В. Говорина
ЛООГ-У
1ГШ
Актуальность исследований. В фонде органических удобрений, применяемых в земледелии страны, бесподстилочный навоз стал преобладать во второй половине прошлого столетия в связи с массовым переводом животноводства на промышленную основу и внедрением более экономичного, бесподстилочного способа содержания животных. Состав навоза существенно изменился, однако еще долгое время в научных исследованиях, преимущественно в длительных опытах, основное внимание уделялось действию и последействию традиционного органического удобрения -подстилочного навоза и компостов на его основе.
Заложенный П.Я. Семеновым и лабораторией органических удобрений ВИУА один из первых длительных опытов по систематическому применению бесподстилочного навоза крупного рогатого скота (КРС) в кормовом севообороте на ЦОС ВИУА (1972- 1987гг.) позволил получить уникальные по своей значимости материалы по действию данного удобрения на плодородие дерново-подзолистой суглинистой почвы и продуктивность возделываемых культур (Береснев, Нестерович, Матюшина, 1989). Для комплексной оценки действия бесподстилочного навоза на основные параметры агроценоза потребовалось изучить его последействие, т.е. фактически определить влияние созданных уровней плодородия почвы на продуктивность сельскохозяйственных культур. Подобный подход позволяет дать более обоснованное заключение об удобрительных свойствах бесподстилочного навоза, его влиянии на плодородие почвы, урожайность и качество сельскохозяйственных культур, экологические и другие показатели, определяющие его эффективность.
Цель и задачи исследований. Цель исследований - установить характер влияния плодородия дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы, сформировавшегося при длительном внесении бесподстилочного навоза, а также минеральных удобрений, т.е. их последействия, на урожайность и качество зерновых культур.
В задачи исследований входило: - определить степень зависимости урожайности и качества зерновых культур звена полевого севооборота от агрохимических показателей плодородия дерново-подзолистой почвы, сформировавшегося при длительном применении удобрений в условиях полевого опыта;
-. изучить динамику агрохимических показателей разноудобренной почвы с учетом выноса элементов питания урожаями зерновых культур звена севооборота;
I ис. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА
- выявить особенности последействия возрастающих доз бесподстилочного навоза (КРС) на плодородие дерново-подзолистой суглинистой почвы в сравнении с эквивалентным количеством минеральных удобрений;
- дать агроэкологическую, экономическую и энергетическую оценку использования плодородия дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы при возделывании зерновых культур.
Научная новизна. Впервые изучено последействие длительного (15-летнего) ежегодного применения бесподстилочного навоза и минеральных удобрений на урожайность зернового звена севооборота и агрохимические свойства дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы. Показано, что на урожайность зерновых культур большее влияние оказывают легкоподвижные формы элементов питания растений, чем подвижные. Установлены вполне определенные тенденции в динамике агрохимических свойств дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы после прекращения применения удобрений. Выявлена, в частности, зависимость интенсивности снижения основных показателей плодородия почвы от исходной их величины, а также особенности трансформации питательных веществ в почве, включая их переход в фиксированные, необменные формы.
Практическая значимость. Установленные в результате исследований зависимости дают необходимую информацию для разработки систем удобрения культур в условиях разной обеспеченности дерново-подзолистых суглинистых почв питательными веществами, в т.ч. для дифференцированного их применения с учетом пестроты почвенного плодородия.
Апробация и публикации. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы доложены на Ученых советах ВИУА, ФГУП «НИИССВ «Прогресс» (1989-1992, 2003). По теме опубликовано 5 работ.
Объем и структураработы. Диссертационная работа изложена на 156 страницах, содержит 51 таблицу, 6 рисунков, включает введение, обзор литературы, 5 глав экспериментальной части, выводы, практические предложения, 43 приложения. Список литературы включает 214 работ отечественных и зарубежных авторов.
Объект, условия и методика исследований
Место проведения полевых исследований - Центральная опытная станция ВИУА (ЦОС ВИУА) Домодедовского района Московской области. Объект исследований — агроценоз, включающий дерново-подзолистую тяжелосуглинистую почву расконсервированного опыта 90 с разными
уровнями плодородия в вариантах и зерновые культуры звена севооборота -озимую пшеницу, ячмень и овес (опыт 90а).
Почва опытного участка - дерново-подзолистая тяжелосуглинистая на покровном суглинке перед закладкой полевого опыта 90 (1972 г.) характеризовалась следующими агрохимическими показателями (среднее по двум полям): рНсол. - 5,0-5,9, содержание гумуса- 1,7-1,8%, общего азота -0,12-0,13%, подвижного фосфора (Р2О5) - ИЗ- 152 мг/кг, подвижного калия (К^О) - 102-111 мг/кг, гидролитическая кислотность - 2,8- 4,0 мг-экв/100 г почвы, сумма поглощенных оснований - 10,8-12,2 мг-экв/100 г почвы, степень насыщенности основаниями - 75,3-79,4 %.
В опыте 90 испытывали возрастающие дозы бесподстилочного навоза крупного рогатого скота и минеральные удобрения, вносимые ежегодно. В бесподстилочном навозе содержалось в среднем 10% сухого вещества, 0,34% общего азота, 0,15% фосфора (Р2О5), 0,43% калия в расчете на сырое вещество. Наименьшая (одинарная) доза навоза составила в среднем за 15 лет -34 т/га с содержанием (округленно) 115 кг азота (К), 52 кг фосфора (Р2О5), 146 кг калия (К^О).
За 3 ротации 5-польного кормового травяно-пропашного севооборота, т.е. за 15 лет систематического применения удобрений, с бесподстилочным навозом 90-процентной (в среднем) влажности внесено в расчете на 1 га в варианте с одинарной дозой около 50 тонн органического вещества (29 т/га углерода), более 1,7 т азота (К), около 0,8 т фосфора (Р2О5) и калия (К2О) -2,2 т (Береснев и др., 1989). При максимальной, т.е. пятикратной дозе, на 1 га за тот же период внесено более 140 т органического углерода, 8,5 т азота (К), около 4 т фосфора (Р2О5) и 11 т калия (К2О).
Для сравнения действия бесподстилочного навоза с действием минеральных удобрений помимо контроля в схему опыта 90а был введен вариант с азотно-фосфорно-калийным удобрением (КРК), вносимым в эквивалентном количестве с двукратной дозой бесподстилочного навоза, а ( также с бесподстилочным навозом в одинарной дозе плюс минеральные удобрения (КРК), эквивалентные 1 дозе навоза. В опыт был включен также вариант с двойной дозой бесподстилочного навоза плюс фосфор в дозе 60 кг/га Д.в. Р2О5.
Из минеральных удобрений в опыте использовали аммиачную селитру, двойной гранулированный суперфосфат и хлористый калий. После двухлетнего возделывания кукурузы в первой ротации каждое из трех полей опыта было произвестковано по полной гидролитической кислотности (дозой извести 6 т/га). В целом схема опыта состояла из 9 вариантов.
Схема полевого опыта 90 (1972-1987 гг.)
1. Контроль, без удобрений
2. Бесподстилочный навоз 1 доза
3. Бесподстилочный навоз 2 дозы
4 .-//-Здозы
5»-//-4 дозы
6 .-//-5 доз
7. Бесподстилочный навоз 2 дозы + фосфор (Р60)
8. КРК, эквивалентные 2 дозам навоза
9. Бесподстилочный навоз 1 доза + КРК, эквивалентные 1 дозе
бесподстилочного навоза
Опыт 90 включал 3 поля кормового пятипольного севооборота, вводимых последовательно, соответственно в 1972, 1973, 1974 годах. Чередование культур в севообороте: 1, 2 - кукуруза на силос, 3 - однолетние травы с подсевом многолетних, 4, 5 — многолетние злаковые травы. Повторность в опыте 4-кратная, общая площадь делянки — 96 м2 (6 х16), учетная - 64 м2, боковые защитные полосы -2 м, между ярусами -6 м. Расположение вариантов - систематическое. За 1972-1988 гг. на всех полях прошло по три ротации кормового севооборота.
Опыт 90а, который проведен нами в 1988-1992 годах на базе опыта 90, включает все варианты и поля расконсервированного опыта.
Сорта сельскохозяйственных культур, применяемых в опыте 90а: озимая пшеница - Мироновская 808, ячмень - Зазерский 85, овес - Орел.
Агротехника в опыте 90а - общепринятая, из удобрений применяли только аммиачную селитру в дозе 60 кг/га (К) под озимую пшеницу в качестве весенней подкормки и 40 кг/га (К) под ячмень и овес в предпосевную культивацию почвы. Указанные дозы азотных удобрений применяли с целью более полного использования растениями факторов плодородия, созданных предшествующим 15-летним удобрением культур кормового севооборота. Исследования в опыте 90а в 1988-1992 годах велись по принятым в ВИУА методам (Методические указания по проведению исследований в длительных полевых опытах с удобрениями, ч.1,2 и 3 и др.).
Наблюдение за режимом питательных элементов в опыте проводилось путем отбора проб почвы на глубину 0-20, 20-40, 40-60, 60-80, 80-100 см после уборки культур с последующим химическим анализом отобранных образцов. Анализ проводился по следующим показателям: азот общий по Къельдалю (ГОСТ 26107-84); азот легкогидролизуемый по Тюрину и Кононовой; фосфор и калий подвижные по Кирсанову (ГОСТ 26213-84), легкоподвижные - в кальций-хлор
вытяжке по Скофилду (ОСТ 10-271-2000); рН солевой - потенциометрически (ГОСТ 26483-85); гидролитическая кислотность по Каппену (ГОСТ 26212-84); емкость поглощения по Бобко и Аскинази; сумма обменных оснований -.-титриметрически (ГОСТ 26489-85); обменный водород по Гедройцу; гумус по Тюрину (ГОСТ 261213-84); лабильный гумус - в вытяжке 0,1 М нейтрального пирофосфата натрия; необменный калий по Пчелкину, необменно-поглощенный - по Петербургскому и Янишевскому; прочнофиксированный калий - в смеси азотной и соляной кислот; валовош фосфор по Гинсбург и др. (мокрое озоление в смеси серной и хлорной кислот).
Статистическую обработку экспериментальных данных проводили по Б.А. Доспехову (1979 г.).
Отбор растительных образцов для определения структуры и качества урожая осуществлялся во время уборки. В образцах зерна и соломы определялось содержание общего азота, фосфора, калия, в выборочных образцах зерна -нитратов, тяжелых металлов, сырой клейковины по общепринятым методикам определения качества кормов. Анализы осуществлялись в лабораториях ВИУА и ФГУП «НИИССВ «Прогресс».
Температура и осадки вегетационных периодов 1988-1992 годов были типичны для данного региона. Несмотря на довольно резкие различия в погодных условиях за годы наших исследований, в среднем за 5 вегетационных периодов (апрель-сентябрь), количество осадков - 362 мм — было близко к среднемноголетней величине за эти же месяцы - 357 мм. Наиболее засушливыми были вегетационные периоды 1988 года (303 мм осадков) и 1992 года (206 мм осадков), более влажными - вегетационные периоды 1990 и 1991 годов (463 мм и 457 мм осадков соответственно).
Среднесуточный температурный режим приземного слоя воздуха отличался более значительно: за эти же месяцы в 1988-1992 годах он составил 14,3° С, что выше нормы на 1,9°С, или на 15,3%. Среднесуточная температура воздуха вегетационного периода 1990 года была в среднем близка к среднемноголетней, а в 1989 1991 и 1992 годах была выше многолетней на 2,8,3,0 и 1,8 ° С соответственно.
Результаты исследований
Последействие бесподстилочного навоза на продуктивность зерновых культур в звене полевого севооборота
Возрастающие дозы бесподстилочного навоза, вносившиеся ранее в опыте 90, вызвали повышение урожайности зерновых культур в последействии, однако
их статистически достоверное влияние продолжалось лишь в течение двух лет, на третий год -. на овсе - оно проявилось лишь на уровне тенденции. Наиболее значительное последействие вносимых ранее удобрений отмечено в первый год последействия, т.е. на первой культуре звена - озимой пшенице, составившее в среднем по опыту 54,3% по сравнению с неудобрявшимся ранее контролем (табл. 1). На второй год, при посеве ячменя, прибавка урожая в среднем по опыту снизилась до 15%, а на третий (овес) - до 8,6%, причем была уже статистически недостоверной.
Последействие минеральных удобрений, вносимых в эквивалентной по NPK двукратной дозе навоза, во все годы оказалось несколько слабее, чем бесподстилочного навоза. Если по двукратной дозе навоза в среднем по трем культурам получено 28,9 ц/га зерна, то по эквивалентной дозе NPK - 27,2 ц/га (при НСРо,з — 2,0 ц/га). Вариант с одной дозой бесподстилочного навоза плюс одна доза NPK по последействию удобрений занимал промежуточное положение и также не отмечен достоверным различием урожайности зерновых культур от вариантов с эквивалентными по NPK дозами навоза или минеральных удобрений. Дополнение двукратной дозы бесподстилочного навоза фосфорными удобрениями (вар. 7) дало некоторую прибавку урожая, но не достоверную по сравнению с фоном в среднем по трем культурам.
Таблица 1
Урожайность зерновых культур в среднем за 3 года
№ вар. Вариант удобрения (фон) Озимая пшеница Ячмень Овес В среднем по 3 культурам
Урожай, Прибавка, Урожай, Прибавка, Урожай, Прибавка, Урожай, Прибавка,
ц/га % ц/га % ц/га % ц/га %
1 Контроль, без 26,5 . 26,6 _ 15,2 _ 22,8 .
2 Бесподстилочный 34,2 29,0 31,1 16,9 16,2 6,6 27,2 19,3
3 — // — 2 дозы 39,6 49,0 30,7 15,4 16,5 8,6 28,9 26,8
4 — // — 3 дозы 42,5 60,4 29,4 10,5 17,8 17.1 29,9 31,1
5 — // — 4 дозы 44,4 67.5 31,7 19,2 16.6 9,2 30.9 35.5
6 — // — 5 доз 48,6 83,4 31,4 18,0 16,9 11.2 32,3 41.7
7 Бесподстилочный 41,3 55,8 31,4 18,0 15,7 3.3 29,5 29,4
8 ЫРК, экв. 2 дозам 37,4 41.1 28,0 5,3 16,1 5,9 27,2 19,3
9 Беспод. навоз 1 доза + 39,2 47,9 30,2 15,3 16,4 7,9 28,6 25,4
В среднем 39,3 54,3 30,0 15,3 16,4 8,6 29,2 28,6
НСР05 3,6 2,8 Рфак г<Р05 2,0
Установлены факторы плодородия почвы, оказавшие наибольшее влияние на формирование урожая зерновых культур (табл.2). Хотя все основные показатели плодородия в той или иной степени коррелировали с урожайностью культур, однако более тесная связь обнаруживалась с легкоподвижными формами питательных веществ по сравнению с менее подвижными. Этот факт отмечался в работах К.А. Блэка (1973) и других исследователей. Легкоподвижные формы гумуса, азота, фосфора и калия лучше отражали текущую потребность растений в элементах питания, чем подвижные формы, являющиеся ближайшими резервами питательных веществ, пополняющими при соответствующих условиях фонд легкоподвижных соединений. При этом отмечено, что наиболее тесная корреляционная зависимость от факторов плодородия характерна для первой культуры звена севооборота - озимой пшеницы, а также для звена в среднем, тогда как у ячменя и овса коэффициенты корреляции были менее устойчивы по отдельным показателям плодородия почвы.
Из основных агрохимических показателей наиболее существенная положительная взаимосвязь урожайности установлена с содержанием фосфора и калия в почве (г = 0,74-0,76), величиной рН (г = 0,62), степенью насыщенности основаниями (г = 0,56), при отрицательном влиянии на урожай гидролитической кислотности (г= - 0,67). Однако самая тесная связь урожайности зерновых культур в среднем по звену отмечена с наиболее подвижными формами элементов питания - лабильным гумусом, нитратным азотом, легкоподвижными фосфором и калием.
Таблица 2
Коэффициенты парной линейной корреляции урожайности зерновых культур (в среднем по звену севооборота) с величиной агрохимических показателей плодородия пахотного слоя (0-20 см) почвы
Агрохимические показатели плодородия почвы Коэффициент корреляции
Гумус 0,77
Лабильный гумус 0,88
Подвижный фосфор (по Кирсанову) 0,76
Легкоподвижный фосфор (по Скофилду) 0,88
Подвижный калий (по Кирсанову) 0,74
Легкоподвижный калий (по Скофилду) 0,83
Лепсогидролизуемый азот 0,67
Нитратный азот 0,87 •
Аммонийный азот 0,39
Гидролитическая кислотность (Н г) -0,67
Кислотность (рН) 0,62
Степень насыщенности основаниями (V, %) 0,56
Качество зерна культур звена севооборота, особенно озимой пшеницы, зависело как от уровня удобренности почвы, так и от складывавшихся погодных условий в периоды вегетации. Так, содержание азота в зерне озимой пшеницы довольно тесно коррелировало с содержанием минерального азота в пахотном слое и нижележащих слоях почвенного профиля, вызванного внесением ранее возрастающих доз бесподстилочного навоза, а также минеральных удобрений. Последействие удобрений подобным образом отразилось и на содержании азота в зерне ячменя и овса, хотя и в меньшей степени. Что касается погодных условий, то во влажные годы содержание в зерне азота всех культур, как правило, снижалось, а в засушливые повышалось.
Содержание фосфора и калия в зерне трех культур от воздействия ранее вносимых удобрений было не столь однозначным и также определялось в значительной мере погодными условиями. Концентрация фосфора в зерновой продукции снижалось в засушливые вегетационные периоды и возрастала во влажные. Бесподстилочный навоз в последействии вызвал некоторое снижение фосфора в зерне, обусловленное, по-видимому, «эффектом разбавления», особенно у озимой пшеницы. Дополнительное к бесподстилочному навозу внесение фосфорных удобрений не оказало значительного последействия на содержание фосфора в зерне изучаемых культур. Содержание калия в зерне в различные по увлажнению годы имело разнонаправленные тенденции относительно контроля и в среднем по годам и культурам носило неустойчивый характер.
Неоднозначное воздействие уровни плодородия почвы оказали на содержание азота, фосфора и калия в соломе зерновых культур. Так, последействие возрастающих доз навоза в среднем за 3 года снижало концентрацию азота в соломе озимой пшеницы и овса по сравнению с контролем, однако по отдельным годам последействие имело разнонаправленные тенденции. У ячменя последействие удобрений на содержание азота в соломе было в целом положительным, кроме одного из трех лет, когда азотный уровень в соломе данной культуры снижался.
Содержание фосфора в соломе озимой пшеницы изменялось под влиянием ранее вносимых удобрений также разнонаправлено: в менее влажные вегетационные периоды оно снижалось, в более влажные - возрастало. У ячменя, поскольку он высевался в трехлетие, характеризовавшееся сравнительно влажными вегетационными периодами, возрастающие дозы навоза в последействии повышали концентрацию фосфора в соломе, но менее чем эквивалентные дозы минеральных удобрений. У овса химический состав соломы не имел отчетливо выраженных тенденций от последействия удобрений, но по
годам менялся в зависимости от погодных условий: во влажном 1990 году содержание фосфора в соломе было значительно выше, чем в засушливом 1992 году (0,31% и 0,11% соответственно).
Наряду с полевым опытом 90а, в 1989-90 годах с целью изучения характера усвоения азота почвы и удобрений проведен микрополевой опыт 906, для которого использовалась разноудобренная почва из пахотного (0-20 см) и подпахотного (2040 см) слоев 5-ти вариантов полевого опыта 90, а именно: 1-го (контроль без удобрения), 3-го (бесподстилочный навоз две дозы), 6-го (бесподстилочный навоз 5 доз), 8-го (№К, эквивалентное двум дозам навоза), 9-го (№К, эквивалентное одной дозе бесподстилочного навоза плюс одна доза бесподстилочного навоза). Почва помещалась в сосуды без дна (40х 40х 50 см) по 6 сосудов на каждый из вариантов разноудобренной почвы (всего 30 сосудов). Осенью 1989 года в сосуды высеяли озимую пшеницу сорта Мироновская 808, весной следующего года в 4 сосуда каждого из 5 вариантов внесли азотные удобрения: в 2 сосуда - в 2 другие - 14К по 0,96 г N на сосуд (из расчета 60 кг/га), два сосуда оставили в качестве контрольных.
На основании проведенных исследований в микрополевом опыте с ^ можно констатировать, что продуктивность растений озимой пшеницы, возделываемой на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве по предшественнику многолетние травы без применения азотных удобрений зависела (в порядке убывания коэффициентов парной линейной корреляции), во-первых, от содержания в почве нитратного азота (г= 0,93), во-вторых, - от минерального (суммы нитратного и аммонийного) азота (г = 0,91), в-третьих, от подвижных форм фосфора (г = 0,81) и калия (г = 0,66), а также аммонийного азота (г = 0,61). При внесении азотных удобрений возросла зависимость продуктивности от содержания аммонийного азота (г = 0,89), фосфора (г = 0,89), калия (г = 0,76) и снизилась - от нитратного (г = 0,61) и минерального (г = 0,84) азота.
Более высокое значение коэффициентов парной линейной корреляции в микрополевом опыте по сравнению с полевым обусловлено устранением вариабельности плодородия почвы при набивке сосудов, тогда как в условиях полевого опыта она определенным образом снижала репрезентативность полученных зависимостей.
Как без азотных удобрений, так и при их внесении в микрополевом опыте сохранялась зависимость продуктивности растений от факторов плодородия, сформировавшихся при длительном применении бесподстилочного навоза и минеральных удобрений в полевом опыте 90, почва из делянок которого использовалась в микрополевом эксперименте.
Коэффициент корреляции между сбором зерна в «безазотных» и «азотных» вариантах составил г = 0,80.
Прибавки урожая зерна от внесения азотных удобрений находились в отрицательной зависимости от обеспеченности почвы нитратным азотом (г - -0,86), так же как и коэффициенты использования азотных удобрений (г = -0,61).
При этом величины коэффициентов использования азота удобрений варьировали (округленно) от 23 до 40% (табл. 3), что согласуется с данными других исследований (Кореньков, 1999; Явтушенко, 1997; Муравин, 2003). В почве закреплялось от 4 до при средней положительной зависимости
этого показателя от исходного содержания нитратов (г = 0,57), снижающего при этом коэффициент использования азотных удобрений = -0,61).
Неучтенные потери меченого азота изменялись в пределах 36-61% от внесенного, достигая максимума в варианте с последействием минеральных удобрений и в контрольном варианте, в котором ранее удобрения не применялись.
Таблица 3
Использование азота почвы и удобрений 15К озимой пшеницей (по данным опыта 906,1990 г.) в условиях последействия длительного применения бесподстилочного навоза и минеральных удобрений
№ в. Вариант удобрения (фон) Азот почвы в выносе азота растениями Азот удобрений в выносе азота растениями Найденов почве Неучтенные потери Коэффициенты использования азота, %
% % от внесенного почвы удобрений
1 Контроль, без удоб. 68,4 31,6 3,6 56,3 0,8 40,1
3 Беспод. навоз 2 дозы 83,2 16,8 40,6 36,5 1,0 22,9
6 Беспод. навоз 5 доз 78,5 21,5 12,5 52,1 1,1 35,4
8 №К, экв. 2 дозам беспод. навоза 80,9 19,1 9,4 60,9 1,4 29,7
9 №К 1 доза + беспод. навоз 1доза 79,3 20,7 21,3 51,1 1,0 27,6
Обобщение материалов эксперимента с показывает, что с улучшением плодородия почвы, наряду с увеличением продуктивности растений,
снижаются коэффициенты использования азотных удобрений при одновременном повышении закрепления азота в почве и снижении неучтенных потерь. Таким образом, применение умеренных доз органических удобрений, в данном случае бесподстилочного навоза, в последействии способствовало снижению потерь азота минеральных удобрений во внешнюю среду, что в известной мере подтверждает данные, полученные ранее Н.М. Варюшкиной (1976), И.П. Мамченковым , В.А. Васильевым (1977), В.В. Серегиным и др. (2001).
Вынос основных элементов питания зерновыми культурами
Вынос основных элементов питания зерновыми культурами, входящими в звено полевого севооборота (опыт 90а), определялся величиной сбора основной и побочной продукции, т.е. зерна и соломы (г = 0,91), и содержанием в них азота, фосфора и калия. Ввиду того, что азотные удобрения в опыте 90а вносили фоном во всех вариантах, включая контрольный опыта 90, различия в выносе КГХ между вариантами в опыте 90а зависели от сформировавшегося ранее плодородия почвы.
Тремя зерновыми культурами звена севооборота при учете по двум полям в среднем по вариантам опыта с основной и побочной продукцией из почвы вынесено 282 кг/га азота, 57 кг/га фосфора (Р) и 165 кг/га калия (К), всего - 504 кг/га (табл. 4). По годам последействия наибольший суммарный вынос азота, фосфора и калия (215 кг/га) приходился на первую культуру звена - озимую пшеницу, второй по величине вынос (160 кг/га) на ячмень, и наименьший (129 кг/га) — на третью культуру - овес. В целом соотношение суммарного выноса основных элементов питания по культурам, т.е. последовательно по трем годам, составило 1:0,7:0,6. Частично это можно отнести за счет различной потенциальной продуктивности озимой пшеницы, ячменя и овса, но, в основном, из-за снижения эффективного плодородия почвы.
Падение выноса азота по годам характеризовалось соотношением 1:0,7:0,6, фосфора - 1:0,6:0,4, калия - 1:0,8:0,77, из чего следует, что наименьшее снижение выноса с годами характерно для калия, наибольшее -для фосфора. Азот занимал в этом смысле промежуточное положение, и падение его выноса относительно совпадало с тенденцией падения суммарного выноса азота, фосфора и калия.
Довольно резкое снижение выноса фосфора урожаями, несмотря на достаточно высокое содержание его в почве, помимо биологических особенностей, по-видимому, обусловливалось постепенным переходом
фосфатов удобрений, вносимых ранее, в менее доступную для растений форму, их «старением», что отмечал еще Д.Н. Прянишников (1965).
Вместе с тем, помимо общей тенденции снижения выноса NPK по годам последействия, установлены различия в выносе как отдельных элементов питания, так и суммарного их количества, связанные с плодородием почвы по вариантам опыта и погодными условиями вегетационных периодов. Наибольший вынос азота, фосфора и калия по отдельности и суммарно (611 кг/га NPK) урожаями трех культур был получен в варианте, где ранее вносили 5-кратную дозу бесподстилочного навоза, что более чем в 1,5 раза превысило вынос NPK в контрольном варианте. В варианте с последействием двукратной дозы навоза вынос составил 516 кг/га NPK, в варианте с внесением минеральных удобрений, эквивалентных двукратной дозе навоза, суммарный вынос NPK был на 82 кг/га меньше. Вариант 9(1 доза бесподстилочного навоза + Ж^, эквивалентные 1 дозе навоза) по влиянию последействия на вынос занимал промежуточное положение. Таким образом, бесподстилочный навоз оказал более значительное последействие на обеспеченность зерновых культур основными элементами питания, чем минеральные удобрения, внесенные ранее в эквивалентном по №№ количестве.
При корреляции выноса отдельных элементов питания и их суммарного количества урожаем зерновых культур в среднем по опыту с агрохимическими показателями почвы установлено, что наибольшее положительное влияние на вынос NPK оказывали обеспеченность почвы калием (г = 0,82), гумусом (г = 0,77), фосфором (г = 0,71), а также рН (г = 0,74) и содержание легкогидролизуемого азота (г = 0,63). Минеральные формы почвенного азота в связи с ежегодным внесением под культуры аммиачной селитры оказывали меньшее влияние на вынос NPK, чем фосфор и калий.
Погодные условия неоднозначно влияли на вынос тех или иных элементов питания, поскольку от них зависела как величина урожая, так и его химический состав. В частности, засушливые условия при снижении урожая вызывали повышение концентрации в зерне азота и снижение содержания фосфора.
На соотношение № Р: К в выносе погодные условия сезонов вегетации оказывали большее влияние, чем плодородие почвы. При этом большим постоянством химического состава характеризовалось зерно (в отличие от соломы). По выносу основных элементов питания отмечено, что солома всех культур в среднем содержала МЖ столько же, сколько и зерно, что подтверждает актуальность вопроса об использовании соломы на удобрение.
Таблица 4
Вынос элементов питания урожаями культур звена севооборота (в среднем по двум полям), кг/га
№ вар. Вариант удобрения (фон) В сумме за 3 года
N Р К №К
1 Контроль, без удоб. 220,5 43,7 121,0 385,2
2 Бесподст. навоз 1 доза 288,8 57,8 178,2 524,5
3 - // - 2 дозы 283,3 59,2 169,2 515,7
4 • И - 3 дозы 308,1 61,5 173,8 543,4
5 -И - 4 дозы 310,0 62,4 205,0 577,4
6 - // - 5 доз 333,0 62,7 210,6 610,8
7 Беспод. навоз 2 дозы + Р 273,2 57,3 157,4 487,9
8 №К, экв. 2 дозам беспод. 252,3 50,4 131,7 434,4
9 Беспод. навоз 1 доза +№К, экв. 1 дозе беспод. навоза 265,6 54,3 139,9 459,8
В среднем 282,0 57,0 165,2 504,2
Динамика агрохимических показателей пахотного и подпахотного горизонтов почвы
При изучении последействия 15-летнего внесения бесподстилочного навоза и эквивалентных доз минеральных удобрений под культуры кормового севооборота (опыт 90) в трехлетнем звене из зерновых культур (опыт 90а) установлены вполне определенные тенденции в динамике агрохимических свойств дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы. В общем виде эти тенденции заключались в снижении уровней эффективного плодородия почвы, достигнутых ранее за счет внесения удобрений. Несмотря на кратковременный период наблюдений, установлено снижение гумусированности почвы, когда убыль органического вещества в среднем по опыту составила 5,7% (относительных), а в варианте с наибольшим его исходным содержанием достигла 10% (табл. 5) При этом основные потери органического вещества почвы происходили за счет минерализации лабильного гумуса и составили в среднем по опыту 27,3%.
Установлено значительное снижение подвижных форм калия и фосфора, что может быть объяснено их переходом в менее подвижные, необменные (фиксированные) формы. Показано, в частности, что бесподстилочный навоз в действии и последействии вызвал заметное увеличение необменнопоглощенного калия, определяемого в 10-процентной НС1 - вытяжке из почвы (при кипячении), особенно в вариантах с повышенной дозой, а также прочнофиксированной формы (экстрагирование при кипячении концентрированными азотной и соляной кислотами) при снижении концентраций подвижной и легкоподвижной форм элемента в почве (табл. 6). Подобную трансформацию калия минеральных удобрений отмечал A.A. Собачкин (2001) в эксперименте со стабильными изотопами калия
Значительное, до 6,6 мг/100 г почвы, снижение подвижного фосфора в пахотном слое, также связано, главным образом, с трансформацией его в менее подвижные формы (табл. 7). На аналогичную тенденцию в условиях последействия фосфорных удобрений указывали НА. Кирпичников с соавторами (2000) и С.Н. Адрианов (2000).
Кислотность почв (рН КС1) повысилась на 2-7%, гидролитическая кислотность возросла максимально на 48%, сумма обменных оснований уменьшилась по вариантам на 6-26%, степень насыщенности основаниями снизилась максимально на 8% (относительных) процентов.
Таким образом, прекращение внесения бесподстилочного навоза и эквивалентных доз минеральных удобрений привело к значительному снижению в почве подвижности веществ, вносимых с этими удобрениями, и соответствующему изменению ее физико-химических свойств.
Заметной особенностью почвенных процессов, связанных с последействием ранее внесенных удобрений, явилась прямая зависимость интенсивности снижения величины агрохимических показателей эффективного плодородия почвы от их исходного уровня. Коэффициенты парной линейной корреляции (r) между исходным значением показателя и разницей с конечным результатом (« дельтой») составили за 2-3-летний период наблюдений: по органическому веществу +0,79, лабильному гумусу +0,88, подвижному фосфору +0,89, легкорастворимому фосфору +0,47, подвижному калию +0,96, легкорастворимому калию +0,87, рН +0,6, гидролитической кислотности - 0,65, сумме обменных оснований +0,88. Из этих данных видно, что чем выше исходное эффективное плодородие почвы, определенное по содержанию подвижных и легкоподвижных элементов питания, тем быстрее происходит его снижение, наблюдаемое при прекращении внесения питательных веществ.
Таблица 5
Динамика агрохимических показателей плодородия почвы в опыте 90а
№ вар. Слой почвы, см Исходное содержание Второй год последействия Изменение агрохимических показателей
фШК нместаа, % рН Р20, к2о сраивд ищет % рН р2о. КгО ораим. ирпупм^ % рН Р205 КаО
мг/100г мг/100г мг/100г
1 0-20 1,40 5,3 7,8 9,8 1,35 5,0 7,3 9,2 -0,05 -о,з -0,5 -0,6
20-40 1.01 5,2 8,0 8,6 0,98 5,2 7,8 9,4 -0,03 0 -0,2 +0,8
3 0-20 1,94 5,4 10,7 19,7 1,83 5,0 8,7 12,2 -0,11 -0,4 -0,2 -7,5
20-40 1,17 5,3 8,8 15,6 1,20 4,9 8,7 12,8 +0,03 -0,4 -0,1 -2,8
б 0-20 2,56 5,4 21,6 42,5 2,31 5,1 15,4 20,0 -0,25 -0,3 -6,2 -22,5
20-40 1,56 5,4 16,7 26,7 1,40 4,9 14,2 19,6 -0,16 -0,5 -2,5 -7,1
8 0-20 1,76 5,0 13,3 19,9 1,63 4,9 11,1 12,1 -0,13 -0,1 -2,2 -7,8
20-40 1,30 5,0 16,8 14,1 1,26 4,8 10,2 11,2 -0,04 -0,2 -6,6 -2,9
9 0-20 2,03 5,2 13,6 17,3 1,99 5,0 10,4 10,6 -0,04 -0,2 -3,2 -6,7
20-40 1.15 5,2 12,0 13,5 1,13 5,1 9,7 9,2 -0,02 -0,1 -2,3 -4,3
Другой важной особенностью также является снижение в первую очередь наиболее подвижных форм контролируемых в почве веществ - лабильного гумуса, легкорастворимых фосфора и калия.
Таблица 6
Изменение содержания легкоподвижного, необменнопоглощенного и прочнофиксированного калия (К2О) в почве, мг/100 г
№ Варианты Легкоподвижный Необменнопоглощен- Прочнофиксирован-
удобрения ный, ный
(фон)
Осень Осень Разни- Осень Осень Раз- Осень Осень Раз-
1989 г. 1992 г. ца 1989 г. 1992 г. ница 1989 г. 1992 г. ница
1 Контроль, без уд. 1,5 1,2 -0,3 29,0 27,0 -2,0 451 458 + 7
3 Бесп. навоз 2 дозы 2,4 1,8 -0,6 50,5 59,5 +9,0 435 558 +123
6 Бесп. навоз 5 доз 3,8 1,6 -2,2 98,0 110,0 +12,0 562 588 +26
8 №>К, экв. 2 дозам навоза 2,6 1,2 -1,4 83,5 61,5 -22,0 505 569 +64
Таблица 7
Изменение содержания легкоподвижного и валового фосфора (Р2О5)
в почве
№ в. Варианты удобрения (фон) Легкоподвижный, мг/л Валовой, мг/100 г
Осень 1989 г. Осень 1992 г. Разница Осень 1989 г. Осень 1992 г. Разница
1 Контроль, без уд. 0,23 0,17 -0,06 95 90 -5
3 Бесп. навоз 2 дозы 0,27 0,21 -0,06 ПО 126 +16
6 Бесп. навоз 5 доз 0,37 0,25 -0,12 220 235 +15
8 №К, экв. 2 дозам навоза 0,29 0,19 -0,10 105 98 +7
Агроэкологическая, энергетическая и экономическая оценка последействия бесподстилочного навоза
Ежегодное, в течение 15 лет, внесение бесподстилочного навоза под культуры кормового севооборота на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве в дозах 34 до 170 т/га не привело к ухудшению экологического состояния
последующего агроценоза, на котором в течение 3 лет изучалось последействие ранее внесенных удобрений. Это установлено по содержанию нитратного азота в метровом слое почвы и содержанию нитратов в грунтовых водах в опыте 90а, а также по содержанию нитратов в зерновой продукции - от 27-31 мг/кг (озимая пшеница) до 50-73 мг/кг N0,, (овес), что значительно ниже ПДУ (300 мг/кг N03).
Не оказали значительного отрицательного влияния возрастающие дозы бесподстилочного навоза на концентрацию тяжелых металлов в зерне, в частности - овса, что также свидетельствует об экологической безопасности использования бесподстилочного навоза в качестве удобрения кормовых культур в дозах, содержащих до 500 кг/га общего азота (табл. 9). Это подтверждает экологическую безопасность ранее рекомендованных ВИУА доз бесподстилочного навоза, содержащих до 300 кг/га общего азота (Мерзлая, Полунин, Васильев, 1990).
Таблица 8
Содержание тяжелых металлов в зерне овса, мг/кг, 1992
№ вар. Варианта удобрения (фон) Сй Бг Бе Си Ъп Мп №
1 Контроль, без уд. 0,20 3,78 52,9 2,30 34,1 41,0 3,08
2 Бесп. навоз 1 доза 0,20 3,58 50,5 2,43 34,3 41,7 3,07
3 — // - - 2 дозы 0,14 3,59 50,9 3,11 33,7 38,5 3,42
4 - // - - 3 дозы 0,13 3,83 52,4 3,25 34,7 43,0 3,45
5 — // - - 4 дозы 0,16 3,95 48,0 2,74 33,6 45,6 3,48
6 - // - - 5 доз 0,16 3,88 48,9 2,87 33,4 46,6 3,17
7 Бесп. навоз 2 дозы + Р 0,17 3,84 50,3 2,93 33,9 45,8 3,32
8 ЫРК, экв. 2 дозам навоза 0,18 4,11 44,8 2,69 33,8 46,3 3,44
9 Бесп. навоз 1доза + КРК, экв 1дозе навоза 0,14 4,19 57,6 2,93 35,4 47,3 3,50
МДУ 0,3 - 100 30 50 - 1.0
Плодородие почвы, сформированное под воздействием бесподстилочного навоза и эквивалентных по №К доз минеральных удобрений, оказало положительное влияние на энергетическую и экономическую эффективность технологий возделывания зерновых культур.
Улучшенный агрофон на 40% повышал биоэнергетический коэффициент (КПД) энергозатрат и соответственно снижал энергетическую себестоимость зерновой продукции. При этом отношение энергетической продуктивности к
израсходованной энергии, равное 2,5 (биоэнергетический коэффициент), считающийся оптимальным для умеренной полосы (Реймерс, 1990), получен в условиях последействия 5- кратной дозы навоза. Энергозатраты на производство зерна (по 3-летним данным) - 7,2 ГДж/т также были близки к опубликованным в литературе данным - 5,6-6,2 ГДж/т (Посыпанов, Долгодворов, 1995).
Последействие бесподстилочного навоза отразилось и на экономических показателях. При технологических затратах на возделывание зерновых культур в размере 23,3 тысяч рублей на 1 га в год, производство зерна по реализованной технологии на почве контрольного варианта, не получавшего ранее удобрений, было практически убыточным (рентабельность - 2,4%). С повышением уровня предыдущей удобренности почвы бесподстилочным навозом чистый доход возрастал от 317 руб./га в год при одинарной дозе до 753 руб./га в год при 5-кратной. Последействие минеральных удобрений было менее эффективным по сравнению с органическим (по №К) эквивалентом.
Таким образом, бесподстилочный навоз в ежегодных дозах от 34 до 170 т/га, применяемых ранее под кормовые культуры, не оказал негативного влияния на экологическое состояние последующих зерновых культур, а созданное плодородие почвы позволило повысить энергетическую и экономическую эффективность производства зерновой продукции.
Выводы
1. В трехлетний период последействия удобрений наибольшее влияние на урожайность зерновых культур в полевом опыте оказало содержание легкоподвижных форм фосфора (коэффициент парной линейной корреляции (г = 0,88), калия (г = 0,83), а также рН (г = 0,62), степень насыщенности основаниями (г = 0,56), нитратов (г = 0,87) в меньшей мере - содержание аммонийного азота (г = 0,39). Менее тесная корреляционная зависимость урожайности зерновых культур установлена с содержанием подвижных форм фосфора и калия, определяемых стандартными методами.
Последействие удобрений на химический состав биомассы зерновых в целом было незначительным.
2. По результатам микрополевого опыта с в «безазотных» вариантах сбор зерна зависел (в порядке убывания значений коэффициентов парной линейной корреляции) от содержания в почве нитратного азота, минерального азота, подвижных форм фосфора и калия, а также аммонийного азота.
Внесение азотных удобрений в форме аммиачной селитры повысило зависимость сбора зерна от содержания в почве аммонийного азота, фосфора, калия и снизило от нитратного и минерального азота.
При величине коэффициентов использования азота почвы от 0,8 до 1,4% и азота удобрений от 23 до 40% прибавки урожая от азотного удобрения находились в обратной зависимости от обеспеченности почвы нитратным азотом, что свидетельствует о целесообразности почвенной диагностики азотного питания озимой пшеницы, возделываемой на удобрявшихся бесподстилочным навозом дерново-подзолистых суглинистых почвах.
Улучшенное плодородие почвы, несмотря на снижение коэффициентов использования меченого азота удобрений, способствовало закреплению его в почве и снизило неучтенные потери.
3. Наибольшим выносом основных питательных веществ урожаем зерновых культур в полевом опыте с изучением последействия удобрений характеризовались варианты с повышенными дозами ранее внесенного бесподстилочного навоза - до 600 кг/га №К в сумме за три года. В варианте с последействием минеральных удобрений суммарный за три года вынос основных элементов питания был почти на 80 кг/га ниже, чем в варианте с последействием эквивалентной по №К 2-кратной дозой навоза.
Солома всех культур в среднем содержала КРК столько же, сколько и зерно, что подтверждает целесообразность использования ее на удобрение.
4. Прекращение внесения бесподстилочного навоза и минеральных удобрений привело к снижению в почве концентрации поступающих с удобрениями веществ и изменению ее физико-химических свойств. Чем выше был уровень исходного агрохимического показателя, тем на большую величину он снижался за период последействия. При этом содержание легкоподвижных форм органического вещества, фосфора и калия снижалось наиболее интенсивно. Снижение легкоподвижных и подвижных форм фосфора и калия в значительной мере обусловлено переходом их в менее подвижные, необменные формы.
5. При изучении последействия длительного применения бесподстилочного навоза в возрастающих дозах не выявлено негативного влияния на экологическое состояние агроценозов. Содержание нитратного азота в почве вариантов с последействием навоза, незначительно превышало аналогичный показатель в контрольном варианте опыта, и то лишь в первый год последействия.
Навоз и минеральные удобрения не вызвали в последействии накопления тяжелых металлов в продукции (зерно овса) по сравнению с контролем. Во всех вариантах их наличие в продукции было значительно ниже МДУ, принятой для зернофуражных культур.
6. Различные уровни плодородия почвы оказали определенное влияние на энергетическую и экономическую эффективность возделывания зерновых культур в звене полевого севооборота. Это влияние выразилось в снижении удельных технологических затрат на производство зерновой продукции, что имеет важное значение в условиях рыночной экономики. При этом основные экономические и энергетические показатели были выше на более плодородной почве.
Практические предложения
1. Экологически безопасные (по последействию) дозы бесподстилочного навоза для ежегодного внесения в кормовых севооборотах на дерново-подзолистых суглинистых почвах в контролируемых условиях могут составлять по азоту 300 кг/га.
2. В агрохимической науке и практике следует учитывать, что длительное интенсивное удобрение дерново-подзолистых суглинистых почв, прежде всего бесподстилочным навозом, создает в них значительные запасы фосфора и калия, находящихся в фиксированных формах, не извлекаемых в вытяжках 0,2 н НС1. При определении текущей потребности растений в питательных веществах целесообразно определять не только подвижные формы фосфора и калия стандартными методами, но и легкоподвижные их формы, а для оценки общих запасов фосфора и калия - прочнофиксированные формы этих элементов в почве.
Список опубликованных работ по теме диссертации:
1. Мерзлая Г.Е., Афанасьев Р.А., Ефремов В.Ф., Нестерович.И.А., Лежнина А.А., Кривова Л.С. Эффективность органической и органо-минеральной систем удобрения при длительном применении бесподстилочного навоза КРС // Сб. науч. тр. / ВНИИМЖ. 1992. Вып. 7.-С. 26-30.
2. Мерзлая Г.Е., Афанасьев Р.А., Ефремов В.Ф., Нестерович.ИА, Лежнина А.А., Кривова Л.С. Агроэкологическая оценка традиционной и альтернативной систем удобрения в кормовом севообороте на окультуренной дерново-подзолистой почве // Агрохимия. - 1993. №11.-С.60-67.
3. Мерзлая Г.Е., Афанасьев Р.А Кривова Л.С. Последействие длительного применения бесподстилочного навоза на продуктивность зерновых
культур и динамику агрохимических показателей дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы // Бюллетень ВИУА №119. 2003,- С. 23-26.
4. Афанасьев Р.А., Кривова Л.С. Определение в одной навеске емкости поглощения и обменного водорода соответственно методами Бобко -Аскинази и Гедройца. // Материалы международной конференции-Современное приборное обеспечение и методы анализа почв, кормов, растений и сельскохозяйственного сырья - М.: ВНИИА 2003. С. 82.
5. Мерзлая Г.Е., Афанасьев Р.А., Нестерович И.А., Кривова Л.С., Лежнина А.А. Влияние длительного применения органических и минеральных удобрений в кормовом севообороте на дерново-подзолистых почвах Московской области. - Материалы международного симпозиума-Длительные стационарные опыты с удобрениями - Июнь 15-18, 1993. Warszawa- Krakow, Poland. P. 69-76.
Усл. печ. л. 1,16
Зак. 05
Издательство МСХА 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44
Тир. 100 экз.
»180 27
PHE PyccKHH 4>oha
2005-4 14197
Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Кривова, Людмила Сергеевна
Введение.
1 .Обзор литературы.
2. Объект, задачи, условия и методика исследований.
Экспериментальная часть.
3. Последействие бесподстилочного навоза на продуктивность зерновых культур в звене полевого севооборота. ф 3.1. Озимая пшеница.
3.2. Ячмень.
3.3. Овес
3.4.Звено севооборота
4. Использование озимой пшеницей азота и других факторов плодородия почвы (опыт с 15 N).
5. Вынос основных элементов питания зерновыми культурами.
6. Динамика агрохимических показателей почвы.
7. Агроэкологическая, энергетическая и экономическая оценка последействия бесподстилочного навоза.
Выводы.
Практические предложения.
Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Последействие бесподстилочного навоза на урожайность зерновых культур и динамику агрохимических показателей дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы"
В связи с массовым переводом животноводства на промышленную основу и внедрением более экономичного бесподстилочного метода содержания животных, происходившим во второй половине прошлого столетия, существенно изменилось качество навоза. Бесподстилочный навоз стал преобладать в фонде органических удобрений, применяемых в земледелии страны. Однако еще долгое время в научных исследованиях, преимущественно в длительных опытах, основное внимание уделялось действию и последействию традиционного органического удобрения -подстилочного навоза и компостов на его основе. Заложенный лабораторией органических удобрений ВИУА и проведенный под руководством П.Я. Семенова один из первых длительных опытов по систематическому применению бесподстилочного навоза в кормовом севообороте (19721987гг.) на ЦОС ВИУА позволил получить уникальные по своей значимости материалы действия данного удобрения на плодородие дерново-подзолистой суглинистой почвы и продуктивность возделываемых культур. Вместе с тем, по объективным причинам обобщение этих материалов носило фрагментарный характер, т.е. было недостаточным для комплексной оценки действия бесподстилочного навоза на основные параметры агроценоза. Потребовалось также изучение последействия навоза на сельскохозяйственные культуры с целью определить влияние на их продуктивность созданных ранее в опыте уровней плодородия почвы. Подобный подход позволяет дать более обоснованное заключение об удобрительных свойствах бесподстилочного навоза, его влиянии на плодородие почвы, урожайность и качество сельскохозяйственных культур, другие показатели, определяющие его эффективность.
В настоящей диссертационной работе представлены результаты исследований по изучению последействия бесподстилочного навоза (опыт
90а, 1988-1992гг.) на продуктивность звена полевого севооборота и плодородие почвы, сформированное в длительном полевом опыте 90 (19721987 гг.)
За помощь, оказанную в этой работе, и предоставленные материалы автор выражает глубокую благодарность заведующей лабораторией органических удобрений ВИУА профессору Г.Е. Мерзлой, сотрудникам этой лаборатории Н.И. Володарской, Б.Г. Бересневу, И.А. Нестерович, Т.И. Матюшиной, А.А. Лежниной, заведующему лабораторией органических удобрений ЦОС ВИУА В.Е. Ефремову. В диссертации использованы материалы, опубликованные ранее Б.Г. Бересневым, Н.В. Беловой, С.А. Семиной и др.
1. Обзор литературы
Система удобрения сельскохозяйственных культур является основой интенсивного земледелия.
Вопросы влияния органических и минеральных удобрений на плодородие почвы и урожайность культур в севооборотах достаточно хорошо изучены в разных почвенно-климатических условиях (Авдонин, 1978; Панников В.Д., Минеев В.Г., 1977; Сдобникова О.В., 1988; КулаковскаяД990; Никитишен В.И. и др. 1984; Милащенко Н.3.,2@б1 и др). Вопросы рационального применения удобрений, обеспечивающих воспроизводство плодородия почв и устойчивую продуктивность агроценозов, по-прежнему относятся к основным задачам агрохимической науки. В настоящее время, в условиях сокращения производства и применения минеральных и органических удобрений и увеличивающегося дефицита питательных элементов в почвах, большое значение имеет установление оптимальных доз и сочетаний отдельных видов удобрений в севооборотах. При этом особенно важно исследовать последействие вносимых удобрений как в первый, так и в последующие годы после прекращения их внесения в почву. (Еськов, 2003; Мерзлая, 1998; Демин, Герчиу, 1996;)
Длительное применение различных видов удобрений, в том числе и бесподстилочного навоза, в агроэкосистемах оказывает глубокое воздействие на химические, физико-химические и биологические свойства почвы (Тарасов, 2003).
Ведущая роль органического вещества почвы в формировании почвенного плодородия в настоящее время является общепризнанной. К сожалению, среди агротехнических мероприятий преобладают приемы, стимулирующие разложение органического вещества. В большинстве пахотных дерново-подзолистых почв при длительном и непрерывном использовании количество гумуса снижается, ухудшается его состав. Для достижения бездефицитного баланса гумуса на суглинистых и глинистых дерново-подзолистых почвах необходимо вносить около 10 т навоза на 1 га севооборотной площади, а на легких почвах -15-20 т (Сдобникова, 1988,1991, Ганжара, 1998).
До начала 90-х годов в нашей стране более 60% общего выхода навоза приходилось на бесподстилочнный. В зависимости от его удаления на фермах с бесподстилочным содержанием животных получают полужидкий навоз (влажность до 90%), жидкий (влажность - 90-93%) и навозные стоки (влажность более 93%).
В бесподстюючном навозе на долю восстановленных форм минерального азота приходится 50-70% от общего его содержания, нитратного - 3-8, органического - 25-45%. Восстановленные формы представлены аммиаком, мочевиной и карбонатом аммония. В течение нескольких дней более 90% мочевины переходит в аммиак и угольную кислоту. Содержание свободного аммиака не превышает 5-10%. В подстилочном навозе на долю аммонийного азота приходится около 30-40%, следовательно, в первый год после внесения растения могут лучше - использовать азот из бесподстилочного навоза, чем из подстилочного. По усредненным данным (Мерзлая, Семенов, Нестерович, 1988), в 1 т полужидкого бесподстилочного навоза КРС содержится 4,3 кг азота, в том числе 1,8 аммонийного, 2,8 кг фосфора (Р2О5), 5,0 кг калия (К20).
Фосфор в бесподстилочном навозе представлен, главным образом, органическими соединениями (фосфатидами и нуклеопротеидами) и при их минерализации используется растениями лучше, чем из минеральных фосфорных удобрений. Почти весь калий находится в жидкой фракции, что способствует его доступности растениям.
По обобщенным данным, эффективность бесподстилочного навоза по воспроизводству гумуса составляет около 60% от подстилочного при эквивалентных количествах органического вещества.
По рекомендациям различных научных учреждений, средние дозы внесения азота с бесподстилочным навозом составляют 120-300 кг/га. Дозы бесподстилочного навоза (92% влажности, содержание азота 0,3%) в зависимости от вида сельскохозяйственных культур и планируемой урожайности могут составлять от 30-50 т/га под зерновые культуры и до 100-150 т/га - под высокоурожайные пропашные (Васильев, Швецов, 1983).
В связи с тем, что бесподстилочный навоз может иметь различную влажность, правильнее будет говорить не дозах его внесения, а дозах азота, внесенного с ним. Чрезмерное внесение азота с бесподстилочным навозом приводит к загрязнению грунтовых вод и накоплению нитратов в растениеводческой продукции свыше предельно допустимого количества. Так, по данным НИИССВ «Прогресс», внесение с навозными стоками (влажностью 93%) свыше 300-350 кг/га азота приводит к загрязнению грунтовых вод нитратами и нитритами. Интенсивность миграции нитратов до уровня грунтовых вод зависит также и от количества выпавших осадков, температурного режима во время вегетационного .периода, механического состава почв, глубины залегания грунтовых вод, степени усвоения и 9Р' растениями подвижных форм азота (Михеев, 1988).
Из отдельных литературных сообщений следует, что бесподстилочный навоз при одностороннем внесении оказывает незначительное влияние на содержание гумуса и азота в почве (Васильев, Швецов, 1983). Внесение средних доз такого навоза не обеспечивает даже исходного уровня содержания гумуса. Это обусловливается высоким содержанием легко разлагающихся органических соединений, а также более узким соотношением С : N в бесподстилочном навозе, которое составляет -5:10 (Деревягин, Попов, 1979).
Однако имеются другие работы, показывающие, что влияние средних и повышенных доз (350 кг/га по азоту) бесподстилочного навоза (влажностью 92%) способствуют значительному увеличению содержания гумуса в почве (Береснев, Нестерович, 1989).
Коэффициенты гумификации органического вещества
И <jpбесподстилочного навоза в среднем составляют 18-28% (Береснев, 1989). Также следует отметить, что бесподстилочный навоз способствует накоплению гумуса и общего азота в подпахотном и более глубоких слоях почвы в большей степени, чем подстилочный. (Береснев, Нестерович,1989).
По данным ряда авторов, под влиянием удобрения бесподстилочным навозом оптимизируются питательный и водно-воздушный режимы почвы, повышается эффективное и потенциальное плодородие почв и, в конечном итоге, урожайность сельскохозяйственных культур. (Мерзлая, Семенов, Нестерович, 1989; Pratt P. F., 1979).
По данным исследований (Багринцева, Ходжаева, 1992), при внесении 60 т/га бесподстилочного навоза КРС с содержанием общего азота 0,812,25%, фосфора- 0,41- 0,59%, калия 1,80-2,25% (на абсолютно сухое вещество) в первый год использования в почве накапливается 48-71 кг/га нитратного азота, 17-51 фосфора и 165-346 кг/га калия: При внесении такого количества элементов питания с навозом для получения высокого экономического эффекта при производстве зерна озимой пшеницы были подобраны и дозы минеральных удобрений, способных обеспечить оптимальное сбалансированное питание растений. Прибавки урожая зерна от внесения навоза были существенными: от дозы 20 т/га - 9 ц/га, от 40 т/га-10,9, от 60 т/га - 12,5 ц/га. Фосфорные удобрения были эффективны на фоне 20 - 60 т/га навоза в дозе 40 кг/га д. в.
Длительное применение органических удобрений, в том числе и бесподстилочного навоза, заметно снижает содержание в почве подвижных форм алюминия, марганца, железа за счет нейтрализации их катионами кальция и магния. Внесение навоза способствует большему повышению содержания обменных катионов в почве, чем применение минеральных удобрений (Бесподстилочный навоз., 1978).
Многолетнее применение достаточно высоких доз бесподстилочного навоза увеличивает содержание в почве общих и подвижных форм фосфора, калия и других элементов питания. Повышенные дозы навоза и минеральных удобрений замедляют обеднение верхнего слоя почвы подвижным фосфором. За счет внутрипочвенной миграции фосфатов в органической форме происходит увеличение содержания фосфора в метровом слое почвы. Установлено также, что бесподстилочный навоз положительно влияет на использование фосфора самой почвы (Бодрова, Семенов, Полунин, 1973).
Под влиянием систематического внесения органических и минеральных удобрений увеличивается содержание усвояемого калия в дерново-подзолистых почвах (Собачкин. и др., 1978). Изменение содержания калия прослеживается на глубину до 1 м. Доступность калия в почвах, удобренных навозом, меньше по сравнению с удобрением их минеральными туками. Меньшая подвижность калия навоза по сравнению с калием минеральных удобрений ослабляет передвижение его из пахотного слоя в более глубокие горизонты почвы (Бодрова, Семенов, Полунин, 1973).
Многочисленные исследования показали, что систематическое длительное применение навоза, а также средних доз минеральных удобрений, близких к оптимальным, особенно при сочетании их с навозом, способствует улучшению физических и биологических свойств почвы: повышается ее порозность, содержание агрономически ценных агрегатов, улучшается их водопрочность, снижаются эрозионные потери физической глины и ила из пахотного горизонта, повышается количество микроорганизмов, мелких беспозвоночных животных, возрастает активность каталазы, интенсивность выделения углекислоты (Хлыстовский, Касицкий, Бахтин, 1989).
Однако при внесении высоких доз бесподстилочного навоза (500-600 кг/кг по азоту) происходит сдвиг микробиоценоза в негативную сторону: снижается численность аммонифицирующих бактерий, грибов и актиномицетов (Мерзлая, Семенов, Нестерович, 1988).
Применение высоких доз бесподстилочного навоза может вызвать загрязнение почвы и растениеводческой продукции тяжелыми металлами в т.ч. кадмием, медью, свинцом, хромом и др. (Михеев, 1988).
Анализ 10-летних данных стационарного полевого опыта 90, проведенный сотрудниками лаборатории органических удобрений ВИУА (Мерзлая, Семенов, Нестерович, 1988), позволил рекомендовать на дерново-подзолистых суглинистых почвах Нечерноземной зоны РФ в интенсивных кормовых севооборотах ежегодное внесение бесподстилочного навоза из расчета 300-350 кг/га общего азота. При этом, по мнению авторов, обеспечивается высокая продуктивность - 8-9 тыс. кормовых единиц с 1га севооборотной площади. В зернопропашных севооборотах, исходя из величины урожая, его качества, экономических и экологических аспектов на основании собственных исследований и данных других институтов, ВИУА предложена среднегодовая доза внесения бесподстилочного навоза равная 200 кг/га азота.
Однако в конкретных почвенно-климатических условиях дозы навоза должны уточняться. При орошении бесподстилочный навоз обычно применяется в более высоких (на 20-25% больше, чем без орошения) дозах.
Оценивая эффективность действия органических удобрений, в т.ч. и бесподстилочного навоза, на сохранение и улучшение плодородия почв повышение урожайности культур, отмечается их длительное последействие (3-5 лет) на все параметры почвенного плодородия.
Исследования, проведенные Украинским НИИ земледелия на серой лесной оподзоленной легкосуглинистой почве, показали, что благодаря последействию бесподстилочного навоза урожай сена клевера повысился на 5,7 ц/га, озимой пшеницы на 6,3, озимой ржи на 1,7 ц/га. В среднем за 3 года в полевом севообороте из навоза использовалось 50-60% азота, 5070% фосфора, 65-90% калия. Последействие органических удобрений проявлялось даже на 4-8 годы от внесения в зависимости от механического состава почв и вида органических удобрений (Каюмов, 1977).
В длительных опытах на дерново-подзолистой супесчаной почве (Тулин, Ставрова, 1992) установлено, что эффективность применения навоза зависела от типа севооборотного звена и культуры, сопутствующего внесения минеральных удобрений, а также от гидротермического режима погоды в критические месяцы вегетации. Показано, что в определенных экологических условиях последействие навоза может достигать 10 лет. Положительное влияние навоза в последействии на урожайность зерновых культур связано, в основном, с устранением дефицита калия и в меньшей степени - фосфора. При компенсации дефицитных элементов питания за счет минеральных удобрений длительность последействия навоза сокращается.
Комплексные многолетние исследования по применению различных систем удобрения на дерново-подзолистой почве показали, что совместное применение органических и минеральных удобрений предпочтительнее во многих отношениях по сравнению с минеральной или органической системами. При органо-минеральной системе удобрения создаются более благоприятные условия питания растений, достигается максимальный экономический эффект с получением биологически полноценной продукции, складываются благоприятные условия для воспроизводства плодородия почв (Мерзлая, Полунин, Гаврилова, 1991; Мерзлая, Афанасьев, 1993; Курмышева, Ефремов, 1998).
Уточняется, что по комплексному воздействию на почвенное плодородие (баланс NPK; содержание и баланс гумуса; содержание и баланс подвижных соединений фосфора, калия; содержание минеральных соединений азота) органо-минерал ьная система удобрения с долей азота органического компонента до 40% от общей дозы внесенного азота предпочтительнее минеральной системы удобрения (Курмышева, Ефремов, 1998).
Результаты многолетних опытов с удобрениями в разных климатических зонах позволили установить многостороннее влияние удобрений как органических, так и минеральных на урожай, его качество, на изменение основных свойств и плодородия почвы. Вместе с тем, остаются недостаточно изученными вопросы последействия вносимых удобрений в первый и в последующие годы после внесения на эффективное и потенциальное плодородие почв.
Материалы длительных опытов убеждают в достаточно высокой эффективности минеральных удобрений на второй год, а иногда и в последующие годы (Минеев, Гомонова, Овчинникова, 1998; Иванова, Кожемякина, 1985; Ciardi, Nannipieri, Toderi, Giordani, 1988). В опыте, проведенном в Смоленском филиале ВИУА на дерново-подзолистой почве (1967-1981гг.), -изучалась эффективность минеральных удобрений при их длительном применении (Иванова, Кожемякина, 1985). Опыт поставлен в шестипольном севообороте - ячмень, клевер (1 укос), озимая пшеница, ячмень, картофель, овес. Удобрения вносили под все культуры с учетом их биологических особенностей. Овес в обеих ротациях фосфорные и калийные удобрения не получал, а использовал на фоне азота остаточные количества фосфора и калия в почве после систематического применения удобрений в предшествующие годы. Анализ данных показал, что за шестилетний период выращивания овса достоверное последействие удобрений на фоне 80-90 кг/га азота составило в 1973 г. - 30,8 ц/га, в 1978 г. - 21,2 ц/га.
Последействие калийных удобрений достоверно проявлялось только при благоприятных погодных условиях, когда формировались высокие урожаи овса. Азотные удобрения оказывали неустойчивое по годам последействие на урожай овса. Максимальные прибавки были получены в годы с благоприятной погодой (1,5-3,1 ц/га). Наиболее заметный эффект последействия имели фосфорные удобрения. Это объясняется незначительной миграцией фосфора удобрений из пахотного слоя почвы и общим низким содержанием в ней подвижного фосфора.
По данным некоторых исследований (Сдобникова,1991), фосфорные удобрения на второй год последействия оказывают даже большее влияние, чем в первый.
Устойчивость почвенного плодородия, созданного многолетним применением агрохимических средств, подтверждена в длительном стационарном опыте МГУ, заложенном в 1950 году на слабоокультуренной сильнокислой дерново-подзолистой суглинистой почве (удобрения применяли с 1950 по 1991 год). Свойства почвы изучали в вариантах: без удобрений, NK, NPK, на 3 фонах: 1 - контроль, 2 - известь, 3 - известь + навоз (с 1984 г.). С 1992 по 2002 год минеральные, органические удобрения и известь не применяли, изучая их последействие. В 1994-1996 гг. и 2000-2002 гг. для поддержания гумусового баланса в севооборот были введены многолетние травы. Положительный эффект от применения удобрений в сочетании с известкованием сохранялся в течение 13 лет после известкования и в течение 9 лет после внесения навоза. В то же время, за период с 1992 по 2000 год, т.е. после прекращения внесения удобрений (во всех вариантах), проявилась тенденция к снижению содержания в почве гумуса, особенно в варианте с NPK, что произошло исключительно из-за пропашных и зерновых культур, растительные остатки которых не восполняли убыли гумуса. Наиболее высокий уровень плодородия и биопродуктивности почвы был создан при совместном применении органических и минеральных удобрений на фоне извести. Высокий и устойчивый уровень биопродуктивности известкованных почв сохранялся, по крайней мере, на протяжении 9 лет без применения агрохимических средств (Минеев, Гомонова, Овчинникова, 1998).
В длительном полевом опыте (17 лет), проведенном на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве в Московской области изучалась возможность почвы снабжать растения фосфором и калием в контрольных вариантах (без удобрения) и на фоне возрастающих доз удобрений. В опыте определены среднегодовые дозы удобрений (Р20К60), обеспечивающие по фону органических удобрений (30 т/га в ротацию) «нулевой» баланс фосфора и калия при среднем уровне продуктивности 40 ц/га к.е. Проведенные исследования позволили установить, что при содержании в почве контрольных вариантов 9,2 мг/100 г подвижного фосфора и 6,8 мг/100 г подвижного калия растения использовали из почвы за 17 лет 359 кг/га Р2О5 и 583 кг/га К2О, что превысило исходное содержание в почве фосфора в 1,3 раза, калия в 2,9 раза. Заметных изменений в содержании подвижных форм фосфора и калия в почве за этот период не произошло (Кобзаренко, 1999).
Применение органических и минеральных удобрений оказывает значительное влияние не только на плодородие почвы, урожайность кулыур, но и на качество растительной продукции.
Биологическая ценность растениеводческой продукции зависит от сбалансированного содержания в ней белков, углеводов, жиров, витаминов, зольных элементов, микроэлементов, других веществ. Вопросам влияния свойств почв и удобрений на качество зерновых культур посвящено большое количество исследований (Петербургский, 1964; Шильникова, Лебедева, 1987; Минеев, Павлов, 1981; Авдонин, 1979; Павлов, Державин, 1983; Кулаковская, 1990; Лапа, Босак,1990 и др.).
Уровень окультуренности дерново-подзолистых почв, степень обеспеченности их питательными элементами в значительной степени определяют качество растениеводческой продукции.
Многочисленными исследованиями установлено, что кислая реакция среды неокультуренных и слабо-окультуренных дерново-подзолистых почв (рН - 4,0- 4,8) не только снижает урожайность зерновых, но и влияет на протекание биохимических процессов в растениях (Шильников, Лебедева, 1987; Петербургский, 1964; Авдонин, 1978, Ганюшина, 1978; Keltjens, van Ulden, 1987). Кислая реакция среды нарушает углеводный и белковый обмены: уменьшается активность протеолитических ферментов, увеличивается количество небелковых форм азота в растениях, тормозится процесс перехода моносахаридов в дисахариды и другие, более сложные соединения. Следует отметить, что отрицательное влияние кислой реакции среды на усвоение питательных веществ почвы зерновыми культурами проявляется в разной степени. Так, овес обладает большей устойчивостью к кислой реакции среды, чем пшеница, и полнее использует питательные вещества из почвенного раствора (Авдонин, 1979).
Известно, что подвижные формы алюминия и марганца являются причиной и спутниками кислой реакции среды почвы. По данным многолетних исследований, проведенных на кафедре почвоведения МГУ, повышенное содержание алюминия снижало содержание белка в растениях, нарушая его синтез. Количество небелкового азота при этом возрастало с 20 до 50-62%. Наиболее значительное снижение содержания белка в результате отрицательного действия алюминия наблюдалось у растений ячменя, у овса снижение было менее выраженным. Кроме того, подвижные формы алюминия значительно снижали содержание крахмала и экстрактивных веществ в зерне ячменя. Снижение содержания белков в растениях на дерново-подзолистых кислых почвах обусловливается также и недостатком молибдена, который входит в состав ферментов нитратредуктазы, нитритредуктазы и гидроксиламинредуктазы, участвующих в биосинтезе белка. Недостаток молибдена отрицательно сказывается и на биосинтезе аскорбиновой кислоты и каротина (Авдонин, 1979).
Многочисленные исследования показали, что кислая реакция среды дерново-подзолистых почв, повышенное содержание подвижного алюминия, низкое содержание доступных форм молибдена не только снижают урожаи растений, но и ослабляют их устойчивость во время зимовки и значительно ухудшают качество растительной продукции (Авдонин, 1979, Лебедева, 1970, Графская, Дурынина, 1979;).
Повышение рН почв при известковании изменяет целый ряд свойств, связанных с этой величиной, что улучшает физико-химическое состояние среды, качественный состав гумуса, усиливает микробиологическую деятельность, повышает доступность фосфора и кальция растениям, а также способствуют переходу токсичных подвижных соединений алюминия и железа в нерастворимое состояние (Шильников, Лебедева, 1987; Авдонин, Лебедева, 1973; Вехов, 1971; Окороков, Григорьев, 1997 Keltjenc, van Ulden, 1987).
На основании обобщения результатов многочисленных исследований определены нормативы расхода известковых удобрений для сдвига рН разных типов почв до -оптимального уровня и пути их наиболее., оптимального использования (Шильников, Лебедева, 1987; Небольсин, Небольсина,1997).
С содержанием органического вещества связаны основные агрономические свойства почв, влияющие на величину и качество растениеводческой продукции. Мнения об определяющем влиянии гумуса на эффективное плодородие почв и продуктивность сельскохозяйственных культур неоднозначны. По мнению ряда авторов, влияние содержания гумуса на величину урожая достаточно велико, и даже небольшое (в несколько десятых процента) увеличение содержание гумуса отчетливо проявляется в урожаях (Кононова, 1963,1984; Лыков, 1985; Фрис, 1987; Курмышева, Ефремов, 1993; Novak, 1987).
В других работах подобной зависимости не установлено (Ганжара, Борисов, 1997; Кирюшин В.И., Ганжара, Кауричев и др., 1993; Шевцова, Дробков, 1981; Шевцова, Герлиту, Фрайтаг, 1983). Такой разброс мнений объясняется тем, что связь урожайности сельскохозяйственных культур с гумусированностью почвы проявляется не непосредственно, а через физические, биологические и другие свойства почвы, которые определяются содержанием гумуса. Как и для всякого другого фактора, есть, очевидно, пределы, в границах которых изменение содержания гумуса на урожайность влияет пропорционально. Повышенные дозы удобрений резко ослабляют зависимость урожайности культур от содержания гумуса в почве, а самый высокий коэффициент корреляции между отмеченными показателями оказывается при оптимальной удобренносги полей в севообороте (Глухих, 1994)
По мнению Н.Ф. Ганжары (1989), содержание гумуса и урожай могут находиться в тесной корреляционной зависимости в результате того, что гумус, как и урожай, зависят от одних и тех же факторов и имеет с ним одинаковую направленность изменений. Такими факторами являются, например, физико-химические свойства почв, гранулометрический и минералогический составы, дозы органических и минеральных удобрений. В связи с этим, как полагает автор, методически сложно вычленить влияние гумуса на урожай из совокупности других факторов, что и приводит к ошибкам в интерпретации результатов исследований.
По результатам длительного полевого опыта, проведенного на дерново-подзолистой суглинистой почве (ЦОС ВИУА), было установлено, что возделывание сельскохозяйственных культур в течение 10 лет без удобрений сопровождается снижением содержания гумуса в пахотном слое почвы на 0,6% в зернотравопропашном, на 0,20% в зернопропашном и на 0,22 в пропашном севообороте за 2 ротации. Применение удобрений, особенно совместное внесение органических и минеральных удобрений, частично компенсирует потери гумуса, а при высоких дозах органических удобрений способствует его накоплению (Курмышева, Ефремов, 1998). Полученные закономерности согласуются с результатами агроэкологической оценки систем удобрения в другом длительном полевом опыте (ЦОС ВИУА), где было установлено, что на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве в интенсивном зернопропашном севообороте сочетанием навоза (12,5 т/га за год) и минеральных удобрений (N127 Р 113 К 263) достигается самая низкая восстановительная стоимость гумуса (Захаров, Ефремов, Коваленко,1992).
Влияние одних минеральных удобрений на воспроизводство гумуса неоднозначно. С одной стороны, повышая урожайность культур, минеральные удобрения способствуют пополнению запасов гумуса за счет пожнивных и корневых остатков, с другой - оказывают влияние на реакцию почвенной среды, биохимическую активность почвы, снижая содержание гумуса в почве (Шевцова, 1988, 2000; Гамзиков, Кулагина, 1990; Шевцова и др., 2000; Володарская, 2001).
По данным специальных длительных вегетационных опытов, проведенных на дерново-подзолистых и черноземных почвах, достоверное увеличение урожаев полевых культур с ростом гумусированности наблюдалось только в контрольных вариантах и в вариантах с низкими дозами минеральных удобрений. При внесении средних или повышенных доз минеральных удобрений уровень гумусированности на урожай не влиял (Ганжара, 1998).
Получение устойчивых урожаев зерна хорошего качества возможно при соблюдении всех элементов технологии возделывания зерновых культур. Важнейшее значение принадлежит регулированию условий азотного питания растений (Прянишников, 1945; Никитишен, 1984; Кореньков, 1999;
Кудеяров, и др., 1980; Кидин, 1992; Муравин, 2001, Шафран, 2000; Azam, Haider, Malik, 1985). Складывающаяся в настоящнее время ситуация в сельском хозяйстве с применением минеральных и органических удобрений вызывает необходимость поиска оптимизации минерального , в т.ч. азотного питания, как при достаточном, так и при ограниченном количестве удобрений.
На основании совокупности имеющихся данных о влиянии удобрений на качество зерна можно заключить, что прямое существенное действие на содержание белка в зерне оказывает азот (Прянишников, 1945; Церлинг, 1975, 1978, 1993; Павлов, 1984; Смирнов, 1982; Кидин, Ионова, 1992). Наряду с этим имеются экспериментальные данные, показывающие, что фосфор (почвенный и удобрений) оказывает заметное влияние на увеличение белковости зерна (Лебедева, 1978, Авдонин,1979; Касицкий, Адрианов, 2000; Орловский, 2002;).
Исследованиями также установлено, что содержание в зерне озимой пшеницы сырой клейковины и сырого протеина соответственно увеличивались при возрастании доз навоза. Наилучшее качество зерна получено при внесении 40 т/га навоза (Багринцева, Ходжаева, 1992).
По данным полевого опыта, проведенного на дерново-подзолистой среднесуглинистой хорошо-окультуренной почве (Курмышева, Ефремов, 1998) в севооборотах разной интенсивности (20, 40, 60% пропашных культур) органоминеральная система удобрения оказала заметное влияние на формирование зерна хорошей выполненности. Лучшими же по содержанию сырого белка в зерне ячменя были варианты: NPK на планируемый урожай и NPK + солома. Максимальное насыщение севооборота органическими удобрениями приводило к снижению содержания белка в зерне ячменя.
Определению оптимального содержания подвижных форм фосфора и калия в почве, необходимых для получения устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур хорошего качества, посвящены работы целого ряда авторов (Дерюгин, Кирпичников, Прокошев, 1995; Семенов, 1980, Кирпичников, Мергель, 1993; Касицкий, 1979,1990; Зверева, Бортникова, 1988 и др.).
Анализ многочисленных опытов агрохимической службы (Касицкий, 1990) выявил большую вариабельность предлагаемых различными авторами пределов оптимальной обеспеченности почв подвижными фосфором и калием для одних и тех же культур при близких урожаях. Особенно сильно различаются эти пределы для дерново-подзолистых почв Нечерноземной зоны. По мнению большинства исследований (Касицкий, 1979, 1990; Сдобникова, 1998; Кулаковская, 1990; Чумаченко, 2001) оптимальное содержание подвижного фосфора по Кирсанову в дерново-подзолистых почвах варьирует в пределах от 10-15 мг/100 г до 26-30 мг/100 г (для западных регионов). Другие авторы (Постников, Шафран, Виноградова, Макарова, 1988) указывают на оптимальный фосфатный уровень - 15 - 20 мг/100 г. Достаточно широкий диапазон варьирования величины оптимального фосфатного уровня связан с различиями в подходах к оценке фосфатного состояния почв, фактической продуктивности культур, учета длительности последействия ранее вносимых удобрений. Некоторыми исследователями (Трофимов, Коваленко, Варламов,1998) на основе -длительных полевых опытов установлено, что при систематическом применении фосфорных удобрений в дозах компенсирующих вынос, содержание подвижного фосфора равное 3- 4 мг/100 г почвы является оптимальным для урожая 50 ц/га к.е. Увеличение содержания подвижного фосфора в почве за счет предшествующей аккумуляции остаточных фосфатов до 5,5-6,5 мг/100 г позволяет оптимизировать фосфатное питание растений без дополнительного внесения фосфорных удобрений. Вместе с тем Сдобникова О.В., Сушеница Б.А. (1991) отмечают, что до 35% обследованных земель в стране имели низкую обеспеченность фосфором, что вызывает необходимость изыскивать дополнительные ресурсы фосфорных удобрений для земледелия.
Как показали исследования по оптимизации калийного режима почв, при содержании обменного калия в почве легкого гранулометрического состава 8-16 мг/100 г, а в глинистых -15-25 мг/100 г почвы коэффициент возмещения выноса калия может быть принят равным 0,5, а для культур с высокой потребностью в калии - 0,8. Если в пахотном слое дерново-подзолистой почвы содержание обменного калия составляет >16 мг/100 г для супесчаной и 25 мг/100 г для суглинистой почвы, то получение урожая озимой пшеницы 45-50 ц/га, ячменя 32-35 и овса 32-40 ц/га возможно и без внесения калийных удобрений (Дерюгин, Кирпичников, Прокошев, 1995).
Использование методов почвенно-растительной диагностики при возделывании сельскохозяйственных культур влечет за собой существенные изменения в технологии применения удобрений: меняются дозы, сроки, способы и кратность внесения удобрений, одновременно решаются вопросы нормативной окупаемости элементов питания урожаем, оптимизации качества продукции и предотвращения загрязнения окружающей среды (Церлинг, 1978; Милащенко,1987).
Многочисленные исследования по созданию системы комплексной почвенной диагностики проведены в середине 80-х годов в ВИУА, ЦИНАО, ВНИПТИХИМ (Методика оптимизации., 1982; Методические указания., 1984; Гамзиков, 2000; Болдырев, Зверева, 1986; Никитишен, 1984). Главное внимание в этих исследованиях уделялось диагностике азотного режима почвы и питания растений для создания планируемых урожаев и способности почвы обеспечить культуры доступным азотом. Результаты работы свидетельствуют о том, что запас минерального азота (аммонийного и нитратного) в метровом слое почвы значимо коррелирует с величиной его дисбаланса, количеством осадков, механическим составом почв и их бонитетом. Если по первым двум показателям обнаружена прямая зависимость урожайности культур с содержанием минерального азота, то с третьим установлена обратная зависимость: то есть, чем выше плодородие почв, тем лучше происходит усвоение растениями азота и, следовательно, уменьшается величина дисбаланса (Шапошникова, Звягинцева,1989).
В настоящее время, когда использование удобрений в России резко упало, значение диагностических методов контроля за минеральным питанием растений не только не снизилось, но и возросло. Перед практиками стоит задача рационально использовать те запасы питательных веществ в почве, которые накоплены за годы интенсивного применения удобрений. Результаты исследований ВНИПТИХиМ показывают, что необходимо учитывать не только содержание минерального азота, но также и запасы подвижных форм фосфора и калия. Установлена прямая зависимость (г = 0,80-0,88) между запасами минерального азота в слоях почвы 0-40 и 0-100 см для всех видов почв, что указывает на возможность диагностики азотного режима почвы на основе определения минерального азота только в слое 0-40 см. Учитывая большое варьирование запасов минерального азота к началу вегетации от погодных условий, предшествующей культуры, определение его в диагностических целях рекомендуется проводить ежегодно. (Чуб, Гюрова, Потатурина, 1989).
Однако, несмотря на то, что почвенная диагностика является достаточно надежным методом определения потребности культур в азотном питании, большая трудоемкость процесса отбора проб почвы для анализа, особенно в подпахотных горизонтах, а также недостаточная изученность вопроса о размерах использования растениями минерального азота из разных слоев почвы существенно ограничивает широкое применение этого метода. До настоящего времени остаются спорными вопросы о преимущественном использовании растениями разных форм минерального азота почвы, о сроках и глубине отбора образцов при осуществлении почвенной диагностики. Так, некоторые авторы (Захаров, Коваленко, 1992) считают, что для установления обеспеченности зерновых минеральным азотом на дерново-подзолистых почвах Нечерноземной зоны России можно ограничиваться определением нитратного азота (N-NO3) в слое О-бОсм. Другие авторы (Доманов, Кидин 1989; Никитшпен, 1984) считают, что наиболее тесная корреляционная зависимость между содержанием минерального азота в почве и урожайностью культур достигается при взятии образцов почвы на глубину до 1 метра.
Причины столь противоречивых результатов заключаются в том, что соотношение аммонийной и нитратной форм азота в почве крайне неустойчиво в результате постоянно протекающих в ней процессов аммонификации, нитрификации, денитрификации. Доступность минеральных форм азота из разных горизонтов почв также не одинакова. Все это делает затруднительным определение реальных коэффициентов использования разных форм азота из почвы растениями.
В 1984-1985 и 1988-1991годах на дерново-подзолистой среднесуглинистой хорошо и средне-окультуренной почвах учхоза «Михайловское» Тимирязевской академии были проведены исследования по изучению динамики потребления минеральных форм почвенного азота и коэффициентов его использования из разных слоев почвы с помощью
КиЭйИ.иЬно&а, 1992; стабильного изотопа TvT (Ермохин, 1990). Результаты исследований показали, что ячмень с подсевом клевера, как и в чистых посевах, неодинаково использовал аммонийный и нитратный азот разных слоев почвы.
Более высокими коэффициенты использования минерального азота растениями были для пахотного и подпахотного горизонтов и постепенно снижались с глубиной. При этом аммонийный азот (N-NH4) нижних горизонтов использовался значительно хуже, чем нитратный (N-NO3). В среднем за 2 года в фазе кущения растений коэффициент использования аммонийного азота из пахотного слоя составил по фону РК 34% и был в 1,3 раза выше, чем из слоя 40-60 см и в 5 раз выше, чем из слоя 60-80 см. К концу вегетации растения по фону РК потребили из пахотного слоя (0-20 см) в среднем за 2 года около 4% аммонийного и 48% нитратного азота, содержащегося перед посевом; из слоя 20-40 см- 42 и 48%, из слоя 40-60 см -33 и 45%, из слоя 60-80 см- 22 и 35%, из слоя 80-100 см 11 и 23% соответственно. Следует отметить, что, по результатам исследований, минеральный азот пахотного слоя играет в питании растений наиболее важную роль с начала вегетации зерновых до фазы выхода в трубку. К этому времени наступает его максимальный вынос, который к периоду уборки урожая снижается вследствие вымывания азота осадками, частичного отмирания нижних листьев и корневой системы. Из подпахотного (20-40 см) слоя минеральный азот почвы прекращает поступать в растения в конце фазы выхода в трубку, а из более глубоких горизонтов (40-60 см) используется до конца вегетации.
Исследования также позволили определить динамику минерализации и использования азота органического вещества почвы. Сопоставляя общий вынос азота ячменем и вынос меченого минерального азота из всего корнеобитаемого слоя (0-100 см), можно видеть, что доля вновь минерализованного азота почвы в общем выносе его растениями непрерывно возрастала в течение вегетации. На хорошо окультуренной почве интенсивность минерализации и размер использования азота органического вещества почвы растениями был в 2 раза выше, чем на средне окультуренной.
Некоторые авторы (Минеев, Акулов, Доманов, Афанасьев, 1989; Шафран, 1995) рекомендуют для повышения оперативности и снижения трудоемкости диагностики минерального питания растений уменьшил» глубину отбора проб до 0-60 и 0-3 0см (с определением распределения азота по слоям на контрольных участках), хотя при этом несколько снижается точность оценки обеспеченности посевов элементами питания. Возможность уменьшения глубины отбора проб была установлена на основании обобщения большого экспериментального материала, полученного в Центрально-Черноземном филиале ВИУА, а также на дерново-подзолистых почвах Подмосковья за 4 года исследований. Результаты работ показали также, что осенняя почвенная диагностика, проведенная после прекращения вегетации, хорошо согласуется с данными, полученными по результатам весенней диагностики. Такого же мнения придерживаются и другие авторы (Семененко, Цыбулька, 1998), которые, учитывая крайне сжатые сроки весенней диагностики, считают наиболее целесообразным проводить почвенную диагностику для расчета доз азотных удобрений не весной, а предыдущей осенью.
Плодородие почвы является материальной основой урожаев. Оно характеризуется комплексом показателей химических, физико-химических, физических, биологических свойств почвы, ее фитосанитарным состоянием. Все факторы жизни растений равнозначны, незаменимы и находятся в тесном взаимодействии между собой. Урожайность сельскохозяйственных культур лимитируется фактором, находящимся в минимуме (элементы питания, вода и др.). Постоянная забота о сохранении и повышении плодородия почвы, охрана ее от загрязнения является одной из основных экологических и социально-экономических задач сельскохозяйственных товаропроизводителей и государства.
С резким увеличением численности населения земного шара во второй половине двадцатого века значительно уменьшилось количество пахотных земель, приходящееся на каждого жителя земли. К 2000 году в среднем на жителя земли будет приходиться немногим более 0,15 га пашни. Еще недавно, в бывшем Советском Союзе, на каждого человека приходилось более 1 га, к 2000 году эта цифра составит 0,7 га (Ладонин, 1993). Следовательно, количество производимой продукции сельского хозяйства с 1 га должно пропорционально возрастать. Интенсификация земледелия — основной путь к решению продовольственной проблемы. Перспектива химизации земледелия в 21 веке не может иметь одного общего решения для мира в целом. В развитых странах и в странах развивающихся применение удобрений и других средств химизации в наступающем столетии значительно различается. В первых стратегия химизации должна быть основана на принципе «разумной достаточности», научных основах диагностики минерального питания растений с безусловным сохранением и приумножением того уровня продуктивности посевов, который был достигнут в этих странах в конце 20 века. В странах развивающихся, к которым сегодня следует отнести и Россию, роль химизации должна будет возрастать, ее темпы, объемы должны стремиться к оптимизации. В России не только должен быть восстановлен уровень применения удобрений и других средств химизации, достигнутый к концу 80-х годов, но и существенно превзойден (Ладонин, 1993,1999; Державин, 1998).
Все элементы интенсивного земледелия должны использоваться на строго научной основе, они не должны ухудшать окружающую среду, быть энергосберегающими и почвозащитными, органически вписанными в ландшафт и адаптированы к нему (Ладонин, 1999).
Сегодня в странах бывшего СССР во многих экологических бедах обвиняют сельское хозяйство, прежде всего химизацию, а также мелиорацию и механизацию. Действительно, применение неоправданно высоких доз минеральных и органических удобрений, особенно на фоне низкой агротехники и культуры земледелия вообще, приводит к ухудшению агрохимических показателей почвы, повышению ее кислотности, уменьшению содержания гумуса, угнетению микробиологической активности, ухудшению физических свойств почвы. Растениеводческая продукция накапливает излишнее количества нитратов, тяжелых металлов; подвергаются загрязнению грунтовые и поверхностные воды (Минеев, Писарев, Ремпе, 1991). Применение пестицидов также может приводить к загрязнению растениеводческой продукции и окружающей среды, отрицательно влиять на почвенный микробиоценоз (Ремпе Е.Х., Наумова Г.Г., 1992).
По мнению Никитина Е.Д. и Скворцова Е.Б. (1994г.), человечество в результате бездумного хищнического отношения к природе и, в частности, к почвенному покрову, вплотную приблизилось к полному распаду сложноорганизованной естественноисторической биосферы Земли.
Однако многих нежелательных последствий интенсивного ведения сельского хозяйства можно избежать, используя системный подход к решению всех вопросов, связанных с сохранением и увеличением почвенного плодородия, повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Главное в этом подходе - изучение всех компонентов системы почва - растение и экосистемы в целом (Ладонин,1993,1999; Державин, 1998).
Для ослабления антропогенного воздействия на биосферу и, в частности, на почвенный покров учеными многих стран, в том числе и России, разрабатываются альтернативные способы земледелия - биосферно-биогеоценотические способы ведения сельского хозяйства. Основы этого учения фактически закладывались Докучаевым В.В., Вернадским В.И., Полыновым Б.Б. и др. К сожалению, долгое время наука о биосфере не являлась основой сельскохозяйственной практики. Интенсификация, химизация земледелия нередко шли вразрез с экологическим благополучием.
Переход к экологически обоснованным системам земледелия предусматривает минимализацию механической обработки почвы, щадящую химическую обработку полей, применение экологически безопасных пестицидов, более широкое использование биологического азота, сидеральных культур и др.
Многие российские и зарубежные ученые утверждают о нецелесообразности отказа от таких достижений научно-технического прогресса в земледелии, как минеральные удобрения, средства химической защиты растений и др. В развитых странах Европы и Америки число хозяйств, ведущих нехимические системы земледелия, составляли в начале 90-х годов лишь от 1 до 5%. (Ладонин, 1993). Основная же часть сельскохозяйственной продукции производится и будет производиться на обозримую перспективу по интенсивным технологиям, предусматривающим применение средств химизации.
Следует отметить, что для многих регионов России в связи с экономическими трудностями, обусловленными переходом к рыночной экономике, возникла угроза резкого падения почвенного плодородия. Это связано с нехваткой средств для обеспечения хозяйств не только минимальным количеством удобрений, необходимым для сохранения достигнутого уровня производства продукции, но и дефицитом и дороговизной топлива, сельскохозяйственной техники для проведения необходимого комплекса агротехнических мероприятий (Чуб, Гюрова, Потатурина, 1989). В 1994 отрицательный баланс доступных питательных элементов в почве достиг 100 кг/га пашни. В некоторых случаях начался процесс деградации почв, так как только за четыре года (1990-1994г.) вынос питательных элементов превышал в 2-3 раза их поступление (Назарчук А.Г., 1995).
В целом по стране снизилось применение органических удобрений из-за уменьшения поголовья скота, значительно сократились площади под многолетними травами, бобовыми культурами, сидератами.
В сложившейся ситуации рациональное применение органических и минеральных удобрений с учетом экологических параметров агроценозов -непременное условие предотвращения процесса деградации почв, постепенного повышения их плодородия и получения необходимых урожаев.
По мнению многих ученых, воздействие на природную среду индустриального и сельскохозяйственного производства будет существовать и усиливаться в связи с развитием человеческого общества. В этих условиях необходимо вырабатывать систему эффективных и щадящих способов оптимизации плодородия почв. Совершенной следует назвать такую систему, которая позволяет при минимальных затратах получать максимальную прибыль, обеспечивая при этом экологическую защиту всех элементов агроландшафта и повышение (или сохранение на высоком уровне) почвенного плодородия (Сычев, Музыкантов, Панкова, 2001).
Рассматриваемые в нашей работе аспекты применения такого важного источника питательных веществ для растений, как бесподстилочный навоз, направлены на решение экономически эффективного и экологически безопасного использования наиболее дешевых ресурсов сельского хозяйства, на повышение плодородия почв, урожайности и качества культур. Исследование последействия длительного применения бесподстилочного навоза на состояние агроценозов позволит реализовать принципы минимализации экологического риска в интенсивном адаптивно-ландшафтном, биологизированном земледелии, включая дифференцированное, с учетом внутрипольной вариабельности почвенного плодородия, внесение минеральных и органических удобрений.
Заключение Диссертация по теме "Агрохимия", Кривова, Людмила Сергеевна
Выводы
1. В трехлетний период последействия удобрений наибольшее влияние на урожайность зерновых культур в полевом опыте оказало содержание легкоподвижных форм фосфора (коэффициент парной линейной корреляции (г = 0,88), калия(г = 0,83), а также рН (г = 0,62), степень насыщенности основаниями (г = 0,56), нитратов (г = 0,87) в меньшей мере - содержание аммонийного азота (г = 0,39). Менее тесная корреляционная зависимость урожайности зерновых культур установлена с содержанием подвижных форм фосфора и калия, определяемых стандартными методами.
Последействие удобрений на химический состав биомассы зерновых в целом было незначительным.
2. По результатам микрополевого опыта с 15N в «безазотных» вариантах сбор зерна зависел (в порядке убывания значений коэффициентов парной линейной корреляции) от содержания в почве нитратного азота, минерального азота, подвижных форм фосфора и калия, а также аммонийного азота.
Внесение азотных удобрений в форме аммиачной селитры повысило зависимость сбора зерна от содержания в почве аммонийного азота, фосфора, калия и снизило от нитратного и минерального азота.
При величине коэффициентов использования азота почвы от 0,8 до 1,4% и азота удобрений от 23 до 40% прибавки урожая от азотного удобрения находились в обратной зависимости от обеспеченности почвы нитратным азотом, что свидетельствует о целесообразности почвенной диагностики азотного питания озимой пшеницы, возделываемой на удобрявшихся бесподстилочным навозом дерново-подзолистых суглинистых почвах.
Улучшенное плодородие почвы, несмотря на снижение коэффициентов использования меченого азота удобрений, способствовало закреплению его в почве и снизило неучтенные потери.
3. Наибольшим выносом основных питательных веществ урожаем зерновых культур в полевом опыте с изучением последействия удобрений характеризовались варианты с повышенными дозами ранее внесенного бесподстилочного навоза - до 600 кг/га NPK в сумме за три года. В варианте с последействием минеральных удобрений суммарный за три года вынос основных элементов питания был почти на 80 кг/га ниже, чем в варианте с последействием эквивалентной по NPK 2-кратной дозой навоза.
Солома всех культур в среднем содержала NPK столько же, сколько и зерно, что подтверждает целесообразность использования ее на удобрение.
4. Прекращение внесения бесподстилочного навоза и минеральных удобрений привело к снижению в почве концентрации поступающих с удобрениями веществ и изменению ее физико-химических свойств. Чем выше был уровень исходного агрохимического показателя, тем на большую величину он снижался за период последействия. При этом содержание легкоподвижных форм органического вещества, фосфора и калия снижалось наиболее интенсивно. Снижение легкоподвижных и подвижных форм фосфора и калия в значительной мере обусловлено переходом их в менее подвижные, необменные формы.
5. * . При •; изучении последействия длительного применения бесподстилочного навоза в возрастающих дозах не выявлено негативного влияния на экологическое состояние агроценозов. Содержание нитратного азота в почве вариантов с последействием навоза, незначительно превышало аналогичный показатель в контрольном варианте опыта, и то лишь в первый год последействия.
Навоз и минеральные удобрения не вызвали в последействии накопления тяжелых металлов в продукции (зерно овса) по сравнению с контролем. Во всех вариантах их наличие в продукции было значительно ниже МДУ, принятой для зернофуражных культур.
6. Различные уровни плодородия почвы оказали определенное влияние на энергетическую и экономическую эффективность возделывания зерновых культур в звене полевого севооборота. Это влияние выразилось в снижении удельных технологических затрат на производство зерновой продукции, что имеет важное значение в условиях рыночной экономики. При этом основные экономические и энергетические показатели были выше на более плодородной почве.
Практические предложения
1. Экологически безопасные (по последействию) дозы бесподстилочного навоза для ежегодного внесения в кормовых севооборотах на дерново-подзолистых суглинистых почвах в контролируемых условиях могут составлять по азоту 300 кг/га.
2. В агрохимической науке и практике следует учитывать, что длительное интенсивное удобрение дерново-подзолистых суглинистых почв, преждфсего бесподстилочным навозом, создает в них значительные запасы фосфора и калия, находящихся в фиксированных формах, не извлекаемых в вытяжках 0,2 н НС1. При определении текущей потребности растений в питательных веществах целесообразно определять не только подвижные формы фосфора и калия стандартными методами, но и легкоподвижные их формы, а для оценки общих запасов фосфора и калия -прочнофиксированные формы этих элементов в почве.
Заключение
Ежегодное, в течение 15 лет, внесение бесподстилочного навоза под культуры кормового севооборота на тяжелосуглинистой дерново-подзолистой почве в дозах от 34 до 170 т/га не привело к ухудшению экологического состояния последующего агроценоза, в котором в течение 3 лет изучалось последействие ранее внесенных удобрений. Это установлено по содержанию нитратного азота в метровом слое почвы по всем вариантам опыта 90а, а также по содержанию нитратов в зерновой продукции - от 27-31 мг/кг (озимая пшеница) до 50-73 мг/кг NO3 (овес), что значительно ниже ПДК (300 мг/кг NO3). Не оказали заметного отрицательного влияния возрастающие дозы бесподстилочного навоза на концентрацию тяжелых металлов в зерне, в частности овса, что также свидетельствует об экологической безопасности использования бесподстилочного навоза в качестве удобрения кормовых культур в дозах, содержащих до 500 кг/га общего азота. Это подтверждает экологическую безопасность ранее рекомендованных ВИУА доз бесподстилочного навоза, допускающих внесение до 300 кг/га общего азота (Мерзлая Г.Е., Полунин С.Ф., Васильев В.А., 1990).
Плодородие почвы, сформированное под воздействием бесподстилочного навоза и минеральных удобрений, оказало положительное влияние на энергетическую и экономическую эффективность технологии возделывания зерновых культур. Улучшенный агрофон на 40% повышал биоэнергетический коэффициент энергозатрат (отношение энергетической продуктивности к; израсходованной энергии) и соответственно снижал энергетическую себестоимость зерновой продукции. При этом биоэнергетический коэффициент - 2,5, считающийся оптимальным для умеренной полосы (Реймерс, 1990), получен в условиях последействия 5-кратной дозы навоза. Энергозатраты на производство зерна (в среднем по 3-летним данным) - 7,2 ГДж/т также близки к опубликованным в литературе данным (Посыпанов, Долгодворов, 1995).
Последействие бесподстилочного навоза отразилось и на других экономических показателях. На малоплодородной почве контрольного варианта, не получавшего ранее удобрений, производство зерна по реализованной технологии было практически убыточным (рентабельность --2,4%). С повышением уровня предыдущей удобренности почвы бесподстилочным навозом чистый доход возрастал от 950 руб./га при одинарной дозе до 2260 руб./га при 5-кратной. Последействие минеральных удобрений было менее эффективным по сравнению с органическим (по NPK) эквивалентом.
Таким образом, бесподстилочный навоз в ежегодных дозах от 34 до 170 т/га, применяемых под кормовые культуры, не оказал негативного влияния на экологическое состояние агроценоза с зерновыми культурами, а созданное плодородие почвы позволило повысить энергетическую и -экономическую эффективность производства зерновой продукции.
Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Кривова, Людмила Сергеевна, Москва
1. Авдонин Н.С. Почвы удобрения и качество растениеводческой продукции.- М.: Колос, 1979,- С.12- 105.
2. Авдонин Н.С. Почва и белок. Сб. науч. трудов /Влияние свойств почв и удобрений на качество растений/ Под ред. акад. Н.С. Авдонина, М.: Изд-во Моск. ун-та, 1978. С. 3-25.
3. Авдонин Н.С., Лебедева Л.А. Влияние длительного применения удобрений и известкования на свойства почвы // Агрохимия.- 1973 № 6.-С. 18-24.
4. Агрохимические методы исследования почв,- М.: Наука, 1975. -656 с.
5. Адрианов С.Н. Закономерности формирования фосфатного режима почв в разных системах удобрения. Афтореф. дис. докт. с.х. наук. 2000, 42 с.
6. Александрова Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. -Л.: Наука. 1980.- 286с.
7. Алметов Н.С. Изменение агрохимических показателей и баланс элементов питания в длительных стационарных опытах на почвах разного гранулометрического состава // Агрохимия. -1996. № 11.- С 39.
8. Афанасьев Р.А. Удобрение интенсивных орошаемых пастбищ в Нечерноземной зоне РСФСР. Автореферат дисс. . докт. с.х. наук. М., 1987.-44с.
9. Безуглая Ю.М., Буланцев Ю.В., Кожемячко З.В. и др.К вопросу о создании искусственных агрохимических фонов // Агрохимия.- 1989. №11,- С.25-34.
10. Белоус Н.М., Береснев В.Г. Органические удобрения основа плодородия // Химизация сельского хозяйства,- 1994. № 9,- С. 18-22:
11. Береснев Б.Г. Просенков В.И., Нестерович .И.А., Матюшина, Т.Н., Ротенко М.Г. Влияние длительного применения бесподстилочного навоза в севообороте на миграцию нитратов по профилю почвы // Агрохимия 1989 № 10.- С. 72-78.
12. Береснев Б.Г., Нестерович И.А, Матюшина Т.Н. Влияние систематического внесения возрастающих доз бесподстилочного навоза в севообороте на плодородие дерново-подзолистой почвы // Агрохимия.- 1989 № 9.- С. 50-60.
13. Бесподстилочный навоз и его использование на удобрения. Пер. с нем. П.Я. Семенова. М.: Колос. 1978.- С. 271.
14. Блэк K.JI. Растение и почва. М.: Колос. 1973. 503 с.
15. Бодрова Е.М., Семенов П.Я., Полунин С.Ф. Органические удобрения. М.: Россельхозиздат,1973. 56с.
16. Болдырев Н.К., Зверева Е.А. Методические указания по определению доз удобрений на запланированный урожай сельскохозяйственных культур в условиях орошения. М.: ВИУА, 1986. -84 с.
17. Братерский Ф.П., Пелевин А.Д. Оценка качества сырья и комбикормов. М.: Колос, 1983.- 313 с.
18. Буджанов Л.В., Лаврова И.А. Влияние систематического применения удобрений на изменение агрохимических свойств почвы и урожай зерновых культур // Агрохимия.- 1998 №3.- С. 5.
19. Булыга Н.Л., Семченко П.П. Влияние различных доз и сочетаний навоза и минеральных удобрений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы на легкосуглинистых дерново-подзолистых почвах // Бюллетень ВИУА №88. М.: ВАСХНИЛ, 1988. С.14-16.
20. В чем «соль» невостребованности в России « соли земли »? // Агрохимический вестник. 2002. №6,- С. 15-19.
21. Варюшкина Н.М., Никифорова М.В, Никитина М.М. Трансформация азота различных видов органических удобрений в дерново-подзолистых почвах // Бюллетень ВИУА №88. М.: ВАСХНИЛ,1988,- С. 65-69.
22. Варюшкина Н.М. Превращение азота органических и минеральных удобрений при сочетании и раздельном внесении. М.: Бюллетень ВИУА. № 32. 1976,- С. 28-31.
23. Васильев В.А., Швецов М.М. Применение навоза для удобрения. М.: Колос, 1983.- 25-40с.
24. Вехов П.А. Эффективность повторного известкования на фоне извести в сочетании с навозом// Агрохимия. 1971. №2 - С.27.
25. Влияние свойств почв и удобрений на качество растений. Под ред. Авдонина Н.С. М.: Изд. Моск. ун-та, 1978.- С 3-25, 122, 206-224.
26. Володарская И.В. Агрогенная трансформация гумуса дерново-подзолистых почв на основе исследований информации длительных опытов. Автореферат, дис. .канд. биол. наук. М.: 2001.- С 17-20.
27. Гамзиков Г.П. Прикладные аспекты почвенной диагностики азотного питания полевых культур в условиях Сибири: Сб. науч. тр. /Научные основы и рекомендации по диагностике и оптимизации минерального питания зерновых культур /М.: ВИУА, 2000. С. 75-88.
28. Гамзиков Г.П., Барсуков П.А. Баланс азота при длительном применении удобрений в агроценозах на дерново-подзолистой почве // Агрохимия 1997. № 9 -С. 5-10.
29. Гамзиков Г.П., Ильин В.Б., Назарюк В.М. и др. Агрохимические свойства почв и эффективность удобрений. Новосибирск.: Наука,1989.- 156-200.
30. Ганжара Н.Ф. Гумус, свойства почв и урожай // Почвоведение.-1998. №7,- С. 812-819.
31. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А. Гумусообразование и агрономическая оценка почв. М.: Бизнес-центр «Агроконсалт», 1997.- С. 82.
32. Гинзбург К.Е. Фосфор основных типов почв СССР. М.: Наука, 1981.-244 с.
33. Глинка Н.Л. Общая химия.- Л.: Изд. Химия. 1976.- 185-186с.
34. Глухих М.А. Содержание гумуса в почве и урожай // Земледелие. 1993.№ 3. С 43-47.
35. Демин В.А., Герчиу Я.П., Эффективность бесподстилочного навоза при разных сроках внесения под кукурузу на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве Московской области // Агрохимия. -1996. № 8-9,- С. 76-86.
36. Демин В.А., Мамонтов В.Г. Оценка устойчивости калийного состояния серых лесных почв к антропогенному воздействию: В сб. Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям. -М.: Почвенный инст. В.В. Докучаева, 2002. С 160-161.
37. Деревягин В.А., Попов П.Д. Органические удобрения в биологизации земледелия // Химизация сельского хозяйства. 1979 №10.- М.: Агропромиздат. -С. 33-35.
38. Державин Л.М. Потеря плодородия почвы грозит обнищанию общества // Экономист,- 1997. №7,- С. 3-8.
39. Державин JI.M. Современное состояние использование удобрений в России // Агрохимия. 1998 №1. С.- 5-12.
40. Дерюгин И.П. Калийный статус почвы и применений калийных удобрений в агроценозе. В. кн.: Эколого-агрохимическая оценка состояния калийного режима почв и эффективность калийных удобрений.- М. ЦИНАО. 2002.- С. 205-208.
41. Доманов Н.М. Диагностика и оптимизация минерального питания озимой пшеницы в Центрально-Черноземной зоне. В кн.: Научные основы и рекомендации диагностике и оптимизации минерального питания зерновых и других культур.- М., ВИУА. 2000.- С. 37-51.
42. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. -М.: Колос. 1979,- 416с.
43. Ермохин Ю.И. Интегрированная система диагностики минерального питания, величины урожая и качества сельскохозяйственных культур // Бюл. ВИУА. 1990 № 98.- С. 20-24.
44. Ефремов В.Ф. Агроэкологическая оценка традиционной альтернативной систем удобрения в кормовом севообороте на окультуренной дерново-подзолистой почве // Агрохимия. 1993 №11.-С.60-67.
45. Ефремов В.Ф., Курмышева Н.А.Органические удобрения как фактор экологизации земледелия // Химизация в сельском хозяйстве, -1994. №5.- С. 5-9.
46. Жуков А.И., Попов П.Д. Регулирование баланса гумуса в почве. -М.: Росагропромиздат, 1988. 39с.
47. Жукова JI.M. Влияние длительного применения удобрений на фиксацию калия и аммония в различных почвах. Сб. науч. тр. ВИУА. Выпуск 2. М.: ВИУА, 1974 С. 85-99.
48. Жуков Ю.П. Баланс питательных веществ как прогнозно-экологический показатель плодородия почв и продуктивности растений // Агрохимия.- 1996. №7- С. 35-45.
49. Завалин А.А., Потапов В.И. Формирование урожая и качество зерна ячменя и овса в зависимости от доз и сроков внесения азота. Агрохимия,- 1996 № П.- С. 20-26.
50. Захаров В.Н., Ефремов В.Ф., Коваленко А.А. Эффективность систем удобрения на дерново-подзолистой почве (агроэкологические и агроэкономические аспекты) // Почвоведение. -1992 № 9,- С.108-119.
51. Зверева Е.А., Бортникова JI.A. Влияние длительного применения удобрений на плодородие предкавказского карбонатного чернозема при орошении. М.: Агроконсалт, 1988.- С. 452- 508.
52. Каменных H.JL, Демин В.А., Мамонтов В.Г. Оценка устойчивости калийного состояния серых лесных почв к антропогенным воздействиям: Сб. науч. трудов / Почвенный институт им. В.В. Докучаева / М., 2002 г. С. 160-161.
53. Касицкий Ю.И., Игнатов В.Г., Хлыстовский А.Д. Последействие фосфора минеральных удобрений и эффективность прямого действия пониженных доз фосфора на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве // Агрохимия,- 1998 № 9,- С. 71.
54. Качество зерна ячменя при разовом и многократном применении удобрений на кислой и известкованной почве: Сб. науч. тр./ Влияние свойств почв и удобрений на качество растений / Под. ред. акад. Н.С. Авдонина. М.: МГУ. 1978.- С. 122.
55. Кидин В.В., Ионова О.Н Использование растениями аммонийного и нитратного азота из различных слоев дерново-подзолистой почвы // Изв. ТСХА.- 1992. Вып 5,- С. 50-63.
56. Кирпичников Н.А., Ермолаев С.А., Аканова Н.И., Волосатова Е.А. Эффективность фосфорных удобрений в длительном последействии // Плодородие.- 2003. № 3 (12).- С. 34-36.
57. Кирюшин В.И. Классическое наследие и современные проблемы агропочвоведения // Почвоведение.- 1996. № 3,- С. 269-276.
58. Кирюшин В.Н., Ганжара Н.Ф., Кауричев Н.С. и др. Концепция оптимизации органического вещества почв агроландшафтов.- М.: МСХА, 1993.-99 с.
59. Климашевский Э.Л. Теория агрохимической эффективности растений // Агрохимия. -1990. №1.- С131.
60. Кобзаренко В.И. Ресурсы фосфора и калия дерново-подзолистой почвы и возможности их мобилизации // Агрохимия. -1999. № 10 -С.12-13.
61. Когут Б.М. Принципы и методы оценки содержания трансформируемого органического вещества в пахотных почвах // Почвоведение.- 2001. № 3. С. 308.
62. Кононова М.М. Органическое вещество почвы его, его природа, свойства и методы изучения. -М.: Наука. 1963,- 115, 314 с.
63. Кононова М.М. Органическое вещество и плодородие почв // Почвоведение,- 1984 №8,- С. 6-8.
64. Концепция и основные направления развития агрохимии и агрохимического обслуживания сельского хозяйства России (на период до 2010 года). М.: РАСХН. 1999. 28 с.
65. Кореньков Д.А. Агроэкологические аспекты применения азотных удобрений. М.: Агроконсалт. 1999. 295 с.
66. Кореньков Д.А. Борисова Н.И. и др. Особенности применения методов использования изотопов азота в агрохимических исследованиях. -М., ВИУА, 1990. -С 3-30.
67. Кудеяров В.Н., Соколов О.А., Шабаев В.П. Использование различными сельскохозяйственными культурами азота почвы и удобрения, внесенного в возрастающих дозах // Агрохимия. -1980. № 2.- С. 9-18.
68. Кудеярова А.Ю. Фосфатогенная трансформация почв.- М.: Наука, 1995. 286с.
69. Кузмич JI.C., Стокозов Н.П. Сравнительная эффективность различных систем применения удобрений // Агрохимия,- 1998 № 1.-С,58-63.
70. Кук Дж.У. Регулирование плодородия почвы. -М.: Колос. 1970. 267-301с.
71. Кук Дж. У. Системы удобрения для получения максимальных урожаев. М.: Колос, 1975.- 416 с.
72. Кулаковская Т.Н. Оптимизация агрохимической системы почвенного питания растений. М.: ВО «Агропромиздат», 1990.- с. 7898,217,128, 131-154.
73. Курмышева Н.А., Ефремов В.Ф. Влияние минеральной и органо-минеральных систем удобрения на агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы // Агрохимия.- 1998 № 11.- С. 5- 8.
74. Курмышева Н.А., Ефремов В.Ф. Влияние насыщенности системы удобрения севооборотов органическими удобрениями на урожайностьсельскохозяйственных культур и качество продукции в условиях Московской области // Агрохимия. -1998 № 8.- С. 26-29.
75. Кутузова А.А., Ольяшев А.И., Бычков Г.Н. и др. Методическое пособие по агроэнергетической и экономической оценки технологий и систем кормопроизводства.- М.: изд. Россельхозакадемии. 1995.- С. 174.
76. Лабораторные исследования в ветеринарии. Химико-токсикологические методы. Под ред. Б.И. Антонова.- М.: Агропромиздат. 1989.- 320с.
77. Ладонин В.Ф. Действительно ли химизация земледелия путь в никуда // Химия в сельском хозяйстве.- 1993. № 1-2- С.11-13.
78. Ладонин В.Ф. Перспективы развития земледелия в России в XXI веке // Агрохимия. -1999 №3.- С.5
79. Латифов Н.Л. Методы изучения основных водно-физических свойств почвы и агрогидрологических регионов сельскохозяйственных культур. М.: ТСХА. 1975.- 70с.
80. Лебедев П.Т., Усович А.Т. Методы исследования кормов, органов и тканей животных.- М.: Россельхозиздат, 1969. -467 с.
81. Лебедев С.И. Физиология растений. -М.: Агропромиздат. 1988.-318с.
82. Jle Шателье Брауна принцип // Советский энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1985.- С. 705.
83. Литвинович А.В., Павлова О.Ю., Чернов Д.В. Изменение показателей почвенного плодородия и лабильной части гумуса дерново-подзолистой песчаной почвы при интенсивном окультуривании и в условиях хозяйственного истощения // Агрохимия.-2003. №4.- С. 23-28.
84. Лукин С.М. Влияние длительного применения удобрений на показатели калийного состояния дерново-подзолистой супесчаной почвы / Эколого-агрохимическая оценка состояния калийного режима почв и эффективность калийных удобрений.- М.: ЦИНАО. 2001.- С.47-52.
85. Лурье Ю.Ю., Рыбникова А.И. Химический анализ производственных сточных вод. -М.: Химия. 1974.- 335 с.
86. Лыков А.М. Гумус и плодородие почвы. -М.: Московский рабочий, 1985. -192с.
87. Мак Мишель. А. Перегрузка планеты. Глобальные изменения окружающей среды и здоровье человека // Зеленый мир.- 1998. №15.- С. 14-15.
88. Макаров М.И., Недбаев Н.П., Курмышева Н.А., Ефремов В.Ф. Трансформация органических соединений фосфора в дерново-подзолистой почве при длительном использовании разных систем удобрения // Агрохимия.- 1997 №7.- С. 5-9.
89. Мамченков И.П., Васильев В.А. Превращение в почве азота зеленого удобрения, меченного 15N, и использование его растениями.-М.: Бюллетень ВИУА. № 33. 1974,- С. 3-10.
90. Медведева О.П. Фиксация калия удобрений в необменной форме и его доступность растениям // Агрохимия.- 1976. №12.- С 38-45.
91. Медведева О.П. К вопросу оценки обеспеченности растений доступным калием // Агрохимия. 1987 № 1.- С. 116-138.
92. Мерзлая Г.Е. Афанасьев Р.А. Агроэкологическая эффективность различных систем удобрений на дерново-подзолистых почвах // Почвоведение.- 1995. № 8,- С. 1022-1026.
93. Мерзлая Г.Е. Афанасьев Р.А., Ефремов, В.Ф., Нестерович И.А., Лежнина А.А., Кривова Л.С. Эффективность органической и органо-минеральной систем удобрения при длительном применении бесподстилочного навоза КРС : Сб. науч. тр. / ВНИНМЖ. 1992. №7. -С.26-30.
94. Мерзлая Г.Е., Афанасьев Р.А. Агроэкологическая эффективность различных систем удобрений на дерново-подзолистых почвах // Агрохимия. 1994. №5. С. 54-58.
95. Современное приборное обеспечение и методы анализа почв, кормов, растений и сельскохозяйственного сырья». М ВНИИА. 2003. С.82.
96. Мерзлая Г.Е., Габибов М.А. Последействие различных сочетаний органических и минеральных удобрений при выращивании ячменя на темно-серой лесной почве // Агрохимия.- 1998. №5.- С. 76- 78.
97. Мерзлая Г.Е., Полунин С.Ф., Васильев В.А. Дозы и сроки внесения бесподстилочного навоза. Методические рекомендации. М.: ВИУА. 1990.- 23с.
98. Мерзлая Г.Е., Семенов П.Я., Нестерович И.А. Дозы внесения бесподстилочного навоза под сельскохозяйственные культуры. Бюллетень ВИУА №88. М.: ВАСХНИЛ, 1988.- С. 30-34.
99. Методика оптимизации доз азотных удобрений для подкормки озимых зерновых культур. М.: ВИУА, 1982.- 15 с.
100. Методические рекомендации по изучению эффективности нетрадиционных органических и минеральных удобрений. М. ВИУА, 2000.- 40 с.
101. Методические указания по комплексной диагностике азотного питания озимых зерновых культур. М.: Колос, 1984.- 47 с.
102. Методические указания по проведению исследований в длительных полевых опытах с удобрениями. Ч. 1. Особенности закладки и проведения длительных опытов в различных условиях.- М., ВИУА. 1986.- 147с.
103. Методические указания по проведению исследований в длительных опытах с удобрениями. Ч. 2. Программа и методы исследования почв,- М., ВИУА, 1983.- 171 с.
104. Методические указания по проведению исследований в длительных опытах с удобрениями. Ч. 3. Анализ растений. -М., ВИУА, 1985.- 131 с.
105. Милащенко Н.З. Приоритеты в научном обеспечении сохранения и повышения плодородия почв в период выхода земледелия России из кризиса. М.: Бюллетень ВИУА. 2001. № 14.- 3-5 с.
106. Милащенко Н.З. Состояние плодородия почв России и меры по стабилизации производства зерна // Химия в сельском хозяйстве.- 1996. №-5.- С.3-8.
107. Минеев В.Г. Ремпе Е.Х. Эколого- биологическая оценка применения средств химизации на разных типах почв // Почвоведение. -1995. № 8 С. 27-34.
108. Минеев В.Г., Гомонова Н.Ф., Зенова Г.М., Скворцова И.Н. Влияние длительного применения средств химизации на агрохимические и микробиологические свойства дерново-подзолистой почвы // Агрохимия. -1998. №5.- С. 5-9.
109. Минеев В.Г. Агрохимия и биосфера. М.: Колос. 1984. -345с.
110. Минеев В.Г., Акулова П.Г., Доманов Н.М., Афанасьев Р.А. Оптимизация азотного питания озимой пшеницы в Центральночерноземной зоне на основе почвенно- растительной диагностики // Агрохимия. -1989. № 9.- С 34-38.
111. Минеев В.Г., Гомонова Н.Ф., Овчинникова М.Ф. Устойчивость созданного длительным применением агрохимических средств плодородия дерново-подзолистой почвы // Агрохимия. -2003. № 2 С. 25-30.
112. Минеев В.Г., Гомонова Н.Ф., Скворцова И.Н., Дж. Диксон. Влияние органических и минеральных удобрений в период их последействия на агрохимические ^микробиологические свойства дерново-подзолистой почвы //Агрохимия. -1998. № 12.-С.5-10.
113. Минеев В.Г., Ремпе Е.Х. Экологическое последействие длительного применения повышенных и высоких доз минеральных удобрений // Агрохимия. -1991. №3.- С. 35-49.
114. Михеев В.А. Васильева Н.И., Кривова Л.С., Толмачева Л.П. Влияние длительного орошения навозными стоками на продуктивность многолетних злаковых трав: Сб. науч. тр. / ВНИИССВ « Прогресс»/ 1988.- С. 8-14.
115. Муравин Э.А. Лаборатория азотных удобрений. В кн.: История развития агрохимических исследований в ВИУА.- М.: Агроконсалт. 2001.- 103-108 с.
116. Муравин Э.А. Агрохимия.- М. Колос С, 2003. С. 153.
117. Назарчук А.Г. Состояние и развитие службы химизации сельского хозяйства // Химия сельского хозяйства. -1995. № 3.- С. 52-57.
118. Найденов А.С., Захаров Б.А. и др. Оценка влияния на урожайность озимой пшеницы показателей плодородия почвы (по данным агрохимических исследований) // Агрохимия.- 1994 № 2.- С. 13.
119. Небольсин А.Н., Небольсина З.П. Определение оптимальных доз извести по комплексу показателей // Агрохимия.- 1977 № 9.- С. 29.
120. Никитишен В.И. Оптимизация минерального питания растений и баланс веществ в условиях интенсивного применения удобрений в типичных черноземах и серых лесных почвах. Автореф. дис. . докт. биол. наук. М. 1984. 40 с.
121. Нормативные показатели выноса и коэффициентов использования питательных веществ сельскохозяйственными культурами из минеральных удобрений и почвы. М. ЦИНАО, 1986.- 110 с.
122. Носко Б.С., Котвицкий Б.Б., Бердников A.M., Юнакова Т.А. Трансформация в почве и поглощение растениями азота // Агрохимия.-1997 №12. С. 3.
123. Овцов Л.П., Михеев В.А. Плодородие дерново-подзолистых почв при длительном орошении животноводческими стоками. // Мелиорация и водное хозяйство. -2002. №5. -С. 16-18.
124. Окороков В.В., Григорьев А.А. Влияние извести и минеральных удобрений на агрохимические свойства серой лесной почвы Владимирского ополья и продуктивность культур севооборота // Агрохимия.- 1997. № 2.- С.20.
125. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Розанова М.С. Реальные и кажущиеся потери органического вещества почвами Российской Федерации // Почвоведение.- 1996 № 2.- С. 197-207.
126. Орлова Н.Е., Бакина Л.Г., Дмитричева Л.Г. Трансформация органического вещества дерново-подзолистой почвы в условиях снижения уровня агротехники // Гумус и почвообразование. СПб., 2000.- С 72-76.
127. Орловский Д.Д. Эффективность фосфорных удобрений в зависимости от уровня обеспеченности дерново-подзолистой суглинистой почвы подвижным фосфором. Автореф. дис. . канд. с.х. наук. М., 2002. 27 с.
128. Павлов А.Н. Повышение содержания белка в зерне.- М. Наука, 1984,- 120с.
129. Переверзев В.Н., Кошлева Е.А. Сезонная и многолетняя динамика подвижного фосфора в подзолистой почве с разными фосфатными уровнями // Агрохимия.- 1992. №7.- С.43-47.
130. Петербургский А.В. Влияние извести, молибдена, и ванадия на бобовые культуры в условиях кислых почв // Известия ТСХА,- 1964, вып. 2.- 34с.
131. Петербургский А.В. Обменное поглощение в почве и усвоение растениями питательных веществ,- М.: Высшая школа. 1959.- 251с.
132. Планирование применения ограниченных ресурсов минеральных удобрений (рекомендации). М.: ЦИНАО. 2000. 75 с.
133. Покровская Е.В., Ефимова B.C. Динамика плодородия почв Новгородской области // Плодородие.- 2003.- №2 (11).- С. 13-14.
134. Посыпанов Г.С., Долгодворов В.Е. Энергетическая оценка технологии возделывания зерновых культур.- М., МСХА, 1995,- 22 с.
135. Практикум по агрохимии /Под ред. Ягодина Б.М.: Агропромиздат, 1987.- 511с.
136. Прокошев В.В., Дерюгин И.П. Калий и калийные удобрения (практическое руководство). М.: Ледум, 2000. - 185 с.
137. Прокошев В.В., Дерюгин И.П., Носов В.В. Рациональное применение калийных удобрений в современных условиях. М.: ВИУА № 115.2001.- С. 59.
138. Прянишников Д.Н. Азот В жизни растения и в земледелии.- М. Изд. АН СССР, 1945.
139. Прянишников Д.Н. Избранные сочинения. 1965, т.1. С. 404, 366.
140. Расширенное воспроизводство плодородия почв в интенсивном земледелии Нечерноземья / Под редакцией Милащенко Н.З.- М., 1993.-864с., С. 123-151.
141. Рашкович Н.Л. Моделирование показателей минерального питания растений методом регрессионного анализа // Агрохимия. -1995. № 6.- С.97-106.
142. Реймерс Н.Ф. Природопользование. М.: Мысль. 1990.- С.614-615.
143. Сапожников Н.А., Корнилов М.Ф. Научные основы системы удобрения в Нечерноземной зоне. -Л.: Колос. 1974.- 296 с.
144. Сборник методик по определению тяжелых металлов в почвах, тепличных грунтах и продукции растениеводства. М.: Минсельхозпрод. 1998.- 96 с.
145. Сдобникова О.В. Оптимизация питания сельскохозяйственных культур в интенсивном земледелии Нечерноземья. Параметры плодородия основных типов почв.- М.: Агропромиздат, 1988.- 4с.
146. Сдобникова О.В., Сушеница Б.А. Эколого-агрохимические основы применения фосфорных удобрений // Химизация сельского хозяйства.-1991.3 10.-С. 40.
147. Семененко Н.Н. Метод определения усвояемого азота в дерново-подзолистых почвах // Агрохимия.- 1981 № 11.- С. 129-131.
148. Семененко Н.Н., Цыбулъка.Н.Н. Доступность минеральных соединений азота подпахотных слоев дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы и их роль в формировании урожая озимой ржи // Агрохимия. -1995. №7.- С. 21.
149. Семененко Н.Н., Цыбулько Н.Н. К вопросу проведения почвенной диагностики поздней осенью для ранневесенней азотной подкормки озимых культур // Агрохимия.- 1998 №4. -С.44-47.
150. Семенов В.А. Зависимость урожайности культурных растений от содержания гумуса в почве / Сб. докладов междунар. симпоз. «Гумус и растение». Прага, 1983, т. 1. -С. 395-399.
151. Семина С. А. Баланс гумуса, макро- и микроэлементов при длительном применении возрастающих доз бесподстилочного навоза в интенсивном кормовом севообороте. Автореф. дис. .канд с. х. наук. -М.: 1988. 26 с.
152. Сенников В.А., Чирков Ю.И. Ларин Л.Г. и др. Использование агроклиматической информации. Методические указания.- М.: МСХА. 1988,- 118с.
153. Серегин В.В. Использование растениями и баланс меченого азота растительной массы бобовых культур. -М.: ВИУА 2001, Бюллетень ВИУА №114. С. 155-156.
154. Смирнов П.М. Вопросы агрохимии азота в исследованиях с 15N. -М.: Колос, 1982.-С. 16-44.
155. Смирнов П.М. Вопросы агрохимии азота.- М.: ТСХА. 1977а.- 74с.
156. Смирнов П.М. Превращение азота удобрений в почве и его использование растениями // Применение стабильного изотопа 15N в исследованиях по земледелию. -М Колос. 1973. С. 189-199.
157. Смирнов П.М., Муравин Э.А. Агрохимия.- М.: Колос. 1977.-230с.
158. Собачкин А.А. Калий в почве и применение калийных и магниевых удобрений / История развития агрохимических исследований в ВИУА/ М.: Агроконсалт. 2001. С. 142-155.
159. Соколов А.В. Агрохимия фосфора.- М.: Наука, 1950. -150 с.
160. Соколов М.С. Разработка и реализация институтами Российской академии наук экологобиоценотической концепции и стратегии долгосрочной агроценотической регуляции // Агрохимия.- 1996. №6 -С. 103-120.
161. Соколова Т.А. Калийное состояние почв, методы его оценки и пути оптимизации. -М.: Изд. МГУ, 1987.- 47с.
162. Стребков И.М. Оптимальные значения основных параметров плодородия дерново-подзолистых почв // Агрохимия.- 1989 №3.- С. 4049.
163. Сычев В.Г. Основные ресурсы урожайности сельскохозяйственных культур и их взаимосвязь -М. ЦИНАО, 2003.228 с.
164. Сычев В.Г., Музыкантов П.Д., Панкова Н.К. Системы удобрений по зонам европейской территории России // Плодородие,- 2001 г. №2. -С. 14-17
165. Сычев В.Г. Унканжинов Г.Д. Связь агрохимических свойств почв Республики Калмыкия с урожайностью зерновых культур // Плодородие. 2003. № 2 (11). - 7 с.
166. Тарасов С.И. Экологические аспекты использования органических удобрений: Сб. науч. тр. / Совершенствование технологического и технического обеспечения производства и применения органических удобрений. ВГИПТИОУ/Владимир, 2003,- С. 179-184.
167. Тарасов С.И., Кумеркин Н.А. Агроэкологические особенности длительного применения бесподстилочного навоза // Химия в сельском хозяйстве.- 1996. № 6 С. 27-31.
168. Тюрин И.С. Органическое вещество почвы и его роль в плодородии.- М.: Наука, 1965.- 319с.
169. Тюрюканов А.Н., Андреева А.Е., Федоров В.М. Антибиосферная акция человечества.// Химия в сельском хозяйстве.- 1993. С. 34-38.
170. Филимонов Д.А. Азотные удобрения на сенокосах и пастбищах. М.: Агропромиздат, 1985.- 175с.
171. Фокин А.Д. Идеи Докучаева и проблема органического вещества почв // Почвоведение.- 1996 №2. С. 125-129.
172. Фрис В.А. Влияние содержания гумуса на урожай некоторых сельскохозяйственных растений // Бюллетень ВИУА. 1987 №79.- С. 4044.
173. Хлыстовский А.Д., Касицкий Ю.И., Бахтин С.А. Влияние длительного применения удобрения на продуктивность севооборотов, баланс питательных веществ и плодородие дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы // Агрохимия. -1989 № 3. С. 27-29.
174. Церлинг В.В. Агрохимические основы диагностики минерального питания сельскохозяйственных культур.- М.: Наука, 1978. -216 с.
175. Церлинг В.В. Диагностика питания растений по их химическому анализу. Агрохимические методы исследования почв,- М.: Наука, 1975.С. 487-525.
176. Церлинг В.В. К вопросу об азотном питании зерновых культур //Агрохимия. -1994 №5,- С.З.
177. Церлинг В.В. Физиологические основы формирования урожая зерна озимой пшеницы // Земледелие.- 1993. №7.- С. 11-13.
178. Черников В.А. Изменение гумусовых соединений в длительном стационарном опыте ТСХА // Плодородие. 2002. № 4.(7). - С. 34-36.
179. Чуб М. П., Гюрова Э.С., Потатурина Н.В. Азотное питание озимой пшеницы // Химизация сельского хозяйства. 1989. № 10. - 27 с.
180. Чумаченко И.Н., Адрианов С.Н. История развития агрохимических исследований в ВИУА.- М.: Агроконсалт, 2001.- С. 125-141.
181. Шапошникова И.М., Гармашев А.И., Лабынцев А.В., Медведева В.И. Эффективность систематического внесения органических и органоминеральных удобрений в севооборотах // Агрохимия.- 1997. №12.- С. 41-44.
182. Шафран С.А. Диагностика азотного питания озимых зерновых культур в Нечерноземной зоне // Агрохимия.- 1996. № 7.- С. 10-20.
183. Шафран С.А. Прогнозирование обеспеченности подвижными формами фосфора и калия почв Нечерноземья // Агрохимия,- 1997. № 5.
184. Шафран С.А., Авдеев Ю.С. Баланс питательных веществ и прогнозирование плодородия почвы // Агрохимический вестник.- 2000 №1.- С. 26-28.
185. Шевцова JI.K. Гумусное состояние и азотный фонд основных типов почв при длительном применении удобрений: Автореф. дис. . докт. биол. наук.- М., 1988.- 48с.
186. Шевцова JI.K., Володарская И.В., Горбунов Е.В. Моделирование трансформации гумуса дерново-подзолистых почв на основе исследования информации длительных опытов // Агрохимия,- 2000. № 9- С. 5-10.
187. Шевцова JI.K., Герлиту X., Фрайтаг X. и др. Действие длительного применения удобрений на состояние гумуса и режим азота в почвах разных типов // Tag. Ber. Akad/ Landwrtsch-Wiss DDR Berlin, 1983. Bd 214.- с 67-77.
188. Шевцова JI.K., Дробков Ю.А. Содержание гумуса в почвах Нечерноземья при длительном удобрении // Почвоведение 1981. №10.-С. 113-120.
189. Шевцова JI.K., Романенков В.А. Лаборатория географической сети опытов^ ВИУА (этапы развития методической и организационной работы за 60 лет). В.кн.: История развития агрохимических исследований в ВИУА.- М., Агроконсплт, 2001. -С. 75-84.
190. Шильников И.А. Лебедева Л.А. Известкование почв.- М.: Агропромиздат, 1987.- 184 с.
191. NAS/ Accumulation of nitrates. Washington (DC) USA, 1972.- Р/ 472.
192. Azam F., Haider K., Malik K.A. Transformation of С labeled plant components in soil relation to immobilization of N fertilizer // Plant and Soil. -1985. V. 86. P. 15-25.
193. Campbell C.A. Soil organic carbon, nitrogen and fertility // Soil organic matter/Amsterdam: Elserrier, 1978. -P. 173-271.
194. Jenkinson D.S., Fox R.N., Rayner J.H. Interactions between fertilizer nitrogen and soil nitrogen the so-called "priming" effect // J. of Soil Sci. 1985. V. 36.-P 425-444.
195. Pratt P.F. Management restrictions in soil application of manure // J. Anim. Sci.- 1979,-Vol. 48, N 1. P. 134-143.
196. Soil testing and plant analysis. Madison, 1973. - 492p.
197. Keltjens W.G., van Ulden P.S.R. Effects of A1 on nitrogen (NH/ and NO3") uptake, nitrate reductase activity and proton release in two sorghum cultivars differing in A1 tolerance // Plant and Soil. 1987.0- V 104. -P. 227234.
198. Novak B. Role of soil organic matter in intensive agriculture and the pathways of its synthesis and decomposition // Proc. 9 the Intern. Simp, on Soil Biol, and Conserv. of Biosphere. Budapest, 1987. 411 p.
199. Paustian K., Parton W.J., Persson J. Modeling soil organic matter in organic amended and nitrogen-fertilized long-term plots // Soil Sci. Soc. of Amer J. 1991. V. 56- P. 476-488.
200. Schwab A.P., Owensby C.E., Kulyingyong S. Changes in soil chemical properties due to 40 years of fertilization // Soil Sci. 1990. V. 149.- P 35-43.
201. Smit С. M. Scope and possibilities of soil testing for nitrogen // FAO Soil bull 1980. V. 38.№ 1. P. 122-123.
202. Wickramasinghe K.N., Rodgers G.A., Jenkinson D.S. Transformations of nitrogen fertilizers in soil // Soil Biology and Biochem. 1985 V. 17.- P. 625-630.
-
Кривова, Людмила Сергеевна
-
кандидата сельскохозяйственных наук
-
Москва, 2004
-
ВАК 06.01.04
- ПОСЛЕДЕЙСТВИЕ БЕСПОДСТИЛОЧНОГО НАВОЗА НА УРОЖАЙНОСТЬ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР И ДИНАМИКУ АГРОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ТЯЖЕЛОСУГЛИНИСТОЙ ПОЧВЫ
- Влияние различных способов заделки и доз внесения бесподстилочного навоза на продуктивность звена севооборота и плодородие дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы
- УРОЖАЙНОСТЬ КУКУРУЗЫ И БАЛАНС АЗОТА УДОБРЕНИЯ В СИСТЕМЕ «ПОЧВА—РАСТЕНИЕ» ПРИ ВНЕСЕНИИ РАЗНЫХ ДОЗ БЕСПОДСТИЛОЧНОГО НАВОЗА С ИНГИБИТОРОМ НИТРИФИКАЦИИ
- Эффективность бесподстилочного навоза в звене севооборота на осушенной дерново-подзолистой почве в условиях Украинского Полесья
- Воспроизводство и сохранение органического вещества дерново-подзолистых почв при использовании различных видов органических удобрений
