Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние длительного применения бессменных культур, севоооборота, 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, севоооборота, удобрений и известкования на количественные и качественные изменения органического вещества дерново-подзолистой почвы и урожай полевых культур"

РГБ ОД

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА ^ ^ ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

ОХОЗЯИСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

РГБ ОА ~

На правах рукописи

1 п АПР 1995

и ПОЛИН Валерий Дмитриевич

УДК 631.452:631.582:631.8

ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ БЕССМЕННЫХ КУЛЬТУР, СЕВООБОРОТА,

УДОБРЕНИИ 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 « » 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 «....»...... 1995 г.

Ученый секретарь специализированного совета — кандидат сельскохозяйственных

наук Мельников В. Н.

-1-

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В природных условиях происходит постоянное воспроизводство почвенного плодородия,поддерживающее стабильное производство растительной биомассы. В современных системах земледелия ситуация иная. Интенсивно используемые пахотные почвы теряют свои первоначальные качества, их плодородие без применеия удобрений снижается и достигает в ряде случаев критического значения.

Научно обоснованное решение проблемы заключается в адаптации земледелия к агроландшафтам,в активизации биотехнологических элементов продукционного процесса в земледелии,в системном решении агро-1кономическиу. и экологических вопросов на нормативно-технологической основе.

В зависимости от региональных и местных почвенно-климатических

условий,конретных элементов ладндшафта могут получать большее или

меньшее использование химические,агротехнические или биологические

приемы воспроизводства плодородия почв и формирования урожая и 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 31ой зоны базируется на расширенном воспроизводстве плодородия почв, вообще,« отдельных его факторов,в частности.

Цёдь_и_эаданн_иссдемвзний. Основной цельо настоящей работы являлось углубленное исследование роли органического вещества в плодородии дерново-подзолистой почвы после 80-летнего систематического применения севооборота,удобрений и 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 урожайностью культур в условиях интенсивного земледелия Нечерноземной зоны.

3. Определить экспериментально роль пожнивных и корневых остатков полевых культур в приходной части баланса органического вещества почвы..

Навиава.ва&ХЫ состоит в том,что впервые представлении данные по количественным и качественным изменениям органического вещества дерново-подзолистой, почвы после 80 летнего систематичского применения бессменных культур,севооборота,удобрений и известования.

Установленно.что содержание подвижных фракций органического вещества находится в тесной связи с кислотностью почвы;известковав ние 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 сорняки поставляют в почву от 30 до 50 У. растительных остатков от общего их поступления.

АчВ00а1Ша_Еа<&1Н- Результаты исследований были доложены на ака-демичесой научной конференции,посвященой 150 летию со дня рождения К.А.Тимирязева. По материалам диссертации опубликовано 2 статьи. .

-QifcfiM-BaÖQlVJ. Диссертация изложена на 151 странице машийописно-го текста,состоит из б глав,выводов,списка использованной литературы (200 наименований,в том числе 21 иностранных);приложения содержат 17 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

-¿спевиз^и.иехалика.исзЕедейиЗ-Исследсвааий. Диссертационные исследования выполнены в 1990-1994 годы в длительном опыте ТСХА. В течение 82 лет схема опыта принципиально не изменялась. За исключением изменения доз удобрений и систем обработки в соответствии с изменяющимися условиями сельскохозяйственного производства.

Для- исследовний нами были отобранны почвенные образцы со следующих полей длительного опыта TCfyV. бессменная озимая рожь,бессменный ячмень,бессменный картофель,а т^кже 131,133,135 поля севооборота.

Варианты удобрений:без удобрений,HPK,навоз,навоз+NPK,без извести и по известковому фону. Образцы отбирались с глубины 0-20см. ; и 20-40см. ! .

Кроме длительного опыта,исследования проводились в микрополе- ; - • . вом опыте,где изучалось влияние различных видов органических удобрений и способов их заделки на количественные и качественнее показатели органического вещества и урожайность полевых культур в почвах с разной степенью гумусированности.

Яабораторные 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 качественное 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 лабильного органического вещества. Озимая рожь обеспечивает наибольшее накопление общего углерода в почве и его подвижных форм Сщелочная и

Таблица 1

. Влияние длительного применения бессменных культур и севооборота на количественные и качественные изменения органического вещества дерново-подзолистой почвы (средние данные за 1991-1993гг. О

; Слой ;почвы, : см Общий : углерод,; СУ. :' Удержание углерода в вытяжках

Культуры Щелочной Водной

: мг/кг Я от общ. : углерода : мг/кг : 7. от общ. : углерода

В/с о-го 0,48 430 ! 8,Уй 24,0 0,50

пар 20-40 0,24 . 205 " 8,50 16,1 0,67

Б/с , рожь 0-20 20-40 1,00 0,69 . 1700 1065 . 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 10.14 30,0 23,0 0,31 0,33

Б/с 0-20 . картофель 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: 8,49 6,16 28,0 14,0 0,30 0,20

С/о 133 поле 0-20 20-40 0,85 0,61 825 465 9,59 7,62 24,0 11,0 0,28 0,18

С/о 133 поле 0-20 20-40 0,90 0.50 1265 700 14,06 10,29 27,0 21,0 0,30 0,31

водная вытяжки). Картофель сникает содержание общего, углерода по сравнении с озимой рожью почти в 2 раза. Значительное уменьшение углерода происходит и в лабильной части органического вещества. Ячмень занимает промежуточное положение.

Примерно одинаковые показатели по общему содержание углерода и его качественному составу в севообороте свидетельствуют о сравни-; тельно одинаковых условиях гумусового баланса в полях севооборота.

Таблица 2

Влияние длительного применения удобрений и известкования на количественные и' качественные изменения органического вещества дерново-подзолистой почвы Ссредние данные по бессменным культурам за 1991-1993гг.)

Слой Общий : Содержание углерода в вытяжках

Варианты удобрений почвы, ск углерод,: С '/. ;

Щелочной Водной

МГ'КГ 7, от общ. углерода МГ/КГ : V. от общ. : углерода

0 0-20 0,88- 1101 13.1 34,6 0.4

20-40 0,58 760 13,2 20,0 0,35

Са 0-20 20-40 0,88 0,57 483 397 5.5 6.7 . 27,3 16,0 0,32 0,25

№К 0-20 20-40 1,С8 0,66 1238 798 11 ;3 12,2 44,0 31,6 0,41 0,49

№К+Са С-20 20-40 1,03 0,75 507 308 4.9 3.9 33,0 26,0 0,32 0,31

Навоз 0-20 1,32 691 . " 5.3 38.3 0,29

20-40 0,87 473. 5.5 27,7 ' 0,37

Н+Са 0-20 1,23 464 3,8 30,7 0,25

20-40 0,88 339 4.1 24,7 0.29

Н+НРК 0-20 1,31 1015 7,7 36,3 0,30

20-40 0,88 702 8,0 28,0 0,31

Н+ЛРК+Са 0-20 20-40 1,26 0,80 465 313 3,7 5,0 41,0 32,0 0,32 0,40

В подпахотной 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 раз— г: личное влияние не только на общее содержание органического вещества,-но и на его качественное состояние.

В бессменных посевах наибольшее влияние на общее содержание органического вещества почвы оказывает внесение органических удобрений (таблица 2). • • ,;

Совместное применение органических и минеральных удобрений по ; .; действии на общее содержание органического вещества находится при-; мерно на том же уровне,что и внесение навоза.Внесение одних минеральных удобрений обеспечивает.наименьшее увеличение содержания органического вещества в почве в сравнении с вариантами,где удобрения не вносили. -- ;

Подвижность органического вещества почвы изменяется в обратном порядке. Минеральные удобрения обеспечивают большую подвижность органического вещества'почвы и максимальное абсолютное количество его лабильной части.. .' - ; /

Известкование в бессменных посевах не оказывает существенного -влияния на общее, содержание органического вещества.Однако здесь.дро-исходит резкое сокращение как абсолютного количества подвижного органического вещества почвы, так и.его доли в общем содержании.

Надо отметить,что ряд авторовСН. Н.Клименко,Б. П. Боинчан.С. А. Га-зиевЭ указывают на увеличение лабильной фракции органического йещёо-тва при внесении минеральных удобрений,это подтверждается и нашими данными^ Нами установленно, что увеличение подвижности органического : " вещества вызывают не сами по себе удобрения,а их способность увеличивать кислотность почвы ' ' -

МСак свидетельствуют данные таблицы. 2 примерно одинаковые значения содержания углерода щелочной вытяжки получены на контроле и на варианте навоз+МРК(1101мг/кг и 1015мг/кг). Примерно равное количество-подвижных форм углерода на контроле и удобренной делянке подтвёржда-ёт.факт влияния реакции почвенного раствора на подвижность органи- ; ческого вещества пощвы. Известь,как было сказано выше,резко снижает содержание подвижного углерода.Такое же действие оказывает и навоз, при его. внесении, происходит снижение углерода щелочной вытяжки т. к.'' навоз уменьшает кислотность почвы с 4,01 на контроле до 5,81.

Нами были расчитанны коэффициенты корреляции между кислотностью почвы СрН КС1) и содержанием углерода в щелочной вытяжке. В бессмен-

ньгс посевах на озииой ржи коэффициент корреляции составил-0,95.на ячмене-0.97,на картофеле-0,99,в севообороте на полях 131,133 и 133 соответственно-0,86,0,67 и 0,74. Такая тесная связь этих двух показателей дает нам основание утверждать,что реакция почвенного раст- . вора является одним из решающих факторовопределявших содержание лабильного углерода в пахотных'почвах.

Все отмеченные закономерности влияния длительнЬго применения различных видов удобрений на общее содержание органического вещества в почве и его качественные изменения в бессменных посевах сохраняются в общем виде и в условиях севооборота.

Однако содержание гумуса и его подвижных фракций в севообороте'несколько ниже,чем в бессменных посевах.Отсюда можно заключить,что чередование культур в экспериментальном плодосменном севообороте не является действенным положительным приемом регулирования гумусиро-ванности почв. В севообороте с чистым паром процессы новообразования -разложения органического вещества почвы резко ускоряются.и в результате при общей повышении урожайности культур дефицит гумусового баланса может быть значительно больше,чем при выращивании бессменных культур.

Данные,полученные в микрополевои опыте,полностью подтверждают закономерности,представленные вше в отношении количественных и качественных изменений органического вещества почвы.

Как следует из данных таблицы 3,максимальную прибавку органичес-. кого вещества в почве обеспечивает применение навоза. Надо отметить, что увеличение содержания углерода относительно исходного состояния на целинной почве и почве "вечного пара" составило 17%,в то время как на материнской Породе-36У.,т.е, темпы накопления органического * вещества при внесении навоза максимальны на почве материнркой породы. При внесении сидератов также происходит увеличение содержания органического вещества,однако здесь по всем вариантам почв оно примерно одинаково и составляет ВУ. от исходного уровня. При внесении соломы содержание углерода в почвах остается на исходном уровне.

Наибольшее содержание щелочнррастворимого углерода по всем ■ почЕам приходится на контрольные варианты,что можно.объяснить более сильными темпами минерализации органического вещества на контрольных вариантах.

Таблица 3

Влияние различных видов органических удобрений на количественные и качественные изменения органического вещества почв с разной степенью гумусиро$анности С микрополевой опьгг 1991-1993гг.)

1 ; Слой : Общий

Варианты :почвы,;углерод,: •

Удобрений: см : С %

Содержание углерода в вытяжках Щелочной Г

мг/кг :

У. от общ. углерода

мг/гиг

Водной

7. от общ.

углерода

Контроль.. Солома

Сидераты

Навоз

Контроль Солома -

Сидераты Навоз. .

Контроль'

. Солома, . Сидераты

: Навоз

Целина

0-10 0,97 1200 13,0 32.0 0,33

10-30 . 0,89 1175 13,2... 22,0 0,24

0-10 ю-зо 0,98 0,98 810 914 8.5 9.4 33,7 28,7 0,34 0,29

0-10г 1*03 975 . 9,2 41.7 0,39

10-30 . 1,02 : г .1013 9,9 29,3 0,28

0-10 1.14 821' . 7.4 . 29,3 0,26

.10-30 ,1,03 789 7,6 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

0-10 0,20' '497... . 24,5 . 16.7 0,82

10-30 0,22 Г . 457 , 21,0 17,0 0,70

0-10 0,27 568 20.5 ; 18,3 0,67

10-30 0,27 ; 508 18,8 . 17,0 0,64

0-10 10-30-. 0,34 0,33 ; 490 . .15,0 ' 482 ' , 14,8 "вечный пар"-. 15,0 13.0 0,48 0,47

ОНО : 0,52 769 П. 8 21,0 , 0.40

10-30 0 .50 . ■ 755 ; 15.1 .. .. 17,0 0,34

0-10 10-30 0,52 0,49 ; . 700 / , : 655 • 13,5 13,2 20,3 20,3 0,39 0.41

0-10 ., . 0 .56 . 765 13,6 22,0 0,39

10-30 0,53 673 \ 12,6 21,3 0,40

0-10 , 10-30

0,61 0,59

.633 622

10,5 10,8

19,7 18,7

0.32 0,32

Навоз уменьшает содержание подвижного органического вещества по всем изучаемым почвам. При внесении навоза происходит снижение содержание органического вещества как в щелочной,так и в водной вцтяжках Это свидетельствует о том,что органическое вещество, поступающее с навозом,довольно бистро гумифицируется и переходит в более стабильные формы.

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

-Наиболее изменчивой частью органического вещества почвы являются, растительные остатки. Основная масса их поступает в . почву с кор-невымии пожнивными остатками,количество которых зависит от вида культуры,ее урожайности,применения органических удобрений,обработки почвы и ряда других факторов.

Данные таблицы 4 свидетельствуют о неравнозначном влиянии бессменных культур и севооборота на количество растительных остатков.

Таблица 4. гво pací

(средние данные по вариантам удобрений за 1991-1993гг.3

Влияние бессменных культур и севооборота на количество растительных остатков,ц/та абсолютно сухой массы

. :Слой Культура ; почвы,

:.Г : см

Бессменно , : . Севооборот

Содержание: Количество : Содержание : Количество С У. : раст. остат. : С 54 : раст. остат.

0-20 ■ 20-40

Рожь

Картофель 0-20 20-40

Ячмень'

0-20 20-40

1.24 '34.3 0.94 25.а

0,83 3,0 . 0,11 1,9

0,99 5,4 > 1,06 6,9

0,66 0,9 0,75 •0,83

1,16 18.4 1,01 14,9

0,78 2.1 0.59 2,1

При возделывании озимой ржи в почву поступает заметно больше фито»иссы,чем от ячменя и картофеля,что способствует более значительному положительному изменению гумусового баланса.Картофель как культура интенсивного типа оставляет после себя наименьшее количество растительных остатков,основная часть фитомассы отчуждается с урожаем,в результате количество растительных остатков в 6 раз меньше, чем от озимой ржи;ячмень занимает промежуточное положение.

Аналиэ данных таблицы указывает также и на то,что основная масса корневых остатков находится в слое почвы 0-20см.Сдо 91% от общей массы) и лишь от 5 до 9% приходится на слой 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 почвенных организмов необходимо прежде всего энергия и питательные вещества. Если для высших растений единственный источник энергии - солнце,то для подавляющего большинства микроорганизмов почвы - это органическое вещество.

Наиболее универсальный показатель деятельности почвенных организмов продуцирование ими углекислоты,или дыхание почвы.

Культурные 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 Стаблица 5).

' . Таблица 3

Влияние длительного применения бессменных культур и севооборота на интенсивность дыхания почвы,мкл/г/ч.

Ссредние данные по вариантам удобрений за 1991-1993гг)

Слой почвы см Бессменно Севооборот

Культуры Ин-ть погл. 0, : Ин-ть : выдел. : СО - а дыхательный коэффиц. ■ Ин-ть погл. 0 а ;Ин-ть :выдел. : СОа : Дыхатель-: ный :коэффиц.

Рожь 0-20 20-40 1,99 '1.37 1,Ба 1.23 0,82 0,80 2,12 1,32 1,74 1,24 0,79 0,92

Ячмень 0-20 20-40 1,27 0,84 1.11' 0,64 0,86 0,72 1,31 0,91 1,08 0,62 0,79 0,65

Картофель 0-20 20-40 1.63 1,53 1,26 1,01 . 0,75 0,65 1,52 1,59 0,95 1,05 0,65 0,64

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 навоз+№К по известкованному .и неиэвестко-ванному фону для всех изучаемых культур.

Таблица 6

Влияние длительного,систематического применения бессменных культур,севооборота,удобрений и известкования на интегральный балл плодородия прчв длительного опыта ТСХА,1993г.

Озимая рожь

Ячмень

Картофель

удобрений VJIUH почвы CM Севооборот Бессмен-; но Севооборот Бессменно Севооборот Бессменно

0 0-20 19.4 ¿¡4,1 27,1 16.8 13,Б

, Ca 0-20 33.0 20,4 36,1 17,6 35,9 38,8

NPK 0-20 54,3 62,8 49,3 46,0 58,3 50,3

NPK+Ca 0-20 48.8 52,7 52,8 60,6. 37,1 50,9

Навоз 0-20 58,1 - ., . 64,1 ' - ; : 47,3

H+Ca 0-20 - 56,4 ■—; . 64,8 ; - - ':'• ; 44,1

H+NPK 0-20 64,1 73.7 56,8 ' 66,1 . 61,1 48,6

H+NPK+Ca 0-20 78.8 . 79.2 80,0 82,4 ; 82,3 76>3

Уменьшение балла плодородия для вариантов удобрений установлено в таком порядке:навоз+NPK > навоз > NPK > контроль.. , . ;

Величины интегрального балла плодородия на делянках HPK и навоз находятся примерно на одном уровне.

Математическая обработка данных по баллу плодордия дает среднюю связь его с урожайностью. Для озимой ржи коэффициент корреляции составил 0,54;для ячменя 0,83;картофеля 0,65. Надо также отметить, что тесная связь обнаружена при корреляционно-регрессионном анализе между баллом плодородия и общим содержанием углерода: в бессменных посевах коэффициент корреляции составил 0,71;в севообороте 0,72.

Влияние длительного применения бессменных культур,севооборота, удобрений и известкования на урожайность полевых культур

В полевом опыте главным результатом и наиболее агрономически ценным показателем его достоинства является урожай.

Изучаемые культуры неоднозначно реагируют на бессменное возделывание и севооборот,Стаблица 7).

Таблица 7

Влияние длительного,систематического применения бессменных культур,севооборота,удобрений и известкования на урожайность полевых культур,ц/га (средние данные за 1981-1992гг.)

Варианты

Бессменно

Севооборот

удобрений Озимая рожь ;Ячмень :Картофель: Озимая рожь : Ячмень ¡Картофель

0 11,2 4.3 97,5 24.4 4.8 108,2

Са 12,0 10.0 64,2 20.3 10.0 77,0

НРК 18,3 . 31.3 213,0 32.0 19.4 220,7

НРК+Са 27,5 28.8 192,7 32.9 24.2 234,7

Навоз 17,6 17.3 129,8 - . - -

Н+Са 17.1- 19.9 95,7 - - -

Н+НРК 23,1 30,1 228,7 . 33.1 29,5 268,8

Н+ИРК+Са 27;2 ' 31,8 196,5 31,7 34,3 259,0

нср05 4,6 ' 3,2 43,2 4,6 5,2 43.2

Максимальную прибавку урожайности дает озимая рожь при возде-1ывании ее в севообороте.В контрольном варианте прибавка в среднем ¡а ротацию составила 13,2ц/та,или 117% от урожайности в бессменном юсеве.С внесением удобрений эффект севооборота снижается и при внешний. ИРК и навоза на известкованном фоне прибавка от севооборота гоставляет всего 4,5ц/та.

При анализе урожайности картофеля необходимо отметить,что се-¡ооборот не дает существенных.различий в урожайности по сравнению с посменным возделыванием по всем вариантам опыта. Разница не превы-1ает наименьшую существенную разность,рассчитанную для картофеля.

В последней ротации сложились такие условия,при которых ячмень 1а севооборотных делянках не имеет преимущества-в урожайности в ¡равнении с бессменным возделыванием. На всех делянках в бессменных юсевах урожайность ячменя несколько выше чем в севообороте,хотя 1ти различия при статистической обработке не являются существенными.

Если на севооборот и бессменное возделывание культуры реагиру-т по разному,то на внесение органических и минеральных удобрений се культуры реагируют положительно,достоверно увеличивая урожай-ость как при бессменном возделывании,так и в севообороте.

Накбольшая эффективность от применения органических и минеральных удобрений получена для ячменя в бессменных посевах С724%). Урожайность ячменя увеличилась с 4,3ц/га на контроле до 30,1ц/га при совместном применении ЛРК+навоз. В севообороте эффективность составила 614'/..

По озимой ржи наибольшая эффективность от применения удобрений получена в бессменных посевах. Она составила 75%,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 севообороге-126%.

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

Таким образом можно сделать вывод,что длительное применение минеральных и органических удобрений способствует увеличению урожайности озимой ржи в 1,5 раза,картофеля - 2,0-2,5 раза и ячменя -6-7раз.

Разностороннее действие извести на ряд важнейших процессов,происходящих в почве,было рассмотрело выше. В обзоре литературы указанно на противоречивость урожайных данных,полученных при известковании почв.Утверждать однозначно,что известь повышает урожайность изучаемых 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 ржи урожай 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 опыте ТСХА за последние две ротации севооборота,было выявлено;что дей- .

ствие извести несущественно как на контроле.так и при совместном ее применении с 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 дальнейшем ее действие на урожайность культур снижается и очень часто на известкованных делянках урожайность ниже,чем на кеизвесткованных.

Действие изучаемых факторов на урожайность полевых культур в опыте свидетельствуют о сложном действии факторов.Органическое вещество и его качественное состояние не являются исключением.

Говорить о прямой зависимости между степенью гумусированности почвы и урожайностью сельскохозяйственных культур можно не во всех случаях,эта 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 не 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 удобрений не создает условий бездефицитного баланса гумуса дерново-подзолистой почвы в опытном севообороте и под бессменными культурами.

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

3. Длительное применение органических удобрений увеличивает общее содержание органического вещества в почве с 0,88 У. углерода в контроле до 1,32 У. в варианте с применением навоза при одновремен-

ном сокращении его подвижности.

4. Как следует из результатов трехлетнего,многофакторного микрополевого 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 - \Т/.. на почве материнской г породы 36%. Это свидетельствует о том,что низкогумусированная почва способна к более эффективному закрепление 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 0,93. .

6. Корневые и пожнивные остатки растений в современном земледелии Являются бажнейшей приходной статьей баланса органического вещества почвы. Максимальное их количество поступает в посевах озимой ржи С до 47ц/га абсолютно сухой массы),минимальное в посадках картофеля Сдо 10ц/га).

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.

8. Изучаемые культуры при длительном возделывании в бессменных посевах и в севообороте поддерживают высокий уровень биологической активности почвы за счет корневых выделений и растительных остатков Наибольшая биологическая активность отмечается под озимой рожью,наименьшая - под ячменем.

9. Органические и минеральные удобрения усиливают интенсивность дыхания почвы. Совместное их применение максимально увеличивают выделение углекислого газа.

Известкование дерново-подзолистых почв снижает интенсивность выделения С0г,в среднем по культурам с 1,77 мкл/г/ч на неизвестко-ванных делянках до 0,92 мкл/г/ч по известкованному фону.Это,повиди-мому, происходит из-за изменения реакции среды и замены грибной микрофлоры бактериальной.

11. Содержание подвижных форм фосфора и калия увеличивается при систематическом применении удобрений.Наибольшее содержание. Рг0в и Кд0 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 неиэвесткованной.

12.Минеральные и органические удобрения значительно повышают урожайность полевых культур. В длительном опыте ТСХА в среднем по культурам эффективность применения "минеральных удобрений составила-132%,навоза - 45%,совместное их применении - 149%.

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 -опыта ТСХА за последние годы не вызывает существенных различий в урожайности по сравнению с неизвесткованными делянками и лишь ячмень дает на известкованных- вариантах существен-нную прибавку - 5,5ц/га. "

14.Расчеты интегрального балла плодородия почвы свидетельствуют о решающем значении в нем показателей "гумусового хоэяйства"по-чвы.что косвенно подтверждает полную детерминированность плодородия пахотных дерново-подзолистых почв содержанием органического вещества. |

По материалам диссертации опубликована работа 1. Лыков А. М. .Сафонов 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.