Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

РОЛЬ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ БЕССМЕННЫХ КУЛЬТУР, СЕВООБОРОТА И. УДОБРЕНИЙ В ИЗМЕНЕНИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ И УРОЖАЙНОСТИ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "РОЛЬ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ БЕССМЕННЫХ КУЛЬТУР, СЕВООБОРОТА И. УДОБРЕНИЙ В ИЗМЕНЕНИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ И УРОЖАЙНОСТИ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР"

государственный агропромышленный комитет ссср

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ч СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

, ; На правах рукописи

ТАРАБИШИ ЗАКУАН

ч удк 631.582 : 631.816 : 631.445.24 i 631.559 : 633

РОЛЬ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ БЕССМЕННЫХ КУЛЬТУР, СЕВООБОРОТА И. УДОБРЕНИЙ В ИЗМЕНЕНИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ И УРОЖАЙНОСТИ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР (Специальность 06.01.01 — общее земледелие).

( Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1989

Работа выполнена на кафедре земледелия и методик! опытного дела Московской сельскохозяйственной академи им. К. А. Тимирязева. Г , л

Научный руководитель — доктор, сельскохозяйственны наук, профессор. А. М. Лыков. i. \ -

Официальные' оппоненты:' доктор сельскохозяйственны наук, профессор С. С. Сдобников; кандидат сельскохозяйа венных наук, старший научный сотрудник К.! В. Дьяконовг

Ведущее предприятие — Центральный институт агрохим* ческого обслуживания сельского хозяйства. ' -

Защита диссертации состоится '«о?"/» . .

JUCO .

1989 г. в час. на заседании специализированного сов€

та К.120.35.07 в Московской сельскохозяйственной акадёми:

имени К. А. Тимирязева. : , . . , . ч

, • ' ; ' ' ' ' ■ '■ . ч '- ' ' ' 'л '' ' 'i'- Д ^ ■ . i , • ~

Адрес:. 127550, Москва, И-550, Тимирязевская ул., дом 4£ сектор защиты диссертаций ТСХА. .

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « 1989 г.\ v

Ученый секретарь /s ^

специализированного совета —

, доцент ■

В. И. Скоблина

. ю- Т/ /

общая характеристика работы /

, Ак туальность тег.ты. Для эффективного управления воспроизводст' вом почвенного плодородия и урожайностью важно знать ход изменения биологических процессов под влиянием систематического применения минеральных и органических удобрений, периодического известкования при возделывании культур в севообороте и бессменно. Это позволит уточнить нормативы биологических параметров интенсивно используемой дерново-подзолистой почвы с целью их применения в технологических моделях плодородия. .

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось: I. Получение дополнительных фактических материалов о влиянии длительного систематического применения удобрений, севооборота, бессменных культур и периодического'известкования на новом временном этапе длительного опыта ТСХА на важнейшие биологические и агрохимические свойства интенсивно используемой дерново-подзолистой почвы и продуктивность культур, различающихся по своей интенсивности и технологии возделывания.

2.Определение возможных.качественных изменений в плодородии и производительности дерново-подзолистой почвы после 75-летнего интенсивного земледельческого использования, обусловленных биокосной природой почвы и биотехнологической сущностью продукционного процесса зЗемледелии.

3. Дальнейшее уточнение количественных нормативов биологических параметров плодородия интенсивно используемой дерново-подзолистой почвы с целью их использования в технологических моделях плодородия нормативно-расчетных систем земледелия Нечерноземной зоны РСФСР.

. Научная новизна работы. В 75-летнем мнотфамрвном эксперименте получены оригинальные экспериментапйшё_л^адйш2^Ьзво-

. 1 Опльчдоан ..,. {.

ляюцие утЕОрм,дать возрастающее значение биологических показателей плодородия почвы после длительного систематического применения химизации. В этой связи представляется логичным нормированное, ограниченное использование минеральных туков по достижении дерново-подзолистой почвой предварительно установленных уровней агрохимических свойств. Последующее более интенсивное применение минеральных удобрений ставится в зависимость от соответствующего увеличения биологической активности и гумусированности почш.

Предложен для технологического использования обобщающий интегральный показатель биологических факторов плодородия - биологический балл.

Практическая ценность исследований. На основе изучения комплекса биологических свойств дерново-подзолистой почвы в севообороте и под бессменными посевами льна и картофеля установлено,что реаащимл средствами воспроизводства биологических показателей плодородия почвы является культура растений, интенсивное использование органических и минеральных удобрений, периодическое известкование.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на научных конференциях ТСХА в 1985 и 1987 гг., на научно-техническом совете кафедры земледелия и методики опытного дела, вопши в курс лекций по научным основам земледелия и использованы при разработке систем земледелия для хозяйств Нечерноземной зоны. По результатам исследований опубликована одна статья.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 165 страницах машинописного текста, включает 33 таблицы и 4 рисунка. Она состоит из введения, 7 глав, выводов, практических рекомендаций, * списка использованной литературы (177 наименований), приложения.

' СОДЕРНШЕ РАБОТЫ ' Условия и методика ппптоппшт исследований.' исследования вы полнены в 1985-1987 гг в длительном половом опито ТСХА, заложенном по инициативе Д.Н.Прянишникова в 1912-г. Условия и методика проведения опыта подробно изложены в ряде работ (В.Е.Егоров,1972 Б.А.Доспехов, 1972).

Определение биологических показателей плодородия почвы проводили в бессменных, посевах льна и картофеля и в совоообороте. Изучали следующие варианты удобрений: 0, известь, A'FK, А'Щ + известь,.У РК + навоз,Х'РК +.навоз + известь, навоз, навоз + извест Почвенные образцы отбирзли. из слоев 0-20 см и 20-40 см в начале, середине и конце вегетации культур.

" Активность почвенных ферментов кнвертазы и каталазц определяли по А.О.Галстяну (1978), а полифенолоксидазы и пероксидазы -по Л.А.Карягиной, А.И.Михайловской (1986). '

. Дыхание почвы определяли на приборе Варбурга (А.М.Лыков, С.М.Выогин, 1973). Накопление фенольных соединений учитывали в водной вытяжке с помощью реактива.Солина-Дениса и рассчитывали в мг протокатеховой кислоты на I кг почвы (Л.Н.Александрова,I960 " Пумус определяли по.методу И.В.Тюрина с фотоколориметрическим окончанием (ОСТ 4647-%). Определение подвотных форм фосф-орз и калия проводили по методу А.Т.Кирсанова в -.модификации ДЛИЛО (ОСТ 4640-75). Определение гидролитической кислотности осуществляли по Г.Калпену рНчметрическим методом (ОСТ-4640-76), а рН г.с методу ЦИНА0 (ГОСТ 2583-85), суммы поглощенных основанийпо Каппену-Гил ьк о вицу.

: - ' - Учет засоренности посевов льна проводили•методом стационар-них площадок размером 0,25 м в 3-кратной ловтормости 2 рпза за

вегетацию культуры (фаза "елочки" и за 15 дней до уборки). На посевах картофеля засоренность определяли количественном методом с помощью мерной ленты.

Урожай учитывали сплозим методом, поделяночно. Урожайные данные и результаты исследований обрабатывали методом дисперсионного анализа и корреляции (В.А.Доспехов, 1978).

Расчет биологического и агрохимического балла плодородия почвы проводили по формуле:

Балл в X - X мш х юо > где X мак - Хмин

X - численное значение свойства почвы.

Поскольку высокая засоренность и гидролитическая кислотность оказывают отрицательное влияние на плодородие почвы, то для отих показателей расчет проводили по формуле:

Балл = 100 - ( X - X мин-х юо)

X мак - X мин

Средний балл по варианту находили делением суммы баллов по всем свойствам на количество свойств.

I. Изменение ферментативной активности почвы под влиянием длительного применения.удобрений и севооборота

Активность инвергазы. Активность инвертазы в почве под льном к середине вегетации повышалась (табл.1). Это объясняется, с одной стороны, увеличением температуры при достаточном увлажнении • почвы, с другой - увеличением количества корневых выделений, поступающих в почву по мере развития растений. К концу вегетации активность инвертазы снижалась до уровня первого срока определе-. ния.

Каталитическое действие инвертазы в слое почвы 0-20 см во

,,.... ...... : ,5 ; -Л; - .. V . ......

все сроки определения было больпе, чем в слое 20-40 см.

Длительное возделывание льна в бессменных посевах не оказало заметного влияния на активность инвертазы по сравнению с со-вооборотом. . . ■ , ■ V • : ■

Длительное применение минеральных удобрений и навоза способствовало поЕ1Тешго активности инвертазы почвы под льнем как в бессменных почвах, так и в севообороте. Особенно суцествешое увеличение активности инвертазы происходило на известкованном фоне. В вариантах без извести внесение минеральных удобрений мало изменяло активность фермента.

Динамика активности инвертазы в почве под картофелем в течение вегетации была такая же, как' и; под ль!юм.

Активность хптплапн. Активность фермента в течение вегетации под обеими изученными культурами изменялась незначительно. Это обусловлено, тем, что температурный оптимум активности ката-лазы находится в, интервале 0-Ю°С (В.5.Купревич, Т.А.Щербакова, 1966), а в течение вегетации почва прогревалась до более высоких температур,, что угнетало действие каталазы.

В течение всей вегетации активность каталазы в слое почвы 0-20-см была, шив, чем в слое 20-40 см; Разница обусловлена неодинаковым уровнем содержания органического вещества в этих слоях. Однако полного соответствия между содержанием органического вецества и активностью каталази по.слоям•почвы не обнаружено.

.• В бессменных посевах и в севообороте существенных различия каталазной активности почвы но выявлено.

Активность" полк^енолоксидапы. Активность полифенолоксидозы мало изменялась в течение вегетации под льном и картофелем. В связи с тем,;что.активность полифенолоксидаэи определяется при

Таблица I

Влияние длительного применения удобрений, севооборота и бессмеших культур на ферментативную активность почвы поз льном и картофелем (слой 0-20 см). Средние данные за 1585-1937 гг.

Варианты удобрений

Без удобрений

Известь

Ш

А/РК + известь Навоз

Навоз + известь А/ГЛ + навоз •

У1/Р&-навоз+известь

ТЯнвергаза,""мг глоТКатазаза,"см О? :козы за 24 часа :за мин. на I г

:карто-

лАшь

лен

ш

1,53

1,94 1,97. 1,77

ш

2,41

Щ

2.57

2А37

¿¿О 1,75

Ш 2,00 1^58 1,86 2.30. 2,51 2.43

2,46 2,83 3,01 ; 0,64

Примечание:;в числителе - бессменно, ■": в знаменателе - севооборот

ЮР,

05

2,23 2,42

1М

2,93 0,53

почвы___

лен

1,00 0,97 1^46 1,20 1,04 1,07

ыо.

1,30 1.23

1Л43

ш 1,20

Ш

1,36 0,21

ш 1,10

Ый

1,15

1,18 1,10 1,20

Ый Щ

1,20 1,26 Ш

1,35

ТПТолк^енололсидазаТПзроксидаза, иг . :мг Сензохинона ¡шбеюохинона на I г ': I г почвы зп, ЬО.м'лн почвы па 30 ищ^

"Т * лен" Т

0+26 0,27 0,43 0,58 0

0,31

<2,42

0,58 0а47

0,67.

0о_33 0,63 0л§3 1,03 0,12

0 "21

0^84

1л£0

0,20 0,80 1,10

0,39 0,85 0,94

0,47 0,90 1,11

о,§2 Ш

0,37 0,93 . 1,16

0^41 Ш 0^5

0,56 0,96 0,92

2,38 ъм Ш

0^63 ЫЪ Ый

о]?з • Ы1

0,58 1,17 1,25

о^о Ый

0,88 1,36 1,42

0,14 0,27 ' : 0,26

оптимальном температурном режиме для данного фермента, то полученные данные в динамике указывают на одинаковую, потенциальную способность почвы"в течение вегетации к синтезу гумусовых веществ Активность полифенолоксидазы в пахотном слое почвы под льном и картофелем была в 2-3, раза выпгз,'. чем в подпахотном (напомним, что ота разница по' инвортазс: и каталазе составляла в среднем ЗЭХ) Влияние культуры на'активность полифенолоксидазы проявлялось слабо., ■'-'■•'•.

При бессмсннсм возделывании.картофеля активность полифеноло-ксидази оказалась значительно меньше, чем в севообороте., Наиболь-сио различия наблюдались в вариантах с внесением навоза.

Повышение активности полифенолоксидазы под льном в севообороте по отнопешго к бессменным посевам наблюдалось только в варианте с совместным внесением /^РК и.навоза. ■■.-■

Периодическое известкование почвы усиливало активность полифенолоксидазы.' - .■••..

Как раздельное, так и совместное применение минеральных и органических удобрений под картофель и под лен способствовало повышению активности фермента, что обусловлено увеличением притока органического вещества в почву.

Активность пероксидапи. Несмотря на большие различия в биологии картофеля и. льна и в технологиях.их возделывания, по активности пероксидазы:почвы подих посевами различались мало.

Почва с известкованных и неизвесткованных делянок обладала одинаковой' активностью пероксидазы,,.за исключением варианта //Ег + навоз,- где отмечен оффект известкования. ■

"Длительное применение.полного минерального удобрения но окп зывало влияния на активность пероксидазы, а внесенио навоза сов-

местно сЛРК поврало ее. . .

Коэффициент гумуоонакопления. Ферменты полифенолоксидаза I пероксидаза участвуют в превращении гумусовых веществ в почве. Первый фермент играет большую роль в синтезе гумусовых веществ, второй - в их минерализации. Так как оти процессы б почве прохс дят одновременно, то темпы накопления гумуса определяются соот» ¡пением активности полифенолоксидазц и пероксидазы, условно названным коэффициентом гумусонакопления (А.И.Чундерова, 1976).

Известкование способствует создания благоприятных условий для гумусообразования. Так, в бессменных посевах льна и картофе ля коэффициент гумусонакопления на известкованных делянках увеличивается в среднем на'ЮЙ, а в севообороте до 25$. •

Длительное применение удобрений, севооборот и периодическс известкование оказывало неодинаковое влияние на ферментативную активность дерново-подзолистой почвы под картофелем и льном, не основании которой можно диагностировать состояние различных прс цессов почвы. '" ' ''

2. Влияние длительного применения удобрений, извести и севооборота на дыхание и фитотоксичность почвы

Дыхание почвы. Влияние длительного применения удобрений-и севооборота на дыхание почвы под льном представлено в таблице < Продуцирование углекислого газа л поглощение кислорода в средне за 1985-1966. гг. резко различалось по вариантам опыта. Так, пря бессменном .выращивании льна в варианте без удобрений поглощение кислорода и выделение углекислого газа пахотным слоем почвы бит. одинаковым.поравнялось приблизительно I мкл/г-час. В подпахотне слое поглощение кислорода и выделение углекислого газа было мег со; чем в слое 0-20 см. Креме того, изменялось соотнсаение меж; поглсщентм кислородом и выделявстася углекислым газом, что при

.Таблица 2

Влияние длительного-применения удобрений^ севооборота и бессменной культуры на продуцирование почвой СО^ и поглощение под льном, мкл/г-час в слое 0-20 см (средние данные за 1585-1986 гг.) .

Варианты удобрений Г Бгссмсннэ

: °2 : с02 |С02/02

^Севооборот

°2 : С02. :С02/'02

Без удобрений 0,95 : 1,00 1,05 0,86 - 0,77 0,89 ;

Известь 1,20 0,07 0,55 0,84 0,5-1 0,64

Л'Ш 1,С8 0,51 . 0,75 0,56 О,СО 1,07

У/РК + известь 0,93 0,74 0,79 1,04 ' 0,37 0,36

Навоз 1,87 1,52 0,81 - -

Навоз■+ известь 1,44 0,97 0,67 - -

-А'РК + навоз 0,60 0,52. 0.76 1,00 0,75 0,75

У/РК+навоз+известь 2,СО- 1,65 0,82 1,15, 0,69 О,СО

водило к уменьшения дыхательного коэффициента до 0,63.

Периодическое внесение извести способствовало увеличению поглощения кислорода в обоих слоях почвы и ензкенгсо ввделения углекислого газа в пахотномслоо'и некоторому.посшенкю - в подпахотном. Дыхательный коэффициент.при этом достигал величины 0,56-0,52.

Внесение навоза на фоне минералыщх удобрений не оказывало . сущсс"Бенного влияния на "дыхание" почвы по,сравнению с вариантом ЛТК. В вариантел'ркнтабоз+известь значительно возрастает поглощение кислорода и выделение углекислого газа в пахотном слое. - V Севооборот оказывал значительное влияние на поглощение кислорода и выделение углекислого газа почвой.

-. . - Показатели дыхания почвы под картофелем приведены в таблице ■ •З.При бессменном возделывании картофеля без удобрений поглоще-, -ние кислорода и продуцирование углекислого газа почвой как в:---

Таблица 3

Влияние длительного применения удобрений, сесо-оборэта и бессменной культуры на продуцирование почвой С02 и поглощение Og под картофелем,мкл/г-час в слое 0-20 см (средние данные sa 1985-1985 гг.)

Бессменно : Севооборот

Варианты удобрений

Без удобрений Известь '

У/рк

//FK + известь Навоз

Навоз + известь .и/рк + навоз /VPK+навоз+известь

°2 : С02 jCOg/Ogj 0;

: со2 :со2/о2

0,67 1,05

0,38 .0,31

0,37 0,63

1,04 0,68

1,08 0,920 ,39 , . 0,26

0,64 0,52 0,81 0,64

0,63 0,45 0,71 1,24

1,80 1,81 1,С0 0,59

1,08 0,44 0,40. 1,53

1,15 0,88 0,76 -

1,10 0,59 0,51 -

0,98 1,04 1,06 1,18

0,84 0,29 0,34 1,49.

слое 0-20 см, так и в слое 20-40 см было почти одинаковым. Применение извести мало изменяло дыхание почвы бессменных посевов.

В варианте с применением минеральных удобрений возрастало поглощение кислорода и выделение углекислого газа в поверхностном слое 0-20 см, в нижележащем слое 20-40см поглощение 02 увеличивалось более чем в 2 раза, а выделение С02 повышалось незначительно. ' ,

Фитотоксичность почви. По'нашим данным, минимальное содержание водорастворимых фенольных соединений в обоих слоях при бес сменном выращивании льна (табл.4). Причем в верхнем слое находилось" этюс веществ почти в 2 раза больше, чем в нижнем.

На известкованных делянках увеличение' содержания фенольных соединений находилось в пределах ошибки опыта.

Применение минеральных удобрений повышало количество фено-

■'/■:'•' . .Таблица 4 :

Влнгато длительного применения удобрений,-севооборота и бессменных,культур на содержание водо-' растворим^-х фенольных соединений в почве под льном и картофелем,' мг. протокзтсхоьой кислоты на I кг почви (средние данше за 1985-1580 гг.);

Лен

1&ртофель,

■" удобрений : 0-20 : 20-40 ' 0-20■ :: 20-40

Без удобрений 1,37 0,72 0.88 0,71.

1,28 1,09 1,22 0,98

Известь 1,55 1,00 . 1,23 0,85

1,44 1,13 . 1,79 1,16

Л-ТК 1,70 , 1,14 2,11 1,07

2,12 1,35 1,84 1,12

■Л'ТК + известь 1,67 1,10 2,00 1,45

1,92 1,18 2,72 1,14 '

Навоз 2,55 1,50 1,93 1,05

Кавоз + известь 2.16 1.30 2,00 1,Г.0

-Л/РК.+ навоз 1,80 0,93 2,50 1,25

2,78 1,62 2,30 1,14

■Л^РК+навоз+иовесть • 2,21 1,40 2.40 1,44

3,20 1,56 ' 2,92 1,62

НСР0.5 о.еэ 0,36 0,39 0,42

льных соединений. Особенно ото заметно для подпахотного слоя. Однако внесение минеральных удобрений на известкованном фоне не приводило к изменению содержания фенольных веществ по сравнению : с делянками без применения извести.

•' , Существенное увеличение содержания водорастворимых фенольных"- соединений произозио в вариантах с внесением навоза, особен-

' 12

но на делянках, где органическое удобрение применяя».в чистом • ввде.

Влияние севооборота на образование Еодораствсримых феноль-ных соединений сказалось только в вариантах с применением навоз! как на неизвесткованном фоне, так и на фоне извести. Содержание ьодорастворжых фенольных соединений, с одной стороны, свидетел! ствует об активизации процессов превращения органического вещее; ва почвы, с другой - о накоплении промежуточных продуктов, которые могут оказывать токсические воздействия на растения..

Общий ход динамики водорастворимых фенольных соединений, выявленный под льном, .характерен и для соответствующих варианто! в почве под картофелем.

3. Влияние длительного применения удобрений исево- ■ оборота на засоренность посевов льна и картофеля

Длительное применение удобрений в бессменных посевах льна ив севообороте привело к существенному изменению численности сорных растений (табл.5). Так, чередование культур способствовало снижению общей численности сорняков в 2-4 раза по сравнению; с бессменными посевами. Резко сократилось количество многолет-

- ников. ' .- '

:. Применение минеральных удобрений повышало общую засоренность посевов льна как в бессменных посевах, так и в севообороте. Ос.обенно возрастала численность малолетних сорняков. Такая реакция соршк растений на минеральные удобрения свидетельствует об ослаблении конкурентной борьбы между сорняками и растениями льнг с одной стороны, и увеличении семенной продуктивности сорняков, с другой.'

" .-С' . • ' ■' ч ■'

Влияние навоза на общую засоренность в бессменных посевах

. ">•-./'•" • '..-■•' Таблица 5

Влияние длительного применения удобрений, севооборота и бессменных культур^ид. численность сорных растений в посевах льна и картофеля,шт/|/

Средние данные за I285-IS87 гг.

Г Бессменно ■ ~Т Серооборот_

Варианты - , | всего i малолетники , многолетники ; -всего i миг.олетн-лки . мгоголетники

удобрений I лен ¡карто-Í лен !карто- i лен !карто- i лен ! карто-Í лен !карто- i лен !карто-_________________!$ель__|_ I фель 1 _!фель i____1_$ель„1_____Н-ель__|_________

Sea удобрений 192 77 173 50 19 27 . 43 53 ■ 43 : 53 О О

Известь 257. ,105 239 84 18 21 69 74 67 74 2 0

ИРК 296 78 276 02 20 16 64 62 Ш 62 5 О

tfFK + известь 235 77 227 53 8 25 91 55 88 55 3 О

Навоз 193, 91 170 58 23 33 - - - - -

Наьоз'+ известь 200 69 . 178 36 22 33 - - - - - -

РК +навоз 163 67 136 51. 27 16 81 80 Ъ 80 8 О

' А/РК + навоз + известь215 78 200 55 1 5 23 90 51 82 51 8 0

льна было малозаметным. Однако численность многолетних сорняков увеличивается как на фоне совместного применения навоза с минеральным удобрением, так и раздельно.

Псриод1гческое внесение извести способствовало повышению засоренности посевов льна. Эта закономерность просматривается при • бессменном выращивании льна и в севообороте. Данный факт указывает на то, что реакция почвенной среды играет определенную роль в изменении засоренности сельскохозяйственных культур сплошного посева.

Численность сорных растений в бессменных посевах картофеля была в 2,0-2,5 раза меньше, чем в посевах льна; Об^ая засоренность севооборотных вариантов картофеля и льна находилась приблизительно на одном уровне.

При бессменном выращивании картофеля численность сорняков М! ло изменялась по вариантам удобрений. Это свидетельствует о существенном влиянии технологии возделывания картофеля на засоренность, посевов.

В севообороте засоренность посевов картофеля уменьшается за счеУ полной ликвидации многолетних сорняков.. Влияние удобрений и известкования в севообороте на общую засоренность посевов кар-, тофеля было незначительным.

4. Влияние длительного применения удобрений,севооборота и .бессменных культур на агрохимические факторы плодородия дерново-подзолистой почвы Лен как культура сплошного сева при умеренном потреблении.элементов питания и невысокой интенсивности"обработки в длительном.опыте ТСХА обусловил*относительно-небольшую ежегодную убыль органического вещества. ■."■■ ¡картофель как культура интенсивного'типа.по воздействию на;

тонического вещества из почвы под этой культурой возросли в 2 раза.

Плодосменный севооборот с одним полем клевера в 6-летней ротации без применения удобрений не обеспечивает поддержание гуму-сированности почш на исходном уровне. Потери органического вещества в почве севооборотах делянок относительно вьпо, чем под-бессменной культурой льна, что объясняется пов5лленшм объективным плодородием почвы при севооборотном использовании.

Состояние "гумусового хозяйства" почвы в значительной мере определяет содержание в ней подвижных форм фосфора и калил. Вместе с тем при интенсивном применении минеральных туков последние являются релаюцим средством оптимизации питательного режима почвы. -

На^я данные свидетельствуют о значительных различиях в содержании подвижного фосфора в почве исследованных вариантов опыта. Прежде,всего следует отметить несколько пониженное содержание фосфора в почве севооборотных делянок (как в слое 0-20 см, так и в слое 20-40 см). Этот факт, по-наиему мнению, объясняется большим выносом этого элемента с высокими урожаями культур в севообороте.

Сильное влияние на содержание подвижных фосфатов оказывает систематическое применение- удобрений, прежде всего минеральных. Совместное внесение навоза и У/РН обусловило самое высокое содержание в почве фосфора. Следует подчеркнуть большое положительное влияние периодического известкования на содержание в почве подвижного фосфора.

При системе отвальной обработки почвы, принятой в длительном опыте, четко установлен факт сильной гетерогенности почш по

16'' ■ •

содержанию фосфора в слое 0-20 и 20-40 см.

Что касается содержания в почве, огшта подвижного калия, то оно примерно повторяет закономерности, описанные для подвижного фосфора. • ■

5. Влияние длительного применения удобрения,известкования и севооборота на урожайность льна и картофеля и экономические показатели их производства

Из анализа результатов длительного применения удобрений сл< дует, что в течение 75 лет сохраняется высокая стабильная эффективность минеральных удобрений и навоза на легкосуглинлстой дерново-подзолистой почве в бессменной культуре и в плодосменном севообороте, причем максимальные урожаи характерны для совообор! та (табл.б).

Таблица б

Влияние длительного применения удобрений, севообо- ' -рота и бессменных культур на урожайность льна и картофеля, ц/га (средние данные за 1978-1987 гг.)

.Варианты = ; удобрений ' Л е н . Картофель

: солома ' : семена :бессмен;сево-:оессмен :сево~,:оессме:сево-: но :оборо * но* гоборот'нно соборо-р '

Б&з удобрений 6,20 ,- 44,0 0,41 3,07 73 136

Известь 13,9 49,3 1,00 3,70 50,3 115

ЛТК 13,9 51,7 1,21 4,60 173 207

Л'РК + известь 22,0 54,7 2,21 4,50 164,5 226

Навоз 11,5 1,15 101

Навоз + известь ■ 15,4 1,25 90,0

_ЛТК + навоз '." 16,0 • • 56,0 1,40 4,30 195 * 230

«Л'РК+навоз+известь , 25,0 58,0 2,30 4,70 163,4 , 253

НСР0 5 I, 70 0,32 44,8

При сравнении разных систем удобрений (минеральной, навозной и навозно-минеральной) установлено, что эффективность пита- • тельных элементов, вносимых в форме минеральных туков или навоза примерно одинакова.

Что касается роли периодического известкования, применяемого в длительном опыте с 1949 г., то она была значительной для льна в течение всего рассматриваемого периода опыта. Так, в бессменном посеве в варианте без удобрений прибавка урожая соломки льна от извести составила 123,?, на делянках с У/ГЛ - 60$, в севообороте - соответственно 12 и

В длительном опыте для льна подтверждается бесспорный положительный оффект севооборота. Эффективность севооборота при внесении удобрений и известковании не уменьшалась.

Наибольшая урожайность картофеля получена при совместном внесении минеральных «органических удобрений. Этот факт свидетельствует о возрастающем значении плодородия почвы в интенсивном земледелии. Расширенное воспроизводство плодородия в современны* условиях становится обязательным условием расширенного воспроизводства в земледелии вообще.

В бессменных посевах картофеля известкование не приводило к повышению урожайности. Эффективность применения извести в севообороте была невелика и составляла 19-23 ц/га.

.Поскольку в современном земледелии установление обобщающих .зависимостей урожаев полевых культур от показателей плодородия почвы имеет принципиальное значение для расчета количественных нормативов, то нами была предпринята попытка установления таких связей между производительностью почвы и суммарными биологичес-

I8

ким и агрохимическим баллами.

Урожаи картофеля и льна.в 10-летнем■цикле опита показали, -тесную положительную связь:с биологическим баллом плодородия. Для картофеля величина коэффициента корреляции составила 0,77 0,96, для льна - 0,59-0,81 при коэффициентах детерминации 59-9, для картофеля и 35-66% - для льна.

Эти показатели характеризуют сильную линейную зависимость урожайности от биологического балла плодородия почвы. Соотвотс вуюцио уравнения регрессии дополняют количественную оценку рол почвенной биоты в производительности интенсивно используемой.п чвы. И, наоборот, зависимость-урожаев полевых культур от агрох мического балла является практически несущественной. .■,•-.■.

-Таким образом, полученные нами данные совершенно однознач показывают приоритетное значение биологических свойств почвы п высокой степени химизации в условиях севооборотного и бессменн возделывания картофеля.и льна. Конечно, наши экспериментальные данные необходимо дополнить материалом экспериментов в разных чвенно-климатических зонах и с разными■культурами, но тем не ы нее и в этом случае • возникают. серьезные вопросы относительно.л вильности.налей агрономической политики - в современном•земледел Биологизация земледелия при.современной постановке вопроса пре ставляется в свете наших данных новым,- важным резервом повышен эффективности земледелия,, резервом назгчно обоснованным и весы, шогосбещахщим.- Важно также и-то, что при такой постановке вог роса автоматически снимаются многие■проблемы экологизации;зёш делия, природно- и-почвозащитного значения научно обоснованны» систем земледелия.

Нпзи данные показывают,', что решающим фактором воспройзво;

ва плодородия почв и обеспечения максимальной объективности земледелия сегодня яшп;отся культура растений, связывание в биологической форме питательных элементов минеральных туков, преимущественное значение органических удобрений и фитомелиорации почв ' Возрастает всемерно роль севооборота, и в конечном счете - фито-ценстические возможности полевых культур, разумно дополняемые рациональной, щадящей механической обработкой почвы.

Выращивание льна в севообороте без применения удобрений экономически цецелесообразно. Хотя себестоимость I ц соломы по всем вариантам удобрения различалась мало, однако наибольший чис тый доход и уровень рентабельности получены в вариантах У/РК и У/РК + навоз на фоне известкования. В этих вариантах наилучшие экономические показатели по сравнению с одноименными вариантами, но без извести, достигнуты за счет улучшения качества продукции.

Экономическая эффективность бессменного возделывания картофеля характеризуется более высокими показателями, чем льна. Уровень рентабельности картофеля, выращенного на удобренной почве, изменялся от 82 до 149$. Однако валовое производство картофеля и ого стоимость были значительно выше в севообороте. Кроме того, в севообороте с применением минеральных и органических' удобрений а также извести, снижается себестоимость продукции, увеличивается чистый доход и уровень рентабельности.

В ПВО ДЫ,

I. Экологическая и биологическая направленность современного интенсивного земледелия обусловливает резко возрастающее значение биологических факторов плодородия почв, их экспериментального изучения, методического обоснования, количественной оценки и технологического нормативного использования в системах земле-

делил. Вышесказанное имеет особое значение для почв низкого естественного плодородия,; в частности,', дерново-подзолистых - осно ного типа почв в Нечерноземной зоне Р02СР. Высокоэффективное; зе! леделие этой, зоны базируется на расширенном воспроизводстве плО' дородия почв, вообще, и биологических факторов плодородия,-в " частности.

2. Изучение биологических факторов плодородия почвы, опре-*делящих биотехнологическую сущность высокоэффективного земледе лия, возможно,исключительно в длительных многофакторных опытах •при точном количественном учете технологических воздействий, во времени,их ¿пйишодёйствия, учете побочных эффектов и в.целом • при системном количественном изучении конкретных условий производства. ■ í ....

3. Качественные особенности.биологических факторов плодородия - биокосность, консерватизм их природы, абсолютная и;отно сительная ограниченность, системность - осложняют.исследование• проблемы и технологическое применение полученных результатов. С учетом сказанного, методология исследований базировалась на возможно. полном охвате биологических свойств почвы, использовании интенсивных полевых культур,, синтетического подхода к оценке по; чвенной биоты, широкого использования регрессионного метода ана .Лиза. ;

4. В результате комплекса;биологических, агрохимических и -агрономических исследований, проведенных в 75-летнем полевом оп те, установлены эффекты длительного'применения удобрений, извес :кования,' севооборота и- бессменных:культур в изменении биологиче ких свойств ■ почвы.Решающими.средствами. воспроизводства.биологи ческих факторов плодородия дерново-подзолистой:почвьг: являются

культура растений, интенсивное использование органических и минеральных удобрений, периодическое известкование.

5. Отдельные биологические свойства почвы по данным длительного опыта ХСХА, находятся в следующей зависимости от изучаемых факторов: ■■""..

- ферментативная активность(активность инвертазы, каталазы, г полифенолоксидазы и пероксидазн) существенно увеличивалась при обогащении дерново-подзолистой почвы органическим веществом. Влияние минеральных тунов на ферментативную активность было незначительным. Известкование почвы увеличивало активность инвертазы

и полифенолоксидази, активность каталазы и пероксидазы не изменялась. Аналогично известкованию на активность ферментов действовал севооборот. Активность Ферментов подпахотного слоя почвы знаодтельно снижалась;

- дыхание печвы определяется п решающей степени гумусирован-.ностью почвы, повьзаясь от контрольных вариантов к вариантам с

внесением навоза н Л/РК, особенно при сопутствующем перио-

дическом известковании. Использование почвы в севообороте или бессменно является реально действующим фактором изменения дыхания почвы;

- содержание водорастворимых фенольных соединений достигало максимальных размеров в унавоженной и известкованной.почве. Под культурой льна содержание этой группы веществ было выше, чем под ■пропашной культурой. Севооборотное использование почвы способствовало более.высокому содержанию фенольных соединений;

-засоренность посевов и видовой состав сорных растений в решающей степени зависят от чередования культур на поле, а также .от технологии возделывания культуры. Под бессменными культурами

не только в 2-3 раза возрастает об-^ая засоренность посевов, но преобладают наиболее злостные многолетние виды. ;

6..Для технологического использования показателей биологи» ских свойств почвы рекомендуется'обобщенный биологический балл плодородия почвы, позволяющий нормировать количественно биолоп ческие факторы плодородия при использовании их в технолсгическ! моделях плодородия почвы. , •

7. Экспертаентаяьными исследованиями установлено, что благоприятным биологическим свойствам'интенсивно используемой дерново-подзолистой почвы не обязательно соответствуют лучшие агр< химические свойства почвы. Важнейшими средствами оптимизации а! рохимпческих факторов плодородия дерново-подзолистой почвы в д: тельном спито ТСХА являются.систематическое применение минерал! ных туков и известкование. Севооборотное или бессменное исполь; вание почвы не различались принципиально по своему влиянию на 1 тательный режим и кислотно-поглотительные свойства почвы.

8. Первостепенное значение■биологических факторов плодоро; интенсивно используемой дерново-подзолистой почвы выявлено на ( нове*регрессионного анализа данных факторов и агрохимических ■ свойств почвы с урожаями полевых культур за последнее десятиле1 опыта. Коэффициенты корреляции биологического балла плодородия почвы и урожаев полевых:культур равны.0,59-0,96,. коэффициенты корреляции агрохимического балла.плодородия почвы и урожаев.го* ле вых культур со ставили 0,08-0,46.

. 9. Экономическая-оценка выявила большую эффективность;сев оборота по сравнению с:бессменными,культурами; Систематическое применение удобрений,:особенно в севообороте, является сильнод ствуючим приемом повышения экономической эффективности.произво,

ства картофеля и льна.

ршомевдации ПРОИЗВОДСТВУ

1. Результаты исследований рекомендуются для использования при планировании и проведении исследований по проблематике плодородия почв.

2. Полученные результаты рекомендуются также для разработки нормативно-расчетных систем земледелия в хозяйствах Нечерноземной зоны (блок плодородия).' .

3 По теме диссертации опубликована следующая работа: I. Лыков A.M., Сафонов А.Ф., Тарабиши Закуан, Золотарев М.А. Ферментативная активность дерново-подзолистой почвы под картофелем и льном в бессменных посевах и севообороте при длительном применении удобрений. Известия ТСХА.-Вкп.б, 1987.-С.25-32.