Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ БЕССМЕННЫХ КУЛЬТУР, СЕВООБОРОТА, УДОБРЕНИЙ И ИЗВЕСТКОВАНИЯ НА КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ И КАЧЕСТВЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ И УРОЖАЙ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ БЕССМЕННЫХ КУЛЬТУР, СЕВООБОРОТА, УДОБРЕНИЙ И ИЗВЕСТКОВАНИЯ НА КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ И КАЧЕСТВЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ И УРОЖАЙ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР"

/\-3-1-f3G

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА _____

На правах рукописи ПОЛИН Валерий Дмитриевич

УДК 631.452: 631.582 : 631.8

ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ БЕССМЕННЫХ КУЛЬТУР, СЕВООБОРОТА,

УДОБРЕНИЙ И ИЗВЕСТКОВАНИЯ НА КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ И КАЧЕСТВЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ И УРОЖАЙ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР

Специальность 06.01.01—общее земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1995

Работа выполнена на кафедре земледелия и методики опытного дела Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — академик РАСХН, заслуженный деятель науки РФ, профессор А. М. Лыков.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор А. Д. Фокин, кандидат сельскохозяйственных наук В. Ф. Ульянов.

Ведущее предприятие — Почвенный институт им. В. В. Докучаева.

Защита диссертации состоится

1995 г. в «/V» час> на заседании специализированного совета К-120.35.07 в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 49. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного совета — кандидат сельскохозяйственных .

наук Мельников В. Н.

ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

В природных условиях происходит постоянное воспроизводство поч венного плодородия,поддерживающее стабильное производство растетель Ноя биомассы. В современных системах земледелия ситуация иная. Интен-^ сивно используемые пахотные почвы, теряют свои первоначальные качества, их плодородие без применена удобрения, снижается и достигает в ряде случаев критического значения.

Научно обоснованное решение проблемы заключается в адаптации земледелия к агроландшафтам.в активизации бнотехкологнческих элемен продукционного процесса в земледелии, в системном решении агро-экономических и экологических вопросов на нормативно-технологической основе. , ; „•' .."V.

В зависимости от региональных к местных почвенно-климатическкх

условий. конретных элементов ладндшафта могут получать большее или

меньшее использование химические,агротехнические или биологические

приемы воспроизводства плодородия:почв ж формирования урожая ж его ■ качества. • * • :•

Вышесказанное имеет особое значение для почв низкого естественного плодородия,в частности,для дерново-подзолистых - основного типа почв в Нечерноземной зоне;России.Высокоэффективное земледелие зюйзоиы базируется на расширенном воспроизводстве плодородия почв вообще.и отдельных его факторов.в частности.

Цедь-И_ааяани_имяед0еааий- Основной целы) настоящей работы являлось углубленное исследование роли органического вещества в плодородии дерново-подзолистой почвы после 80-летнего систематического применения севооборота; удобрений « известкования. В работе решались следующие задачи:

1. Количественно оценить роль различного содержания органического вещества и его качественного состояния в плодородии интенсивно используемой дерново-подзолистой почвы. " ; ■.'

2. Установить связь между: содержанием, качественным состоянием органического вещества почвы и урожайностьо культур в условиях интенсивного земледелия Нечерноземной зоны.

3. Определить экспериментально:роль пожнивных и корневых остатков ' полевых культур в приходной части.баланса органического вещества' ПОЧВЫ-, "'•• :, - •■■• '.;■'•'•';. /' .. ,'• ' '../■-

ЩчГРАЛЬНАЯ ' "

научая сиадютэи

^'•Лх. .">Л»-'ОХОи «Ч8ДМЧС

■ • * ' "2": ^ '.' ■■ ■■•.;"•' '■'. / . ' ' . Г ' Швиааа.вайОТЫ состоит в том,что: впервые .представлении: данные по количественным и качественным изменениям'органического вещества дерново-подзолистой, почвы после 80 летнего систематичского примене- .. ш бессменных культур,севосх5арота. удобрений и кзвестования. ч • . \

Установление, что содержание подвижных фракций , органического вещества находится в тесной связи с кислотностью почвы;известковав. " вне является одним из основных факторов,определяющих содержание!лабильного углерода в пахотных почвах. .'. .',-■.

Выявленно,что количество корневых и.пожнивных остатков зависит \ не только от возделываемой культуры и ее урожайности,но и от.степени засоренности культуры.При сильной засоренности зерновых культур сор-вяки поставляют в.почву/от 30 до 50 %'растительных остатков от об- .. щего их поступления. ; ■V-!-.''- .''■•.'

¿ЩКЙаШ1Я_ва<50ТН. Результаты исследований были доложены на ака-демичесой научной конференции,посвященой 150 летио со дня;рождения К.А.Тимирязева.По материалам диссертации-опубликовано 2 статьи. . г -„О&еЫ-БаЗоТО-Диссертация изложена:на-151* странице машинописно- , го текста.состоит из 6 глав,выводов,списка использованной литерату- -ры С200 наименований,в том числе 21 иностранных)¡приложения содержат 17 таблиц. '. :г' ч •■'• '.•'" ."'-'■

: ■ .: СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ , ; . ; ^'л.г..

„¿са0&иа_й_иатааик4_ш»веаеаиа-исс!1еасааниа Диссертационные ист; следования выполнены в 1990-^1994 годы в'длительном опыте ТСХА. В течение 82 лет схема опыта принципиально не изменялась. За исклв-. чением изменения доз удобрений и;систем обработки в соответствии с изменяющимися условиями сельскохоаяйстаенного производства. ' - ;.

. Для-' ксследоввий вами; был» отобранны почвенные образцы со следующих полей длительного опыта ТСХА: бессменная озимая рожь,бессменный ячмень,бессменный картофель; а также',131.133,133 поля севооборота; ^-;

Варианты удобрений: без удобрений,НРК.навоз,навоз+№К,без извести и по известковому фону. Образцы отбирались с глубины 0-20см. ! и 20-40СМ. ■ ' '

Кроме длительного опыта, исследования проводилисьв микрополег . вон опыте,где изучалось влияние различных видов органических:удоб-'Ч

рений и способов их заделки ва количественные и качественные пока. затели органического вещества и урожайность полевых-культур впоч-• вах с разной степенью гумусированности. ■ г л г

* « - I

.^.»».«И —----— ■ • « I ■

• А . '' "З-".

Лабораторные И: полевые.определения осуществляли по общепринятым методикам.

Влияние длительного применения бессменных культур, севооборота, удобрений и известкования на количественные и качественные изменения органического вещества дерново-подзолистой почвы

• Общее содержание органического вещества в почве и его качест-. венное■состояние на неудобренных вариантах.длительного опыта ТСХА

свидетельствуют о высокой положительной роли растений в изменении . .запасов гумуса в дерново-подзолистой почве (таблица 1). ■ ,.: , По • сравнению с бессменным паром под культурами значительно выше общее; содержание углерода в почве и больше абсолютное количество ла~ бильного.органического вещества.Озимая рожь обеспечивает наибольшее накопление общего углерода в;почве я.его подвижных форм Сделочная и .'А;,/",''.Л'.-АА '-. • ;гА 'А А А' .-А А4 ' ^ : - ■ ' ' Г ■ Г.-'- Таблица 1 . А ;.. Влияние длительного применения бессменных культур и севооборота А на количественные: и-качественные изменения органического вещества дерново-подзолистой почвы (средние данные за 1991-1993гг. 3

Содержание углерода.в вытяжках :...•■ . Водной"

Культуры

Слой. :•• общий '" почвы,:углерод,;-см

ГщзлочнмГ

'{А .и.Л ; мг/кг : . \ • : <• 7, от общ. углерода: мг/кг 7, ОТ Общ. углерода

. с/с 0-20 "" " 0748"' 430 ' А : а,93 " ' .24.0, - 0.Б0

пар 20-40/ 0.24 205 ' 8,50 . 16.1'. 0.67

... Б/с.-. . ро«ь 0-20 20-40 1,00 0.69 ' „ 1700 1063 . 17.00 " 15.43 39.0 23.0 0.39 • 0.33

. Б/С ячмень .. 0-20 20-40 - 0.97 0.69 .1200 700 12.37 4 10,14 30.0 23.0 0,31 . 0,33.

Б/с картофель 0-20 20-40 '0,68 0,37 675 515 * 9.92 13.а ~ ' . 35,0 14,0 : • 0,51 0,38

С/о 131 поле 0-20 20-40 0,93 0,69 790 425 8.496,16 28.0 - 14,0 . 0,30 0,20

~ С/о ' 133 поле . 0-20 -20-40 0,86" 0.61 825 465 * 9.59 7.62 24.0 , 11,0 А 0,28 :. 0.18.

С/о 135-попе 0-20 ' 20-40 0,90 ■ 0.50 1265 " ' 700 14.06 10,29 27,0 А 21.0. 0.30 . 0.31.

'..'.•"■■ -4- . / '

водная вытяжки).Картофель снижает содержание общего, углерода по . сравнению с озимой рожьп почти в 2 раза.Значительное уменьшение углерода происходит и в лабильной части органического вещества. Яч- . мень занимает промежуточное положение.

Примерно одинаковые показатели по общему содержании углерода н его качественному составу в севообороте свидетельствует о сравнительно одинаковых условиях гумусового баланса в полях севооборота.

Таблица 2

Влияние длительного применения удобрений и известкования на количественные качественные изменения органического вещест- • . ва дерново-подзолистой почвы . •

(средние данные по бессменным культурам за 1991-1993гг.)

Содержание углерода в вытяжках Щелочной Водной

; Слой : Общий Варианты :почвы,:углерод,

удобрений: ск

ил мгхкг : 7. от оби. : ; углерода : МГ/ТСГ : V. от обц. : углерода ;

.0.88 1101 13,1" ,34.6 0.4

0,58 760: 13,2 20.0 0.35

0,88 483 5,5 . 27.3 0,32

0.37 '397 • е.7 16,0 " 0.25 ,

1.08 0.66 1238 798 и.-з 12,2 44,0 31,6 •нО) оо

1.03 0.73 507 308 4,9 . 3,9 33,0 28.0 0,32 : 0.31

1.32 691 . , ~ 5.3 38.3 0.29

0.87 473. 5,5 27.7 ' 0.Э7

1.23 4б^\ ; 3.8 30,7 0.25"

0.88 зет 4.1 ;. 24.7 0.29 Г

.1,31 - 1013, ' 7,7 36.3 о.зо !

0.88 702 8.0 . 28.0 о,31 ;

1.26 • 0,80 ' 466 ; 313 • 3,7 5.0 41.0 '32.0 0.32 1 . 0,40 [

Са. №К. МРК+Са Навоз

Н+Са

н+дак

Н+№К+Са

0-20 20-40

0-20 20-40

о-го

20-40

С-20 20-40

0-20

20-40

0-20

20-40

0-20

20-40

0-20 20-40

В подпахотном слое можно отметить такие же закономерности в ' динамике гумуса как и в слое почвы 0-20см..только происходит уменьшение абсолютных показателей "гумусового хозяйства".

: • ;Длительное применение различных видов удобрений оказывает различное влияние не тотжо на общее содержание органического вещества," " но и на его качественное состояние. ; . -: .' ■■ .

\. В бессменных посевах наибольшее влияние на общее содержание ор- ■ У ганического вещества почвы оказывает внесение органических удобрений. \ (таблица 23 ■..:■.■',''■ • ••.,'••'.-•'• .. . ■. ..,.•• : - •,•

г Совместное применение органических; и минеральных удобрений по »., *■.' действии н*-:о<й1!ев'.; содержи«» • органического вещества • находится. при?

мерно на том хе уровне,что я внесение навоза. Внесение одних минера-: ;'\льных} удобрений ,обеспечивает.: наименьшее ' увеличение содержания орга- ; нического вещества в почве всравнениис вариантами, где удобрения " не вносили 1. У- •..!.' -.-к с : ; .'

; п. у:, у Пбдвижность органического-вещества почвы изменяется в обратном ч

порядке. Минеральные удобрения обеспечивают большую подвижность ор- , V ганического вещества'почвы' и максимальное абсолютное количество его . ; лабильной.часта/. .-.. У.'У;У:',;'.У.У'У;../У;-' ...-•! •• У- '

. . Известкование, в бессменных посевах не оказывает существенного . - . влияния на общее содержание, органического вещества. Однако здесь .происходит резкое сокращение как абсолютного количества подвижного орт ■... ганического вещества почвы, так н его доли в обаем: содержании. • ; 1' - . Надо отметить. что. ряд авторовСН.Н. Клименко,Б. П. Боинчан.С. А. Га- •. зиев). указывает на, увеличение лабильной фракции органического вещес-. тва при внесении минеральных.удобрений,это подтверждается и нашими -Жданными.Нами уотановленно.что'увеличение подвижности органического: -вещества вызывают не_ сами "по себе удобрения,а их. способность увеличивать кислотность почвы " г -: ; '■:','■■" '•:.. • '. •'.-".'•• У - • - - • ■ •У.■.■■. Как свидетельствуютданные таблицы.2 примерна одинаковые зна-: * • V чения: содержания углерода' щелочной вытяжхиполучены на'контроле и на, варианте. навоз»МРКСИ01мг/Тсг и 1015мг/хг).Примерно равное количество'.- •: подвижных ^форм.углерода на контроле и удобренной делянке подтвержда-• ет; фактвлияния реакции почвенного раствора на подвижность органи- : У ; ческого ■ вещества пощьы. Известь, как было- сказано выше, резко снижает : у.содержание подвижного; углерода;Такое же действие- оказывает и. навоз, при его внесении происходит снижение.угяеродащ.елочноЯ" вытяжки т. к. ; навоз уиеныоает кислотность почвы.с 4,01на контроле до 5.81/

-. ;.У.Нами были расчитакны коэффициенты: корреляции: между кислотность«» , почвы; СрН КСП и содержанием' углерода в" щелочной вытяжке. В бессмен-

них посевах на озимой рхи коэффициент корреляции составил-0,95.на ячмене-0,97,на картофеле-0.99,в севообороте на полях 131;133: и 135 соответственно-0,88.0,67 и 0.74. Такая тесная связь этих двух пока-' > зателей дает нам основание утверждать,что реакция почвенного раствора является одним из. решающи факторов, определяющих' содержание^; • лабильного углерода в пахотных'почвах.г *■'';'..;-"".

.Все отмеченные закономерности влияния длительного-применения " различных видов удобренийна общее содержание органического вещества в почве и его качественные изменения в бессменных посевах сохраняются в об*ем виде и в условиях севооборота. ; " ..: Однако содержание гумуса и его подвижных фракциа в севоо<3ороте'несколько ниже, чем в бессменных посевах. Отсюда'можно заключить,что'чередование культур в экспериментальном плодосменном севообороте не -.' являетсядейственным положительным приемом регулирования гумусиро- . ванности почв. В севообороте с чистым паром процессы Новообразования' -разложения органического вещества почвы резко ускоряются.и.в ре- :•,-зультате при обвдм повышении урожайности культур дефицит гумусового баланса может бить значительно больше, чем при выращивании бессмен -. ных культур, VЛ'."' -Л; Дав1пю.псЦ1учеввда в ^ закономерности.представвенные вше в отношении количественных и качественных изменений оргаинчесхого вещества почвы. " * .' . .'. Как следует из данных таблицы З.максиыалънувприбавхуоргаяичес-кого вечествав почве обеспечивает применение навоза. Надо отметить, что увеличение содержания углерода относителъно; исходного состояния на целинное почве и почве "вечного пара" составило 17%,в то время как иа материнское породе-ЗБХ,т.е. темпы накопления органического вещества при внесении навоза максимальны на почвематеринской породы. При внесении сидератов также происходит увеличение содержания;; ;;; органического вещества, однако здесь по всем вариантам почв оно при--мерно одинаково и составляет 8% от исходного уровня; При внесении со ломы содержание углерода в' почвах остается наисходноы уровне. ,- ; '' Наибольшее содержание щелочнорастворимого'углерода по всем,: > почвам приходится на контрольные варианты,что можно объяснить более сильными темпами минерализации органического вещества на контроль- ' ных вариантах.

..ч'-.л-;.^ • Таблица 3

Влияние различных!видов органических удобрение на количественные и Качественные изменения; органического вещества почз с разной степенью : .гумусиро^анности Смикрополевой опыт 1991-1993гг.) ^.

г- ■•-'•■ . .'Слой : Общий г Варианты : почвы,;углерод,: -

Удобрений; см

додерхание углерода в вытяжках. . Щелочной ~ " Водной

и /1 •: мг/кг : 7. от общ.. : углерода :. : % от оба. углерода

Целина ,

0-10 0,97 1200 13,0. зг.о; 0.33 •

10-30 0,89 1175 13,2 22,0 : 0.24

0-10 10-30" 0,98 0.98 810 914 , 8,5 9.4 33,7 -28,7 ~ 0,34 0.29

0-10 1,05 975 . 9.2 41.7. 0,39

10-30 1,02 1013 9.9 29.3 0,28

0-10 1.1* 821 7.4 , 29,3 . 0.26

10-30 1.05 789 7.8 .Материнская.порода . 23.0: 0.22. .

0-10 0,25 510 20,4 15.0: : 0,60

20-30 - 0.20 428 21,3 15.0 '•.'■ .0,75

0-1 о- 0,20' * 497 . 24,5 16.7. •; 0,82

10-30 0,22 . 457 21,0 17.0 . 0,70 :

0-10 0.27 568 1 20.5 18,3 0,67

10-30 0.27 508 4 18,8 17,0 ; 0,64

0-10 10-30 0.34 0.33 • 490 .15,0 ' 482 14,8 "Вечный пар-'.".. . . 15,0 . 15.0 : 0,48 ' .0,47 .

0-10 0,52 769 11.8 21,0 . ■ : о,4о;

10-30 , 0.50 755 15.1 ,. 17.0 Ч 0.34 .

0-104 10-30 0.52 0,49 * 700 6® - 13.5 , 13.2 . " 20.3 . 20,3' , 0.39 ■ 0.41 .

0-10 0.56 765 13,6 22,0 ,0,39

ю-зо: 0,53 673 , 12.6 ~ 21.3;. .0,40

0-10 0.61 635 10.5 .19.7 ; 0.32 .

10-30 0,59 * 622 10,8 - '18.7. 0,32 '

Контроль Солома

Садераты

Навоз

Контроль Солома

Сидераты Навоз

- ■,■

Контроль/

. Солома • -Сидераты'

.:. - Навоз ,

Навоз уменьшает содержание подвижного- органического вещества по • всем изучаемым почвам. При внесения навоза происходит снижение содержание органического вещества как в щелочной, так и в водной вытяжка* Это свидетельствует о тоы,что органическое вещество¿поступающее.с* навозом,довольно быстро гумифицируется и переходит ».более стабильные формы. ■■■'.-. • l- ■ " v V*• : А • ■ '''■*• '";

; Роль органического вещества в плодородии дерново- . . подзолистой почвы . ; .

, Наиболее изменчивой частью органического вещества почвы являются растительныеостатки.Основнаямасса ихпоступает.впочвус кор- ■ вевыми и пожнивными остатками,количество которых зависит от вида культуры.ее урожайности.применения органических удобрений,обработки . почвы и ряда других факторов. : . ■ I ■• v

Данные таблипы 4 свидетельствует о неравнозначном влиянии бессменных культур и севооборота на количество растительных остатков.

-■.' - -V-*'А'.. . ; 1 -Таблица 4.

Влияние бессменных культур и севооборота на количество растительных остатков,ц-та абсолютно сухой массы. ;

••■■'' • Середине' каявые по вариантам удобрений за 1991-1393гг. 1 - •*

.. :Слой : • Бессменно • \ : Севооборот

Культура•. П0ЧВЫ>; Содержание: Количество : Содержание : Количество . : см- : С X . : раст,остат. : • С 54 ; :раст. остат.

ро-—o-tXJ- i.tdA • : '¿4,3 . о.«4 ...., аь.и

рожь . 20-40 . 0,83/., 3.0 . 0,11 1.9

Картофель Ячмень .

0-20 . 0.99 . \ 5,4 > 1,06 - 6,9 20-40 0.66 V А 0,9 0.75 ' Л ':..' .0,83

0-20 ^1.16 ••18.4 ; 1.01 ' 14,9 . 'V'.' _20-40 '> о.78 -... •' о.Б9 . :; ... 2.1 А''...

При возделывании озимой ржи . в почву поступает заметно больше • • фитомассы.чем от ячменя и картофеля,что,способствует более эначи-!

тельному положительному взмененив гумусового баяанса. Картофель как культура интенсивного. типа оставляет после себя наименьшее количес- 1 тво растительных остатков,основная часть фитомассы отчуждается с V -. ^ урожаем, в результате количество растительных остатков в 6 раз меньше.чем от озимой ржи¡ячмень занимает промежуточное положение. ' ^

.O'-.V '•v'->'.''--í: v ' v' •'■

• Анализ данных таблицы указывает таю» и на то, что основная масса корневых остатков; находится в слое почвы 0-20см. (до 91% от о<^й массы); и лишь от S до SX приходится на стой 20-40см.

В тесной связи с "гумусовым хозяйством" почвы находится ее био-

генность. Биологическая активность является одним из важнейших показателей почвенного плодородия.- / " :

Для нормального функционирования почвенша необхо-

димо прежде всего энергия и питательные вещества.Если для высших растений единственный источник энергии - солнце,то для подавляющего большинства юпсроорганязмов почвы - это органическое вещество.

';."". Наиболее универсальный показатель деятельности почвенных орга-' низмов продуцирование ими углекислоты,или дыхание почвы.

Культурвые растения при длительном возделывании в бессменных посевах и в севообороте' поддерживают; высокий уровень биологической активности почвы за счет непрерывного поступления корневых выделений и растительных остатков (таблица 5).

.■'■/ -;;:'"•'•' ;'V; . ■ / Таблица 5 •

N Влияние-длительного применения бессменных культур и севооборота

. на интенсивность дыхания почвы,мкя/т/ч. ..

" : (средние данные по вариантам удобрений за 1991-1993гг)

• • 1 '.' Бессменно-^ .. <:.-... Севооборот.

KvnT.xvr>ú ■ : Сло* : Ин-ть : Ин-ть : дыхатель- : Ин-ть : Йн-ть ; Дьосатель-ajtjunjyu . :П0ГЛ. :ВЫдел... ный ~: погл. :выдел.: ный

' : ■■:'■' |. Ф^ : коэффиц. •. Г ; : :козффиц.

0-20 1.9У 1.Ш 0.82—. ¿, 12—1.74 —0779-

• Р°«Ь1. . 20-40 "1,57 1,25 : 0.80 1.32 1,24 : 0.32

: íhmá«*. 0-20 1,27 1.11 -' 0.86 ■ 1.31 1,08 0.79 Ячмень го-«). .0,84 .0.64 ; 0.72 . .0,91. 0^62: . 0.65 .

' КатутАоп». -'•> Ü63 1,26 • , 0,73 1,32 . -0.95 - 0,65 Картофель эд.дд. ^gg ^ ' q',63 lisa líos о!б4

Обобщающим показателем плодородия почвы может.служить интегральный балл плодородия, который рассчитан по/основным показателям почвенного плодородия.Расчеты показали (таблица 6),что наибольший балл характерен для варианта кавоэ+NPK по известкованному неизвестно-. ванному фону для всех.изучаемых культур.', •

... ■ :. . / ' _ ; Таблица б

Влияние длительного,систематического применения бессменных _ культур.севооборота,удобрений к известкования на интегральный . балл плодородия почв длительного опыта ТСХА,1993г.

Озимая рожь,

Ячмень

Картофель

Варианты: ^

удобре-: ний

-СГ—

. Са НРК МРК+Са Навоз. Н+Са Н+МРК Н+№К+Са

; Севообо-: Бессмен-: Севообо-почвы; рот см : .

тгаг о-го 0-20 • 0-20 0-20; 0-20 0-20 0-20

Бессмен-

19,4 33.0 54,3 48.8

64.1 78.8

Севообо-;Бессмен-

НО ■ рот • : но рот ; но

¿4.1 £1.1 .. 15.В ." 13. Б с2з,4

, 20.4 , - зад .17,6 . . 35.9 - 38,8

62.8 49.3 46,0 58,3 50.3

52.7 . V 52,8.. 60.6- 37,1 - 50,9

58.1' 64.1 - ■ 47,3

. 56,4 64.8 - 44.1

73.7 56.8 ' 66,1 • 61.1 48,6

. 79.2 80.0 82.4 ' 82,3 76,3

Уменьшение балла плодородия для вариантов удобрений установлено-

в таком порядке:нащоз+НРК > навоз > НРК.>■ контроль. V.:,. , ;

Величины интегрального балла плодородия на делянках,№К и навоз находятся примерно на; одном'уровне..

Математическая обработка-данных по баллу плодордия дает сред-. . • нов связь его с урожайностью. Для озимой ржи;коэффициент корреляции -составил 0.54;для,ячменя ОI83;картофеля 0.63.Надо также отметить, ;. что тесная связь обнаружена при корреляционно-регрессионном анализе между баллом плодородия и обоим содержанием углерода:в бессменных . посевах коэффициент корреляции составил 0,71;в севообороте;0,72.. ..

. Влияние длительного применения бессменных культур.севооборота, удобрения и известкования на урожайность полевых культур -

' В полевом опыте главным результатом и наиболее агрономически ценный показателем его достоинства: является • урожай. . —.

Изучаемые культуры неоднозначно реагируют на бессменное воз-. ■•.•■ делывание и севооборот.(таблица 7).. ■■ . / .

'' Таблица 7

Влияние длительного,систематического применения бессменных . культур,севооборота.удобрений и известкования на урожайность ' - полевых культур,ц/га Ссредние данные за 1981-199ггг. 2

Варианты -удобрений

Бессменно

; ^¡¡ъ* : Ячмень ) Картофель;

• Севооборот Озимая

рожь

:Ячмень : Картофель

.-■■■- О Са: - НРК ■ КРК+Сл Навоз Н+Са . Н+ИРК, Н+МРК+Са

НСР,

05

11,2 ;

12.0

18.3

27.5

17.6 17.1" гз.1.;

27.2 ! 4,6;

4.3 10.0 31.3 28,8 17.3 19.9 30.1 31.8 .5,2

97.5 64.2 213,0

192.7

129.8 95,7

228,7 196.5 43,2

24.4

го.з;

32.0 32,9

33.1 31,7 4,6

4,8 10.0 19.4 24,2

29,5 34.3 5,2

108.2 77.0 220.7 234,7

268,8 259.0 43,2

Максимальную прибавку урожайности дает озимая рожь при возделывании; ее в севообороте.В контрольном варианте прибавка в среднем за ротацию составила 13,2ц/га,шш 117% от урожайности в бессменном посеве.С внесением удобрений "эффект севооборота снижается и при внесении №К к навоза на известкованном фоне прибавка от севооборота составляет всего 4,5ц/га.

'.. При анализе урожайности хартофеля необходимо отметить.что севооборот не. дает существенных.различий в'урожайности по сравнению с бессменным возделыванием по;всем вариантам опыта. Разница не превышает иаимбнъшу» суцестьенную разность,рассчитанную для картофеля.

, В последней роташгасложились такие услоьия.при которых ячмень на севооборотных;делянках ве имеет преимущества>в:урожайности в сравнении с бессменным возделыванием. На всех делянках в бессменных . посевах. урожайность ячменя несколько выше чем в севообороте,хотя эти различия>при статистической - обработке не являются существенными. • Если на севооборот и бессменное возделывание культуры реагируют по разному,то на внесение органических к минеральных,удобрений все культуры реагируют, положительно, достоверно увеличивая урожай-: ность как.при бессменном возделывании,так и в севообороте.

Наиболъшая эффективность от применения органических и минеральных удобрений получека для ячменя в бессменных посевах С724У.1. Урожайность ячменя увеличилась с 4,3ц-та на контроле до 30.1 ц/га при .• совместном применении НРК+навоз.В севообороте эффективность составила 614%. . :'.•:.. .;.

По озимой ржи наибольшая эффективность от применения удобрений получена в бессменных посевах.Она составила 73%,в севообороте-всего 33%. Это объясняется.прежде! всего улучшением пищевого-режима после • чистого пара в поле севооборота,поэтому, потребность в-элементах питания снижается по сравнению с бессменной культурой.

• Промежуточное положение в этом отношении занимает^картофель. •■ Эффективность применения•удобрений под эту культуру составила: в бессменных посадках 95%, в севообороте-126%. V • 'V'

Необходимо отметить,что внесение одного навоза в бессменных посевах. обеспечивает меньшую прибавку урожайности изучаемых культур по сравнению с внесением минеральных удобрений. В-среднем по культу-: рам эффективность применения навоза составила 45%,минеральных удо-бренай-132%. Совместное их применение'обеспечило эффективность 149%.

Таким образом можно сделать вывод;что длительное применение минеральных и органических: удобрений■'. способствует;' увеличению уро- • жайности.озимой ржи в 1,5 раза,картофеля - 2.0-2,5 раза и ячменя - .

Разностороннее действие извести на ряд.важнейших'процессов,про-' исходящих в'почве,было рассмотрений выше:В обзоре литературы указанно на противоречивость.урожайных данных,полученных при известковании -почв. Утверждать однозначно,что;известь повышает урожайность изуча— емых нами культур 'невозможно;так как;согласно нашим данным,этого не происходит по крайней мере за'последние 2 ротации.Поэтому мы решили . проследить действие извести с 1949 года, с начала ее внесения.'

При внесении извести, на картофеле и озимой ржиурожай по известкованному фону■несколько выше,но это преимущество.длится на картофеле 2 ротации,на озимой ржи 3 ротации,после этого урожайность этих культур колеблется по годам,то уменьшается.на известкованном фоне.то. увеличивается;т. е.-действие извести здесь не отмечается. '

Проведя: дисперсионный анализ урожайных' данных в длительном опы- , те ТСХА за последние две-ротации севооборота,было выявлено,что дейт.. .

ствие извести несущественно как на контроле.так а при совместной ее применении о различными видами удобрений. Только на ячмене применение извести оказало существенное действие.

Мы провели дисперсионный анализ урожайных данных за первые две ротации с начала применения извести т.е. с 1950 по 1962г. .действие извести здесь существенно как на озимой ржи,так и на картофеле.

Таким образом длительное применение извести только первые 12-14лет дает существенную прибавку урожаев культур.В дальнеСшем ее действие на урожайность культур снижается и очень часто на известкованных- делянках урожайность ниже, чем на -неиз'весткованных.

Действие изучаемых факторов на урожайность полевых культур в опыте свидетельствуют о «ложном действии факторов. Органическое вещество и его качественное состояние не являются исключением. . • .. . .:''■■■ , ..■'■ •

Говорить о прямой зависимости между степенью гумусированвости почвы и урожайностью сельскохозяйственных культур можно не во всех случаях.зта связь изменяется от низкой до высокой.Это прежде всего , вызвано наложением действия ряда других факторов.влияние которых более существенно. Кроме того градации его содержания в опыте ее ■ велики.тогда как интервал изменения других факторов более существенен.

ВЫВОДЫ

. - 1.Длительное возделывание однолетних полевых культур на дерново-подзолистой легко-суглинистой почве бессменно и в севообороте без применения удобрений вызывает неизбежные потери гумуса.размеры которых.зависят от биологических особенностей культуры.длительности ее использования и принятой системы обработки почвы.

2. Применение в течении 80 лет только минеральных удобрении не создает условий бездефицитного баланса гумуса дерново-подзолистой

..;-.. почвы в опытном севообороте и под бессменными культурами. '

Длительное внесение минеральных удобрений значительно увели- . чивает.лабильность'органического вещества,что происходит из-за подкисляющего эффекта.которым обладают минеральные удобрения.

3. Длительное применение органичесхих удобрений увеличивает об... щее содержание органичесхого вещества в почве с 0,88 % углерода в.

• контроле до 1.32 'А в варианте с применением навоза при одновремен-

ном сокращении его подвижности., •'"-'■ .

4. Как следует из результатов трехлетнего,многофакторного мшсро полевого опыта,коэффициент,гумификации органических удобрений достоверно увеличивается в ряду целина - почва "вечного пара"' - материнская порода. Увеличение содержания общего углерода относительно исходного уровня составляет на целине - 17%,на почве материнской- .г породы 36%. Это свидетельствует о. том. что' ннзкогумусированная почва способна к более эффективному; закреплению органического вещества, ',

5. Периодическое известкование дерново-подзолистой почвы резко • сокращает абсолютную и относительную подвижность' органического вещества почвы. Выявлена тесная связь между содержанием подвижных^фракций углерода и кислотностью почвы,коэффициент.корреляции составил:' в среднем по вариантам опыта 0",95. '. '-... . :'/■'.. ;' ; '

6. Корневые и пожнивные остатки: растений в современном земледелии Являются. важнейшей приходной статьей баланса органического - вещества почвы.Максимальное их количество поступает в' посевах озимой . ржи С до 47ц/та абсолютно сухой массы),минимальное в;посадках картофе ля Сдо 10ц/га). • ••7'. .•.-'-.•' ;; .'- ,'•*;. / . '.-; - .'д-

Установлено.что при сильной засоренности посевов-озимой ржи и. ячменя сорная растительность поставляет в почву от 30 до 50%' корне-.' вых и пожнивных Остатков от общего их количества. ■ ч :: :'

8.Изучаемые культуры,при длительном возделывании в-бессменных' '•: посевах ив севообороте поддерживают высокий уровень биологической ■ активности почвы за счет корневых выделений и растительных остатков Наибольшая биологическая 'активность отмечается- под озимой- рожью,яаит меньшая' - под ячменем. ■ - -^ -'ч-Ч -,' ;■■■У'.:;-;: У ■:.'/''.-••

9. Органические и минеральные удобрения ^усиливают интенсивность дыхания почвы.Совместное их применение максимально увеличиваютвыделение» углекислого газа. ■ *-'_'. ..;.■-..'.".■..V-; -..Л:'.

• Известкование дерново-подзолистых почв снижает интенсивность . . у выделения (ХГ.в среднем по культурам с 1.77 мхЛ/Т/ч на неизвестко- -. ванных делянках до 0.92 мкл/т/ч по известкованному фону. Это.повиди- . мому. происходит из-за изменения реакции среды и замены грибной макрофлоры бактериальной: • ; : . . ' !'•■.'■■'■ -■'"/ -

11. Содержание подвижных форм фосфораи: катая увегачивается при' систематическом применении удобрений. Наибольшее содержание Р>Ов И - V Кл0 отмечается на делянках при совместном внесении, минеральных-и.•.>■;' органических удобрений и составляет соответственно 38,2мг/кг: и 21;6

мг/кг почвы. Темпы накопления этих"соединений в известкованной почве выше.' чем в неизвесткованной. .■";_' . 12.Минеральные и органические удобрения значительно повышают ч урожайность полевых культур. В длительном опыте ТСХА в среднем по культурам эффективность, применения 'минеральных удобрений составила-13254, навоза - 4555, совместное их применении - 1495С.

.'г.-По данным микрополевого опыта,максимальный эффект от применения высоких доз минеральных удобрений наблюдается на целинной почве т.е,почве с'высокой степенью гумусированности. '

13;Известкование дерново-подзолистой легко-суглинистой почвы в условиях длительного х>пыта ТСХА за последние годы не вызывает"суде-. стьенных различий в урожайности.по сравнению с неизвесткованными . . делянками и лишь ячмень'дает на известкованных-вариантах суцествен-нную прибавку - 5,5ц/га. •

14. Расчеты интегрального балла плодородия почвы свидетельствуют о решающем значении в нем показателей "гумусового хозяйства"по-: чвы.что косвенно подтверждает полную детерминированность плодородия пахотных дерново-подзолистых почв содержанием органического вецестг ' ва. : ' I'_ ; . ■ .

По материалам диссертации опубликована работа 1.Лыков А.М., Сафонову А. Ф.,Полин В.Д.,Изотов В.И. .Золотарев М.А. Воспроизводство, плодородия легко-суглиниотой дерново-подзолистой почвы при разных способах ее использования.//Тимирязев и биологическая наука: Сб. науч трудов С к 150-летию со дня рождения К. А. Тимирязева) . йзд-во МСХА. -М., 1994. -С. 199-130."

Объем 1 п. л.

•Заказ 307.

Тираж 100

Типография издательства Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44