Влияние длительного применения минеральных удобрений на продуктивность культур и агроэкологическое состояние светло-серой лесной почвы

Волосенкова, Инна Анатольевна

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Влияние длительного применения минеральных удобрений на продуктивность культур и агроэкологическое состояние светло-серой лесной почвы
ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние длительного применения минеральных удобрений на продуктивность культур и агроэкологическое состояние светло-серой лесной почвы"

На правах рукописи

ВОЛОСЕНКОВА ИННА АНАТОЛЬЕВНА

ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ КУЛЬТУР И АГРОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ СВЕТЛО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ

Специальность 06.01.04 - агрохимия 03.00.16 - экология

Автореферат диссертации на соисканиеученой степени кандидата сельскохозяйственныхнаук

Москва - Немчиновка - 2004

Работа выполнена на кафедре агрохимии и агроэкологии Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Титова Вера Ивановна

доктор сельскохозяйственных наук Гогмачадзе Гулади Джемалович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Саранин Евгений Константинович

кандидат биологических наук Чечеткина Людмила Васильевна

Ведущая организация: ГНУ Нижегородский научно-исследовательский

проектно-технологический институт АПК(ГНУНИПТИ АПК)

Защита состоится " " ^^Ти^^/^-^С 2004 г. в часов на

заседании диссертационного совета Д 220.016.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте информатизации агрономии и экологии "ВНИИ Агроэкоинформ" по адресу: 143026, Московская область, Одинцовский район, пос. Немчиновка-1, ул. Агрохимиков, д. 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке "ВНИИ Агроэкоинформ'

Автореферат разослан

2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук

Ушаков Ю.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований

Общеизвестно, что удобрение сельскохозяйственных культур - прием, который позволяет не только обеспечить растения питательными элементами, но и сохранив потенциальное плодородие почвы на перспективу. Согласно многочисленным исследованиям, они обеспечивают от 40 до 70-80% прибавки урожая культурных растений. Однако в ряде случаев необоснованное применение минеральных удобрений, при несовершенстве технологий возделывания культур и несоблюдении систем земледелия, привело к целому комплексу негативных экологических последствий.

В результате этого в дискуссиях о путях дальнейшего развития сельского хозяйства все чаще звучат призывы к отказу от применения минеральных удобрений и пропагандируются различные направления альтернативного земледелия. Продуктивность данных систем основывается на естественном плодородии почвы. При этом основной задачей таких систем земледелия считается не столько увеличение продуктивности земледелия, сколько смягчение антропогенного воздействия на окружающую среду. Именно поэтому они наиболее распространены в странах (США, Швеция, Дания и др.), имеющих очень высокий уровень интенсификации сельского хозяйства и проблемы перепроизводства продукции. Кроме этого, альтернативное земледелие возможно лишь на почвах с высоким естественным или искусственно созданным предварительным интенсивным удобрением запасом элементов питания, с научно обоснованным плодосменом и высокой культурой земледелия.

В настоящее время, однако, объективных предпосылок для перевода сельскохозяйственного производства России на альтернативные основы ведения хозяйства слишком мало. В этой связи можно констатировать - альтернативы минеральным удобрениям пока нет. Необходимо лишь искать пути их рационального, безопасного, технологичного использования, т.е. оптимизировать систему применения удобрений. Это возможно на основе краткосрочных и длительных исследований, причем научная и практическая ценность последних, безусловно, выше. Поэтому в современных условиях актуальным является обращение к результатам стационарных многолетних опытов, объективно отражающих воздействие удобрений на урожайность культурных растений и качество их продукции, на состояние окружающей среды, а также дающих возможность оценить агроэкономическую эффективность их использования.

Цель и задачи исследований

Основной целью исследований являлось установление влияния длительного применения минеральных удобрений на продуктивность 5-польного полевого севооборота, а также агрохимические и агроэкологические свойства светло-серой лесной легкосуглинистой почвы.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи: • изучить многолетнюю динамику агрохимических и питательных свойств почвы;

• выявить влияние отдельных видов минеральных удобрений и их сочетаний продуктивность севооборота;

• оценить действие удобрений на культурах разного агрономического назначения: зерновых, пропашных (картофель), однолетних и многолетних бобовых травах;

• проанализировать временную динамику продуктивности севооборота по ротациям;

• дать агроэкологическую оценку длительного применения минеральных удобрений по содержанию тяжелых металлов в почве и показателям ее биологической активности;

• рассчитать агрономическую и биоэнергетическую эффективность (окупаемость) удобрений и оценить агроэкологическую целесообразность их использования по балансу элементов питания в агроэкосистеме.

Научная новизна

Впервые в условиях Волго-Вятского региона на базе 40-летнего стационарного опыта выявлены основные тенденции и динамика эколого-агрохимических свойств светло-серых лесных легкосуглинистых почв.

Установлена зависимость между урожайностью отдельных культур, продуктивностью севооборота в целом и различным уровнем удобренности почв. При этом сравнительное изучение различных видов минеральных удобрений на основе их комплексной оценки по величине урожайности, воздействию на свойства почвы, с учетом агрономической эффективности и экологической безопасности показало, что среди исследованных сочетаний наиболее эффективно полное минеральное удобрение.

Практическая значимость

Насыщенность севооборота многолетними бобовыми травами на уровне 40% севооборотной площади позволяет без внесения удобрений длительное время поддерживать плодородие почвы на исходном уровне и получать устойчивые урожаи основных сельскохозяйственных культур порядка 20 ц зерновых единиц в 1 га.

При внесении средних доз минеральных удобрений (NPK по 50 кг/га) с условием соблюдения всех организационных и агротехнических требований по их применению вероятность загрязнения почвы и сопредельных сред тяжелыми металлами и биогенными элементами крайне низка и в наших условиях не выявлена.

Основные результаты исследований используются в учебных курсах Нижегородской ГСХА в процессе преподавания дисциплин: «Агрохимия», «Система применения удобрений», «Методы агрохимических и экологических исследований», «Программирование урожаев», «Оценка воздействия на окружающую среду» и «Экологическая экспертиза». Защищаемые положения 1. Высокая насыщенность полевого севооборота культурами сплошного сева, из которых половина площади отводится многолетним бобовым травам, позволяет даже при полном отсутствии применения удобрений (абсолютный контроль) избежать деградационных процессов и поддерживать плодородие почвы на исходном уровне.

2. Длительное применение различных минеральных систем удобрения способствует улучшению питательного режима светло-серой лесной легкосуглинистой почвы, а известкование оптимизирует ее физико-химические свойства.

3. Полное минеральное удобрение (НзоРмКзд) позволило получить максимальную продуктивность отдельных сельскохозяйственных культур и севооборота в целом на уровне 30 ц зерновых единиц с 1 га.

4. В условиях высокой насыщенности севооборота бобовыми травами (40% севооборотной площади) определяющее значение в формировании урожая имеют фосфорно-калийные удобрения.

5. Оценка агроэкологического состояния почвенно-биотического комплекса показала, что длительное применение минеральных удобрений не оказывает практически значимого влияния на содержание тяжелых металлов в почве и несколько увеличивает показатели ее микробиологической активности. Апробация работы

Результаты исследований докладывались на 2е международной конференции «Эволюция и деградация почвенного покрова» (Ставрополь, 2002 г.), на научно-практических конференциях «Адаптивный потенциал сельскохозяйственных растений и пути его реализации в современных условиях» и «Агротехнические приемы повышения продуктивности сельскохозяйственных растений в современных условиях» (II. Новгород, 2002 и 2003 гг.), а также на научно-практических конференциях лрофессорско- преподавательского состава Нижегородской ГСХА (2002 — 2004 гг.).

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа содержит введение, 7 глав содержательной части, выводы и рекомендации производству. Она изложена на 158 страницах, содержит 26 таблиц, 16 рисунков и 3 приложения. Список литературы включает 152 наименования, в т.ч. 17 публикаций иностранных авторов.

Выражаю искреннюю благодарность всему коллективу кафедры агрохимии и агроэкологии Нижегородской ГСХА за консультациошгую и организационную поддержку при подготовке и написании диссертационной работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Значение минеральных удобрений в производстве сельскохозяйственной продукции и их влияние на свойства почвы В данной главе дан анализ отечественных и зарубежных исследований по влиянию длительного систематического применения удобрений на урожайность культур и свойства почвы. Констатировано, что направленность влияния далеко не всегда прямолинейна и определяется многими факторами, среди которых присутствуют как почвенно-климатические условия местности, так и биологические особенности культур. В этой связи исследования, направленные на выявление изменений продуктивности почв и определение оптимальных сочетаний удобрений для каждой культуры, имеют несомненную практическую значимость для дальнейшего развития сельскохозяйственного производства.

Глава 2. Объекты и методы исследований

Исследования проводились в стационарном опыте, заложенном в 1964 году профессором, доктором с.-х. наук Ю.И. Сиротиным. С 2000 года опыт проводится под непосредственным руководством автора данной работы. На момент закладки опыта почва (светло-серая лесная, сформированная на покровных суглинках) характеризовалась низким содержанием гумуса (1,43 %), близкой к нейтральной реакцией среды (рН по Ллямовскому равен 6), высокой степенью насыщенности основаниями (83 %), повышенным содержанием подвижного фосфора (125 мг/кг) и калия (126 мг/кг), определенных в 0,2 п HC1.

Опыт заложен в 4-х кратной повторности с увеличенным количеством контролей. Общая площадь делянки составляет 250 м2 (5x25 м), учетная площадь зависела от вида культуры и составляла не менее 75 % общей площади. В 1972 году на половине общей площади каждой делянки (варианта) было проведено известкование и с этого года все результаты опыта идут по двум фонам: неизвесткованному и известкованному. Площадь делянки таким образом уменьшилась до 125 м2. Всего за годы проведения опыта известкование осуществляли 4 раза: в 1972, 1982, 1992 и 2000 годах.

Исследование проведено в севообороте с чередованием культур во времени (в течение 5 лет): озимая пшеница, картофель (кукуруза на зеленую массу), ячмень (овес) с подсевом многолетних бобовых трав 1 и 2 года пользования. В случае выпадения многолетних трав (1983, 1992, 1998 годы) поле засевалось однолетними травами (викоовсяная смесь на зеленую массу). Таким образом, в опыте 9 раз высевали озимую пшеницу (1965, 1970, 1976, 1980, 1985, 1990, 1995, 1997,2000 годы), 7 раз - ячмень (1972,1978, 1982 1987, 1992, 1998, 2002), 6 раз - картофель (1966, 1971, 1977, 1981, 1986, 1991), 8 раз - клевер (1968, 1973, 1974, 1975, 1983, 1988, 1989, 1994), 5 раз - викоовсяную смесь (1979, 1984, 1993, 1999, 2003), по одному разу горох (1964), овес (1967) и кукурузу (2001).

Опыт заложен по сокращенной схеме Жоржа Билля, которая включает в себя следующие варианты: 1) Контроль без удобрений; 2) N 3) Р; 4) NP; 5) РК; 6) NPK. В опыте применялись: сульфат аммония; суперфосфат двойной гранулированный (до 1999 года), фосфоритная мука (с 2000 года); хлористый калий. Дозы удобрений изменялись (в зависимости от культуры) в пределах от 45 до 90 кг/га. Насыщенность удобрениями в среднем за годы исследований составила по 51 кг д. в. /га.

Почвенные образцы для лабораторных исследований отбирались в слое 0-20 см. Исследования, наблюдения и анализы выполнены согласно утвержденным методикам: обменная кислотность в Ы KC1 с последующим определением на ио-нометре типа ЭВ-74; гидролитическая кислотность - по Каппену и сумма поглощенных оснований - по Калпену-Гильковицу; содержание гумуса - по Тюрину в модификации Никитина (1985); подвижные формы фосфора и калия- по методу Кирсанова в модификации ЦИНЛО с последующим определением фосфора колориметрически на ФЭК-56М, а калия -на пламенном фотометре FLAPHO-4; валовое содержание тяжелых металлов - в Ы HNOз при часовом кипячении методом атом-но-абсорбционной спектрофотометрии на AAS-3, биологическую активность почв

определяли согласно общепринятым методикам (Практикум..., 2001): целлюлоли-тическую активность в модификации Кристенсена; активность каталазы газомст-рическим методом Галстяна; активность инвертазы по методу Куприевича и Щербаковой; нитрифицирующую активность по Кравкову; дыхание почвы по Галстяну.

РЕЗУЛЬ ТА ТЫИССЛЕДОВАНИЙ

Глава 3. Влияние удобрений на свойства почвы

Изменение физико-химических показателей

При длительном внесении в почву различных сочетаний минеральных удобрений наблюдается постепенное изменение их свойств, в том числе физико-химических и питательных. Учитывая, что наибольшее изменение физико-химических свойств мелиорируемых почв наблюдается на 3а год известкования, когда проявляется максимальное действие мелиоранта на ППК, для выяснения отмеченных связей нами взяты 4 года: 1975, 1984,1994 и 2003.

В таблице 1 приведены данные по 2а крайним годам. Устанолено, что среди всех вариантов опыта наиболее кислой почвой, как на варианте с внесением извести так и без неё, характеризуется вариант с односторонним внесением азотных удобрений. При внесении же фосфорных удобрений на обоих фонах наблюдалось снижение кислотности. При внесении извести также наблюдается тенденция снижения кислотности. Так, по вариантам опыта обменная кислотность уменьшается на величину от 0,4 до 1,3 ед. рН, гидролитическая - на величину от 0,4 до 2,0 мг -экв на 100 г.

Изменение питательных свойств Содержание гумуса в начальный период времени стабильно на всех вариантах опыта. Однако в 2003 году на некоторых из них наблюдается снижение рассматриваемого показателя, что, вероятнее всего, связано с тем, что в данном опыте не вносились органические удобрения и, в конце концов, процессы минерализации стали преобладать над процессами гумификации, что и привело к снижению содержания гумуса. Содержание фосфора и калия в почве минимально на варианте без внесения удобрений, а максимальное их количество наблюдается на варианте

При внесении извести содержание подвижных форм питательных элементов в целом несколько выше, чем без внесения мелиоранта. На неизвесткованном фоне за время, прошедшее между обследованиями, содержание в почве питательных элементов увеличилось. В целом можно отметить, что за время проведения опыта содержание подвижного фосфора и обменного калия осталось на уровне 3 и 4 классов обеспеченности данными элементами, на котором находилось и в начале опыта.

Таблица 1

Влияние длительного применения различных систем удобрений на физико-химические и питательные свойства почвы

Варианты опыта рНка,ед. рН Нг Б Гумус, % Р205 К20

мг-экв. на 100 г почвы мг/кг

1975 2003 1975 2003 1975 2003 1975 2003 1975 2003 1975 2003 1975 2003

Неизвесткованный фон

Контроль 4,4 4,5 3,5 4,3 11,3 9,6 76 69 1,4 1,4 78 75 90 74

N 3,9 4,3 3,9 4,4 10,6 9,4 73 68 1,4 1,5 95 НО 95 104

Р 4,7 4,9 3,2 3,5 11,7 12,0 79 77 1,4 1,2 103 133 102 110

МР 4,5 4,3 3,5 4,2 и,з 10,0 76 70 1,4 1,2 131 143 123 130

РК 4,5 4,7 3,6 3,7 11,1 11,9 76 76 1,5 1,1 124 139 113 120

4,6 4,3 3,8 4,1 10,9 10,1 74 71 1,5 1,5 143 157 137 142

НСРоз 0,5 0,5 0,5 0,5 1,5 1,6 0,2 0,1 11 10 10 12

Известкованный фон

Контроль 5,0 5,3 3,1 2,3 11,9 13,2 79 87 1,4 1,4 105 98 94 90

N 4,8 5,0 3,3 2,8 11,6 12,5 78 82 1,4 1,5 145 118 113 102

Р 5,3 5,6 2,6 2,1 12,9 13,5 83 87 1,4 1,2 118 128 98 116

ЫР 4,9 5,1 3,0 2,4 12,2 13,3 80 85 1,5 1,2 131 135 130 123

РК 5,1 5,5 3,0 2,5 12,5 12,9 81 84 1,5 1,1 123 139 125 133

м>к 5,0 5,4 2,9 2,4 12,6 13,0 81 84 1,5 1,5 139 146 138 138

НСР05 0,6 0,6 0,4 0,3 1,4 1,4 0,2 0,1 13 13 13 14

Глава 4. Влияние удобрений на продуктивность отдельных культур севооборота

Озимая пшеница

В Нижегородской области наиболее ценными зерновыми культурами являются озимая пшеница и ячмень. Па их долю в нашем опыте приходится 40 % севооборотной площади. Однако озимая пшеница является наиболее востребованной культурой, поэтому для анализа и обсуждения используем именно эту культуру (табл. 2).

Таблица 2

Влияние минеральных удобрений на урожайность озимой пшеницы, ц/га

Показа тели Контроль N Р NP РК NPK

Неювестковаиный фон

Lim 9,4 -г 43,0 8,9-5-42,6 16,5+45,1 19,3+47,9 15,3 + 49,6 22,8 + 51,6

М±ш 20,6 + 9,8 22,9 ± 9,7 26,8 ±9,7 29,3 ± 9,0 27,8 ± 10,3 31,5 ±9,4

V,% 47,6 42,2 33,7 30,4 37,1 29,7

Известкованный фон

Lim 11,0 + 28,2 11,8 -г- 33,5 16,7+35,8 19,7+39,9 20,1+40,4 25,3 + 45,6

M±m 20,6 ± 5,6 26,2 ± 7,9 27,1 ± 6,7 30,5 ± 7,7 30,0 ± 8,1 34,2 ±6,9

V,% 27,3 30,0 24,8 25,3 26,9 20,2

Здесь и далее: lim - интервал между минимальным и максимальным

значением показателя; М - среднее значение показателя; m - ошибка среднего; V, % - коэффициент вариации.

Максимальная урожайность озимой пшеницы на варианте без удобрений отмечалась в 1970 г., она составила 43 ц/га. Среднее же значение урожайности за годы исследований составило 20,6 ц/га. Анализ вариационного ряда урожайных данных контрольного варианта показал, что с 1980 по 2000 гг. (6 ротаций севооборота) продуктивность рассматриваемой культуры была стабильной и варьировала возле среднего значения в пределах его ошибки.

Одностороннее внесение азотных удобрений в среднем за рассматриваемый период времени позволило увеличить сбор зерна на 11 % по сравнению с контрольным вариантом. При этом снижения урожайности, обусловленного возможным обеднением почв опытных делянок фосфором и калием на фоне отсутствия применения содержащих данные элементы питания удобрений, не обнаружено. Как и в предыдущем случае, значения урожайностей на варианте с односторонним внесением фосфорного удобрения существенно не отличаются от среднего. Максимальная относительная прибавка к контрольному варианту была отмечена в 1976 году: она составила 84 %. В среднем применение фосфорных удобрений увеличило урожайность озимой пшеницы на 30 % по сравнению с контрольным вариантом и на 17 % по сравнению с вариантом N. Вариабельность урожайности опытной культуры на варианте Р ниже, чем на ранее рассмотренных вариантах. Это косвенным

образом свидетельствуют о большей устойчивости действия изучаемого фактора (минеральных удобрений) во времени.

Совместное применение азотно-фосфорных удобрений в большинстве случаев было эффективнее их раздельного внесения. Максимальная относительная прибавка к контрольному варианту от внесения NP (105 %) наблюдалась в 1976 году, то есть при наименее благоприятных погодных условиях. Результаты исследования свидетельствуют, что этот вариант в целом был близок по эффективности к варианту с односторонним внесением фосфорных удобрений. Применение фос-форно-калийных удобрений позволило увеличить урожайность исследуемой культуры по сравнению с контролем в среднем на 35 %.

Максимальный сбор зерна в опыте обеспечило внесение полного минерального удобрения. Прибавки по отношению к контролю варьируют от 20 до 149 %. При этом распределение максимума и минимума во времени соответствует уже отмеченной тенденции: наименьшая эффективность отмечается на фоне наиболее высокою уровня урожайности (1970 г.), а наибольшая - на фоне крайне неблагоприятных погодных условий и общего низкого уровня урожайности (1976 г.). Коэффициент вариации, оценивающий изменение данного показателя во времени, на варианте NPK был самым низким.

Периодическое известкование позволило несколько увеличить урожайность озимой пшеницы на контрольном варианте. Применение азотных удобрений на фоне извести в среднем повысило продуктивность опытной культуры на 27 % по отношению к контролю. Прибавки значительно варьировали по годам от несущественных (4-7 %) до достаточно высоких (51 %) по отношению к контролю. Одностороннее внесение фосфорных удобрений во всех случаях способствовало росту урожайности пшеницы по сравнению с контрольным вариантом. Действие извести при внесении азотных и фосфорных удобрений проявилось неодинаково. Так, в среднем за 7 ротаций применение химических мелиорантов один раз за севооборот увеличило урожайность озимой пшеницы на варианте N на 6,2 ц/га, а на варианте Р-на 1,5 ц/га.

Внесение азотно-фосфорных и фосфорно-калийных удобрений на фоне извести во всех случаях существенно увеличивало урожайность пшеницы, но в зависимости от года исследований приоритетным оказывался то один, то другой вариант. Максимальная урожайность озимой пшеницы наблюдалась при внесении полного минерального удобрения на фоне известкования. Прибавка по отношению к чистому контролю (без удобрении и извести) варьировала в диапазоне от 38 до 194 %; по отношению к контролю с известкованием - от 29 до 151 %. Причем вариабельность урожайности по годам на варианте NPK (известкованного фона) является минимальной (коэффициент вариации составляет 20 %), что говорит о более стабильном действии изучаемого фактора. Наиболее эффективным действие извести было на вариаотах с применением сульфата аммония (в среднем за годы исследования прибавка урожая озимой пшеницы составила 5,8 ц/га). Значительная прибавка наблюдалась и на варианте NPK, она составила 4,4 ц/га. Известкование вариантов NP и РК позволило несколько увеличить значение данного показателя (в среднем за годы исследований на 3,4 — 3,5 ц/га). Менее отзывчивым на мелиориро-

вание оказался вариант с односторонним систематическим внесением фосфора. Максимальная эффективность извести наблюдается в 1990 и 1997 годах, так как именно в эти годы известкование давало наибольшие прибавки урожая.

Картофель

Картофель является одной из наиболее распространенных пропашных культур Центральной части Нечерноземной зоны. Урожайность картофеля (табл. 3) в среднем за годы исследования находится на среднеобластном уровне.

Таблица 3

Влияние минеральных удобрений на урожайность картофеля, ц/га

Показатели Контроль N P NP PK NPK

Неизвесткованный фон

Lim 51,0-162,2 58,0-185,0 44,7-219,0 58,4-210,0 71,7+239,3 84,6+298

M±m 129,3±43,4 139,7±45,8 143,1±64,8 161,4+56,3 173,1±68,1 217,9±79,9

V,% 33,6 32,8 45,3 34,9 39,4 36,6

Известкованный фон

Lim 50,3-167,1 56,1-227,9 48,9-200,0 50,1+207,1 65,2+260,1 81,7+291,9

Mim 119,2+49,9 151,5±71,3 131,4±63,8 148,4 ±73,4 190,5+88,5 213,4±91,7

V,% 41,9 47,1 48,6 49,5 46,4 43,0

Однако в условиях нашего опыта в 1977 и 1986 годах урожайность на варианте без внесения удобрений была выше, чем при внесении азотного удобрения, а в 1986 году она превышает и действие фосфорных удобрений. Максимальный эффект ог азотных удобрений (34 %) отмечен в 1991 году: в среднем за годы исследования прибавка урожая составила 10,4 ц/га (или 8 %) по отношению к контролю. Увеличение среднего значения урожайности на варианте односторош1его внесения фосфорного удобрения (на 11%) происходит, в основном, за счет прибавок, полученных в 1977 и 1991 годах: они составляют 36 и 42 % соответственно. Сочетание азотных и фосфорных удобрений привело к увеличению продуктивности в среднем на 25 % относительно контроля. Однако, сравнивая раздельное и совместное действие элементов питания, можно отметить, что наибольшей эффективностью отличаются азотные удобрения (прибавка составляет 21,7 ц/га). В отдельные годы азот-но-фосфорные удобрения не всегда оказывали положительное действие на урожайность. Относительно контроля прибавки от внесения фосфорно-калийных удобрений колебались от 3 до 74 % в разные годы. Наибольшая прибавка от действия калийных удобрений зафиксирована в 1986 году (83 ц/га). По средним многолетним данным эффестивность фосфорно-калийных удобрений выше, чем азотно-фосфорных. Как и следовало ожидать, картофель оказался наиболее отзывчивым на внесение полного минерального удобрения. На этом варианте были получены максимальные прибавки товарной продукции: они составляли от 45 до 101 % относительно варианта без применения агрохимикатов. Эффективность от внесения всего набора биогенных элементов составляет 69 %, а калийные удобрения и в этом сочетании оказались наиболее эффективными.

Известно, что картофель при определенных условиях отрицательно реагирует на известкование, поэтому в наших исследованиях мы вносили известь осенью сразу после его уборки. Здесь следует уточнить, что в 1981 году полноценного урожая картофеля получить не удалось, что обусловлено катастрофически низким количеством осадков (в 2 раза меньше нормы), в остальные годы был получен относительно высокий урожай картофеля. Максимальная продуктивность (167,1 ц/га) на варианте без внесения удобрений был получен в 1977 году (этот показатель превышает значения урожайности вариантов N и Р того же года). Внесешь физиологически кислого сульфата аммония под картофель положительно сказалось на его продуктивности. Прибавки урожая были получены во все годы наблюдений, максимальная наблюдалась в 1986 году (91 %), в другие годы она была несколько меньшей, а в 1977 году, как было уже отмечено выше, наблюдается небольшое снижение урожайности.

Урожайность картофеля на варианте одностороннего внесения фосфорного удобрения в ряде случаев снижается как относительно контроля (1977 и 1981 гг.), так и относительно варианта N (в 1981 и 1986 гг.). В среднем действие фосфорного удобрения на 14 % ниже, чем действие азотного, хотя немного превышает эффективность контрольного варианта. Очевидно, что прибавки, которые наблюдаются на варианте с совместным применением азотных и фосфорных удобрений, обеспечены, прежде всего, внесенным азотом и варьируют от 3 до 32 %. Фосфор же и в этом сочетании действует довольно слабо и не во все годы дает прибавку урожая. Анализ средних данных за время проведения опыта показывает, что эффективность данной системы удобрений находится на уровне действия азотных удобрений, хотя немного и уступает ей. Сочетание фосфора с калием более эффективно, чем с азотом. Если за счет последнего формировалось в среднем 13 % получаемых прибавок урожая, то за счет калия - уже 45 %, что подтверждает значимость калия в получении стабильных урожаев картофеля. Эффективность внесения полного минерального удобрения составляет 79 %, т.е. минеральные удобрения дали прибавку в 94 ц/га. Урожайность, отмеченная на этом варианте, является максимальной во все годы проведения опыта (кроме 1977 г.). Наибольшая урожайность была получена в 1991 году (291,9 ц/га), самая низкая (81,7 ц/га) - в засушливый 1981 год.

Клевер

Введение в структуру севооборота многолетних и однолетних трав является важным условием получения стабильных урожаев возделываемых культур и улучшения азотного питания растений (табл. 4). В наших исследованиях урожайность клевера (сено) на контрольном варианте не отличалась постоянством: она значительно варьировала по годам за все время проведения опыта. Одностороннее внесение азотных и фосфорных удобрений в целом было малоэффективным: прибавки урожайности колебались от 1,7 до 2,5 ц / га, а в отдельные годы урожайность вообще находилась ниже уровня контрольного варианта. Совместное их применение (ЫР) также мало отразилось на величине урожайности: она хоть и возросла, но незначительно и в целом осталась на уровне уже рассмотренных вариантов. Наиболее активно действие фосфора и калия проявлялось в первый год использования травостоя. В среднем за время эксперимента эффективность действия этих удобрений была выше на 19 % относительно контрольного варианта и на 9 - 10 % относитель-

но других вариантов. Сравнение урожайности вариантов Р и РК показывает, что в основном прибавка обеспечивается калийными удобрениями, а фосфор более эффективен только в отдельные годы (1973 и 1988 гг.). По усредненным данным внесение полного минерального удобрения по своей эффективности не отличалось от действия фосфорно-калийных удобрений. Сравнивая его с вариантом КР, можно отметить, что преимущество варианта КРК на исследуемой культуре (по средним значениям) складывается только за счет последних трех лет, где наблюдается достоверное увеличение урожайности клевера. В первые же годы наблюдения за этой культурой вариант КР был более предпочтительным.

Таблица 4

Влияние минеральных удобрений на урожайность клевера (сено), ц/га

Показатели Контроль N Р № РК №К

Неизвееткованный фон

1лт 14,2+43,2 12,8+43,4 16,0+40,8 16,6+47,0 23,6+55,8 15,0+53,6

М±т 29,3±8,8 31,8±10,2 31,0+8,2 32,3±10,5 34,8± 10,3 35,0±12,3

У,% 30,0 32,2 26,3 32,5 29,5 35,1

Известкованный фон

1лт 17,4+48,8 24,8+55,2 18,8+46,2 13,8+47,6 24,8+58,0 13,6+56,0

М±т 33,2+10,6 38,1+10,9 34,1±10,4 34,5±12,3 38,5±11,8 38,3+15,0

У.% 32,0 28,7 30,6 35,7 30,7 39,1

Клевер, согласно своим биологическим особешюстям, является культурой, которая требует нейтральной реакции почвенного раствора, поэтому внесение извести на кислых светло-серых лесных почвах является необходимым агроприемом для повышения его продуктивности. На контрольном варианте при известковании сбор сена варьировал от 17,4 до 48,8 ц/га. Одностороннее внесение азотного удобрения, в зависимости от года исследования, по-разному отразилось на продуктивности клевера. Так, в 1994 году она снизилась на 17 %, в 1974 и 1975 годах осталась практически на уровне контроля, а в остальные годы отмечено повышение урожайности на 13 - 102 %. Внесение фосфора малоэффективно и в целом находится на уровне контрольного варианта. Эффективность же совместного использования азотных и фосфорных удобрений мало отличалась от только что рассмотренного варианта (Р) и контрольного варианта. По годам исследования относительно известкованного контроля изменение урожайности клевера на этом варианте (КР) было неоднозначным: в отдельные годы наблюдалось ей снижение (до 21 %), а в некоторые годы - увеличение (до 14 %). Действие же фосфорно-калийных удобрений было более значимым. Относительно контрольного варианта во все годы исследования отмечается увеличение урожайности исследуемой культуры (на 2-43 %). По сравнению с вариантом одностороннего внесения фосфорного удобрения продуктивность культуры увеличивается в среднем на 13 %, достигая максимума в 1988 году. Надо заметить, что данная система удобрения клевера является наиболее эффективной. При внесении полного минерального удобрения практически во все годы исследования наблюдается увеличение урожайности клевера на 6 - 33 % относительно контроля, а по своей эффективности он находится на уровне варианта РК.

Временная динамика продуктивности севооборота по ротациям Известно, что удобрения, в том числе и минеральные, обладают последействием. Этот эффект проявляется и при длительном систематическом применении удобрений, но выявить его (отделить от прямого действия) в таких условиях очень сложно, так как каждый год действие вновь внесенных удобрений накладывается на последействие ранее внесенных. Урожайность растений в этом случае есть не сколько прямое следствие действия удобрений, внесенных под культуру, сколько суммарный результат от действия и последействия удобрений. В этой связи изменения урожайности культур по ротациям севооборота могут, в некоторой мере, служить иллюстрацией накопительного эффекта от удобрений (как положительного, так и отрицательного).

Результаты суммарной продуктивности культур по ротациям севооборота в нашем опыте приведены в таблице 5. В целом по динамике продуктивности культур по ротациям севооборота можно констатировать следующее: 1) в зернопро-пашном севообороте с долей пропашных культур, не превышающей 20%, и, соответственно, высокой долей культур сплошного сева, оставляющих после себя много корневых и пожнивных остатков, даже при полном отсутствии удобрений в севообороте можно получать урожаи в 20 ц зерна с 1 га; 2) при высокой доле бобовых трав в севообороте его продуктивность во времени зависит не столько от азота, сколько от фосфора и калия.

Глава 5. Агроэкологическая оценка использования удобрений

Содержание в почве тяжелых металлов Существует две точки зрения на возможность загрязнения почвы тяжелыми металлами (ТМ) вследствие применения агрохимикатов: 1) тяжелые металлы, внесенные с удобрениями, накапливаются в почве в результате небольшого выноса их с урожаем; 2) систематическое применение агрохимикатов в агрономически целесообразных дозах не является потенциальным загрязнителем почвы и растительности. В опыте исследования на содержание в почве валовых форм тяжелых металлов проводились в 1993 и 2003 годах. Установлено, что их содержание находится в пределах санитарно-гигиенических нормативов. При этом однозначной зависимости между вносимыми в опыте удобрениями и содержанием тяжелых металлов не установлено, но наблюдаются незначительные колебания в пределах установленных нормативов. Так, на фоне многолетнего внесения азотных удобрений без извести концентрация свинца и хрома на 10 % меньше, чем на контроле, а содержание прочих элементов в пахотном слое несколько выше: меди и никеля на 8 и 11 % соответственно, цинка - на 19 %, кадмия - на 30 %. Внесение суперфосфата на 4 - 17% уменьшало их концентрацию в почве (за исключением кадмия). Совместное использование азотных и фосфорных удобрений увеличило содержание валовых форм свипца и кадмия на 2 и 27 % соответственно, содержание других элементов в почве уменьшилось на незначительную величину (3-9 %). Внесение фосфорно-калийных удобрений увеличило содержание кадмия на 37 %, содержание свинца, меди, цинка и никеля уменьшилось, а концентрация хрома находится на уровне контрольного варианта. Применение полного минеральпого удобрения в большей степени отразилось на металлах первого класса токсичности: содержание свинца уменьшилось на 28 %, а кадмия - увеличилось на 73 %, что, однако, не превышает установленного для него норматива (ОДК); изменения других исследуемых показателей были незначительны и находились в пределах ошибки опыта.

Таблица 5

Влияние удобрений на продуктивность севооборота во времени (1964 - 2003 гг.), ц. з. ед. / га

Варианты опыта Ротации севооборота Среднее ±к контролю, %

I II III IV V VI VII VIII

Неизвесткованный фон

Контроль 17,2 26,3 20,9 15,7 21,1 23,6 16,2 16,9 19,7 .

N 20,2 27,5 19,9 18,0 23,0 26,1 19,1 20,2 21,8 11

Р 19,1 26,7 27,0 17,6 26,0 27,4 21,3 22,3 23,4 19

ЫР 23,4 30,7 27,7 19,5 27,9 33,1 23,0 24,7 26,3 33

РК 19,1 29,3 30,8 20,4 29,4 30,3 21,8 21,8 25,4 29

ЫРК 23,4 32,5 36,1 22,9 35,3 37,6 25,0 24,0 29,6 50

Известкованный фон

Контроль - 24,7 23,2 16,1 22,9 24,3 18,3 17,2 21,0 -

N - 25,4 22,2 19,1 25,8 28,0 21,8 19,5 23,1 11

Р - 25,4 25,1 18,9 26,0 29,8 22,3 20,4 24,0 15

КР - 27,8 29,2 19,5 28,3 34,0 26,0 24,8 27,1 30

РК - 26,2 32,0 21,2 30,0 33,2 26,2 25,1 27,7 33

ЫРК - 28,4 35,9 23,1 35,9 40,6 28,5 29,6 31,7 52

Внесение извести несущественно отразилось на содержании тяжелых металлов в почве опыта. Но следует отметить, что в целом концентрация свинца, кадмия и меди несколько выше, чем на неизвесткованном фоне, а содержание цинка, никеля и хрома находится на прежнем уровне. Каких-либо значительных изменений в содержании тяжелых металлов в почве опыта за 10 лет также не отмечено.

Биологическая активность почвы Внесение невысоких доз минеральных удобрений, особенно на фоне извести, обычно увеличивает численность агрономически важных физиологических групп почвенных микроорганизмов, участвующих в основных почвенных процессах, что повышает ферментативную активность почв и интенсивность продуцирования углекислоты. Результаты некоторых определений биологической активности почвы на двух основных вариантах опыта представлены в таблице 6.

Таблица 6

Влияние удобрений на биологическую активность почвы

Показатели | Контроль 1 | Контроль 2 | NPK1 j NPK2

Инвертаза, мг глюкозы Irl сут

Lim 14,4 +18,4 15,7 + 19,6 15,5 + 19,9 16,2 + 20,2

M±m 16,6 ±0,4 17,6 ±0,4 17,7 ±0,4 18,5 ±0,4

V,% 6,9 7,0 7,4 7,7

Каталаза, O2 см3 Irl мин

Lim 1,3 + 2,1 1,5+2,2 1,6 + 2,3 1,6 + 2,5

M± m 1,7 ± 0,08 1,8 + 0,08 2,0 ± 0,07 2,1 ±0,09

V,% 15,3 12,8 11,4 13,3

Нитрифицирующая активность, мг /кг

Lim 5,0 + 6,1 5,3 + 6,5 5,5 + 7,2 6,3 + 7,9

Mim 5,5 ±0,1 5,8 ±0,1 6,3 ±0,2 7,0 ±0,2

V,% 6,1 6,3 7,9 7,3

Целлюлозоразлагающая способность, %

Lim 15,5 + 19,8 16,0 + 20,9 17,3 + 21,5 16,9 + 22,4

M± m 17,2 ±0,4 17,9 ±0,5 19,4 ±0,5 19,6 ±0,7

V, % 7,7 8,3 7,3 10,1

Дыхание, мг СОг / Юг / сут

Lim 5,0 + 6,9 5,4 + 7,6 5,6 + 8,5 6,0 + 9,4

M ± m 5,8 ±0,2 6,4 + 0,3 7,0 ±0,3 7,6± 0,4

V,% 10,1 12,7 14,7 14,2

Условные обозначения: 1 - неизвесткованный фон;

2 - известкованный фон;

Анализ вариационного ряда данных наблюдений за изменением микробиологической активности почвы свидетельствует о незначительной изменчивости изучаемых показателей (коэффициент вариации <10). В целом биологическая активность светло-серой лесной почвы в условиях систематического применения минеральной системы удобрений характеризуется как слабая, за исключением активности инвертазы (средний уровень). Внесение удобрений незначительно повышало активность всех рассматриваемых показателей, а внесение известковых материалов слабо отражалось на интенсивности изучаемых процессов.

Глава 6. Эффективность применения удобрений

Для оценки эффективности изучавшихся систем удобрений были рассчитаны прибавки урожая возделываемых культур севооборота на 1 кг действующего вещества применявшихся удобрений (табл. 7), биоэнергетическая эффективность применения удобрений в севообороте и сделана оценка эффекгивности применения удобрений по балансу элементов питания.

Агрономическая эффективность

Полученные данные таблицы свидетельствуют о том, что на пшенице наибольшей окупаемостью обладают фосфорные удобрения. Причем, численно она одинакова как на неизвесткованном, так и на известкованном фонах.

Таблица 7

Суммарная окупаемость и эффективность вносимых в севообороте удобрений

Варианты опыта Озимая пшеница Ячмень Картофель

1 2 1 2 1 2

Неизвесгкованный фон

Контроль - - - - - -

N 3,8 100 6,7 176 5,3 139

Р 10,3 271 10,9 287 6,8 179

ИР 7,3 192 6,5 171 6,1 161

РК 6,0 158 6,1 161 7,6 200

ЬГРК 6,1 165 7,5 227 9,5 306

Известкованный фон

Контроль - - - - - -

N 6,5 171 6,1 161 2,1 55

Р 10,8 284 9,7 255 3,9 102

№ 8,3 218 6,1 161 4,4 116

РК 3,7 97 6,3 166 10,5 276

1МРК 7,6 205 4,4 133 9,3 300

1 - окупаемость удобрений прибавкой урожая, кг з.едЛг д. в-ва

2 — уровень эффективности, %

Окупаемость азотных удобрений стабильно повышается в ряду вариантов: N —♦ ИР —♦ ЫРК, то есть оптимизация литания увеличивает отдачу от азотных удобрений. Картофель показал высокую отдачу от калийных удобрений, увеличивающуюся при известковании. Азотные удобрения на картофеле также повышают свою эффективность при включении азота в двойные и тройные питательные смеси. Максимальной суммарной эффективностью отмечены варианты Р (пшеница, ячмень), NPK и РК (картофель).

Биоэнергетическая эффективность В последние годы оценку эффективности применения удобрений принято проводить на основе энергетического анализа, который предусматривает сопоставление биохимической (аккумулированной в продукции) энергии с се затратами на получение урожая. Энергетический анализ, проведенный нами, показал, что на не-известкованном фоне наибольшей энергетической эффективностью отличается вариант с односторонним внесением фосфорных удобрений. Также свое влияние на энергетическую оценку применения удобрений оказал и изучаемый севооборот, в котором 40 % площади приходится на зерновые культуры, 40 % - на многолетние травы и 20 % площади занято картофелем. Энергетический КПД действия удобрений повышается с уменьшением содержания элементов питания в почве. Коэффициент энергоотдачи, полученный в нашем исследовании, соответствует тем показателям, которыми характеризуется подобный набор культур (озимая пшеница, ячмень с подсевом трав, травы 1 т.п., травы 2 г. п., картофель).

Оценкаэффективности примененияудобрений по балансу элементов питания Определение баланса элементов питания имеет большое значение при изучении закономерностей функционирования системы «почва - удобрение - растение», позволяя регулировать плодородие почвы и являясь при этом экологическим критерием химической нагрузки на почву и контактирующие с ней компоненты окружающей среды. Фактический баланс элементов питания в почве за период 1975-2003 гг., рассчитанный по средневзвешенному выносу элемента питания культурами и насыщенности севооборота удобрениями, складывался следующим образом (табл. 8).

Характеристика баланса элементов питания в почве при внесении удобрений

Вари анты Баланс, кг / га Баланс, %

N Р2О5 к2о N р2о3 К20

1* 2** 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

N 2,6 -3,4 -21,3 -23,5 -56,3 -62,7 5 6 -100 -100 -100 -100

Р -51,6 -52,6 28,0 27,5 -59,1 -61,0 -100 -100 123 119 -100 -100

№ -7,0 -7,8 25,9 25,3 -65,6 -66,5 -12 -13 104 -97 -100 -100

РК -55,4 -61,5 26,2 23,7 -13,0 -20,9 -100 -100 107 88 -20 -29

№К -14,8 -18,9 22,4 20,6 -17,2 -28,6 -23 -27 79 68 -25 -36

Рекомендуемый баланс 20-30 70-100 10-13

1 - нсизвесткованный фон:

2 - известкованный фон.

Баланс по азоту и калию практически на всех вариантах опыта был отрицательным. Причем, если в отношении азота это не вызывает серьезных опасений, поскольку 40 % культур севооборота представлено бобовыми, то отрицательный баланс по калию может привести к деградации почвы по данному показателю (хотя, как показывает многолетняя динамика содержания подвижных форм калия, пока этого не происходит). Баланс по фосфору при поступлении данного элемента в почву был положительным, а на вариантах контроль и N - отрицательным. Оценка

коэффициента возврата и балансового коэффициента использования удобрений свидетельствуют, что при применении удобрений в изучаемых дозах (от 45 до 90 кг д. в-ва) вероятность возникновения неблагоприятных экологических последствий практически отсутствует.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что длительное одностороннее внесение азотных минеральных удобрений увеличивает обменную и гидролитическую кислотность почвы (в среднем на 0,4 единицы рН и 0,3 мг-экв. на 100 г почвы соответственно) по сравнению с контрольным вариантом. Одностороннее внесение фосфорных удобрений, напротив, способствует уменьшению кислотности почвы (в среднем на 0,5 мг-экв. на 100 г почвы). Известкование почвы изменило ее агрохимические параметры: рНКС| увеличилось на 0,8 единиц, НР снизилась на 1,3 мг-экв/ 100 г.

2. Длительное применение минеральных удобрений в дозе по 50 кг действующего вещества каждого элемента на 1 гектар в севообороте с высокой насыщенностью культурами сплошного сева (80% севооборотной площади) позволяет стабилизировать содержание гумуса в почве на исходном (на момент начала опыта) уровне. При этом содержание подвижных соединений фосфора и калия в почве на удобренных вариантах выше, чем на контроле: например, на варианте с систематическим применением полного минерального удобрения содержание Р2О5 на 75 мг/кг, а К2О - на 54 мг/кг выше, чем на варианте без внесения удобрений.

3. Естественное плодородие светло-серой лесной легкосуглинистой почвы в многолетнем стационарном опыте позволяет получать устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур на уровне: озимая пшеница - 21 ц, ячмень - 20-21 ц, картофель - 119-129 ц, клевер (сено) - 29-33 ц, викоовсяная смесь (сено) -19-20 ц/га, или в среднем 20 ц зерновых единиц с 1 га.

4. Применение минеральных удобрений способствует значительному повышению урожайности сельскохозяйственных культур, достигая максимума на варианте с полным минеральным удобрением: 32 и 34 ц озимой пшеницы, 32 и 33 ц ячменя, 218 и 213 ц картофеля, 35 и 38 ц сена клевера, 25 и 26 ц сена вико-овсяной смеси с каждого гектара на неизвестковашюм и известкованном фонах соответственно.

5. Выявлено, что участие различных видов минеральных удобрений в формировании урожая изучаемых культур на неизвесткованной почве различно: при высокой доле бобовых трав в севообороте (40 % площади) его продуктивность зависит от внесения не столько азотных, сколько от фосфорных и калийных удобрений. Однако в большинстве случаев наиболее продуктивным является вариант с внесением полного минерального удобрения. Действия отдельных видов удобрений на фоне внесения извести аналогичны. Максимальный эффект от извест-

кования зафиксирован на варианте с совместным использованием фосфорных и калийных удобрений: прибавка составила 2,3 ц зерновых единиц с 1 га.

6. Установлено, что содержание валовых форм тяжелых металлов в почве на фоне длительного систематического внесения минеральных удобрений в средних дозах относительно стабильно и находится в рамках предельно допустимой концентрации.

7. Биологическая активность светло-серой лесной почвы опыта характеризуется как слабая, за исключением активности инвертазы (средний уровень). Внесение удобрений и извести способствовало повышению активности всех рассматриваемых показателей (инвертазной, каталазной и нитрифицирующей активности, целлюлозоразлагающей способности и дыхания почвы). Вариабельность показателей незначительная как на удобренных, так и на неудобренных вариантах (коэффициент вариации изменяется от 6 до 15%).

8. Агрономическая оценка применения удобрений показала, что все изученные сочетания видов удобрений высокоэффективны - уровень их эффективности выше 100 %. Максимальной суммарной отдачей характеризуется вариант с односторонним внесением фосфорного удобрения на пшенице и ячмене (10-11 кг з.ед. / кг д. в-ва), а также варианты с внесением фосфорно-калийных удобрений и полным минеральным удобрением на картофеле (8-10 кг з.ед. / кг д. в-ва).

9. Анализ агроэкологической ситуации по балансу элементов питания в условиях стационарного опыта показал, что при внесении опасность загрязнения сельскохозяйственной продукции и сопредельных сред биогенными элементами практически отсутствует: коэффициент возврата по азоту равен 0,77, по фосфору - 1,79 и по калию - 0,75, что свидетельствует о высокой степени их включения в процесс формирования растительной продукции.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В условиях дефицита удобрений на светло-серой лесной почве Волго-Вятского региона в структуре полевого севооборота доля трав должна занимать не менее 40 % площади, что длительное время позволит получать относительно устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур (до 20 ц з. ед. / га).

2. Для получения высокой урожайности сельскохозяйственных культур (на уровне 30 ц з ед. / га) следует применять полное минеральное удобрение в дозах по 50 кг д. в-ва / га.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Титова В.И. Влияние многолетнего систематического применения азотных удобрений на агрохимические свойства светло - серых лесных почв / В.И. Титова, И.А. Волосенкова // Адаптивный потенциал сельскохозяйственных растений и пути его реализации в современных условиях: Сб. науч.тр. - Н.Новгород, НГСХА, 2002. -С. 109-112.

2. Титова В.И. Удобрения как фактор продуктивности агробиоценоза и сохранения плодородия светло-серых лесных почв / В.И. Титова, Л.Д. Варламова, И.А. Волосенкова // Материалы 2" международной конференции «Эволюция и деградация почвенного покрова» - Ставрополь, 2002. - С. 452 - 454.

3. Волосенкова И.А. Влияние длительного применения минеральных удобрений на содержание и запасы гумуса в светло-серой лесной почве / И.А. Волосен-кова // Агротехнические приемы повышения продуктивности сельскохозяйственных растений в современных условиях: Сб. тр. - Н.Новгород, НГСХА, 2003. - С. 102-104.

4. Волосенкова И.А. Влияние систематического применения минеральных удобрений на урожайность культур в многолетнем опыте / И.А. Волосенкова, Л.Д. Варламова, Е.Г. Тюрникова // Плодородие - 2004. - № 4 (19). - С. 14-15.

5. Волосенкова И.А. Влияние минеральных удобрений и извести на биологическую активность светло-серой лесной почвы / И.А. Волосенкова, Г.Д. Гогмачад-зс, В.И. Титова // Достижения науки и техники АПК. - 2004. - № 8. - С.

Подписано в печать 02.09.2004 г. Усл. печ. 1. Тираж 100 экз. Заказ № 264 Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия 603107, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина 97

Типография НГСХА

»16680 ¿«л« 80

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Волосенкова, Инна Анатольевна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Значение минеральных удобрений в производстве сельскохозяйственной продукции.

1.2. Влияние удобрений на свойства почвы.

Глава 2. ЦЕЛЬ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Краткая характеристика природных условий.

2.2. Методы проведения исследований.

2.3. Характеристика почв, используемых в исследованиях.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Глава 3. ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА СВОЙСТВА ПОЧВЫ.

3.1. Физико-химические показатели почвы.

3.2. Динамика питательных свойств почвы.

Глава 4. ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ

ОТДЕЛЬНЫХ КУЛЬТУР СЕВООБОРОТА.

4.1. Урожайность зерновых культур.

4.1.1. Озимая пшеница.

4.1.2. Ячмень.

4.2. Урожайность пропашных культур (картофель).

4.3. Урожайность однолетних и многолетних трав.

4.3.1. Клевер.

4.3.2. Вико-овсяная травосмесь.

4.4. Временная динамика продуктивности севооборота по ротациям.

Глава 5. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА.

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УДОБРЕНИЙ.

5.1 .Содержание в почве тяжелых металлов.

5.2. Биологическая активность почвы.

Глава 6. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ.

6.1. Агрономическая эффективность.

6.2. Биоэнергетическая эффективность.

6.3. Оценка эффективности применения удобрений по балансу элементов питания.

ВЫВОДЫ.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Влияние длительного применения минеральных удобрений на продуктивность культур и агроэкологическое состояние светло-серой лесной почвы"

Актуальность исследований

Общеизвестно, что удобрение сельскохозяйственных культур — прием, который позволяет не только обеспечить растения питательными элементами, но и сохранить потенциальное плодородие почвы на перспективу. Согласно многочисленным исследованиям, они обеспечивают от 40 до 70-80% прибавки урожая культурных растений. Однако в ряде случаев необдуманное применение минеральных удобрений, при несовершенстве технологий возделывания культур и несоблюдении систем земледелия, привело к целому комплексу негативных экологических последствий.

В результате этого в дискуссиях о путях дальнейшего развития сельского хозяйства все чаще звучат призывы к отказу от применения минеральных удобрений и пропагандируются различные направления альтернативного земледелия (тождественны или близки к нему понятия «экологическое», «биологическое», «природное» и т.д. земледелие). Продуктивность данных систем основывается на естественном плодородии почвы, а также на средствах борьбы с вредителями и болезнями культур природного происхождения. При этом основной задачей таких систем земледелия является не столько увеличение продуктивности земледелия, сколько смягчение антропогенного воздействия на окружающую среду. Именно поэтому они наиболее распространены в странах (США, Швеция, Дания и др.), имеющих очень высокий уровень интенсификации сельского хозяйства и проблемы перепроизводства продукции. Кроме этого, альтернативное земледелие возможно лишь на почвах с высоким естественным или искусственно созданным предварительным интенсивным удобрением запасом элементов питания, с научно обоснованным плодосменом и высокой культурой земледелия.

В настоящее время, однако, объективных предпосылок для перевода сельскохозяйственного производства России на альтернативные основы ведения хозяйства, слишком мало. В этой связи можно констатировать - альтернативы минеральным удобрениям нет. Необходимо лишь искать пути их рационального, безопасного, технологичного использования, т.е. оптимизировать систему применения удобрений. Это возможно на основе краткосрочных и длительных исследований, причем научная и практическая ценность последних, безусловно, выше. Поэтому в современных условиях актуальным является обращение к результатам стационарных многолетних опытов, объективно отражающих воздействие удобрений на урожай культурных растений и качество их продукции, на состояние окружающей среды, а также дающих возможность оценить агроэкономическую эффективность их использования.

Цель и задачи исследований

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

• изучить многолетнюю динамику физико-химических и питательных свойств почвы;

• выявить влияние отдельных видов минеральных удобрений и их сочетаний на продуктивность севооборота;

• проанализировать временную динамику продуктивности севооборота по ротациям;

Научная новизна

Впервые в условиях Волго-Вятского региона на базе 40-летнего ста* ционарного опыта выявлены основные тенденции и динамика эколого-агрохимических свойств светло-серых лесных легкосуглинистых почв.

Практическая значимость

При внесении средних доз минеральных удобрений (МРК по 50 кг/га) с условием соблюдения всех организационных и агротехнических требований по их применению вероятность загрязнения почвы и сопредельных сред тяжелыми металлами и биогенными элементами крайне низка и в наших условиях не выявлена.

Защищаемые положения

1. Высокая насыщенность полевого севооборота культурами сплошного сева, из которых половина площади отводится на многолетние бобовые травы, позволяет даже при полном отсутствии применения удобрений (абсолютный контроль) избежать деградационных процессов и поддерживать плодородие почвы на исходном уровне.

3. Полное минеральное удобрение (N5(^50^50) позволило получить максимальную продуктивность отдельных сельскохозяйственных культур и севооборота в целом на уровне 30 ц зерновых единиц с 1 га.

Апробация работы

Результаты исследований докладывались на 2й международной конференции «Эволюция и деградация почвенного покрова» (Ставрополь, 2002 г.), на научно-практических конференциях «Адаптивный потенциал сельскохозяйственных растений и пути его реализации в современных условиях» и «Агротехнические приемы повышения продуктивности сельскохозяйственных растений в современных условиях» (Н. Новгород, 2002 и 2003 гг.), а также на научно-практических конференциях профессорско- преподавательского состава Нижегородской ГСХА (2002 -2004 гг.).

Заключение Диссертация по теме "Агрохимия", Волосенкова, Инна Анатольевна

выводы

1. Установлено, что длительное одностороннее внесение азотных минеральных удобрений достоверно увеличивает обменную и гидролитическую кислотность почвы (в среднем на 0,4 единицы рН и 0,3 мг-экв. на 100 г почвы соответственно, по сравнению с контрольным вариантом). Одностороннее внесение фосфорных удобрений, напротив, способствует уменьшению кислотности почвы (в среднем на 0,5 мг-экв. на 100 г почвы по сравнению с контрольным вариантом). Известкование почвы изменило ее физико-химические параметры: рНкс] увеличилось на 0,8 единиц, Нг снизилась на 1,3 мг-экв./100 г.

2. Длительное применение минеральных удобрений, в дозе по 50 кг действующего вещества каждого элемента на 1 гектар, в севообороте с высокой насыщенностью культурами сплошного сева (80 % севооборотной площади) позволяет стабилизировать содержание гумуса в почве на исходном (на момент начала опыта) уровне. При этом содержание подвижных соединений фосфора и калия в почве на удобренных вариантах выше, чем на контроле: например, на варианте с систематическим применением полного минерального удобрения содержание Р2О5 на 75 мг/кг, а К20 — на 54 мг/кг выше, чем на варианте без внесения удобрений.

3. Естественное плодородие светло-серой лесной легкосуглинистой почвы в многолетнем стационарном опыте позволяет получать устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур на уровне: озимая пшеница — 21 ц, ячмень - 20-21 ц, картофель - 119-129 ц, клевер (сено) - 29-33 ц, вико-овсяная смесь (сено) - 19-20 ц/га, или в среднем 20 ц зерновых единиц с 1 га.

4. Применение минеральных удобрений способствует значительному повышению урожайности сельскохозяйственных культур, достигая максимума на варианте с полным минеральным удобрением: 32 и 34 ц озимой пшеницы, 32 и 33 ц ячменя, 218 и 213 ц картофеля, 35 и 38 ц сена клевера, 25 и 26 ц сена вико-овсяной смеси с каждого гектара на неизвесткованном и известкованном фонах соответственно.

5. Выявлено, что участие различных видов минеральных удобрений в формировании урожая изучаемых культур на неизвесткованной почве различно: при высокой доле бобовых трав в севообороте (40% площади) его продуктивность зависит от внесения не столько азотных, сколько от фосфорных и калийных удобрений. Закономерности действия отдельных видов удобрений на фоне внесения извести сохраняются. Максимальный эффект от известкования зафиксирован на варианте с совместным использованием фосфорных и калийных удобрений: прибавка составила 2,3 ц зерновых единиц с 1 га.

6. Установлено, что содержание тяжелых металлов в почве на фоне длительного систематического внесения минеральных удобрений в средних дозах стабильно и находится в рамках предельно допустимой концентрации.

7. Биологическая активность светло-серой лесной почвы опыта характеризуется как слабая, за исключением активности инвертазы (средний уровень). Внесение удобрений и извести способствовало повышению активности всех рассматриваемых показателей (инвертазной, каталаз-ной и нитрифицирующей активности, целлюлозоразлагающей способности и дыхания почвы). Вариабельность показателей незначительная как на удобренных, так и на неудобренных вариантах (коэффициент вариации изменяется от 6 до 15%).

9. Анализ агроэкологической ситуации по балансу элементов питания в условиях стационарного опыта показал, что при внесении N50 Р50 К5о опасность загрязнения сельскохозяйственной продукции и сопредельных сред биогенными элементами практически отсутствует: коэффициент возврата по азоту равен 0,77, по фосфору - 1,79 и по калию — 0,75, что свидетельствует о высокой степени их включения в процесс формирования растительной продукции.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В условиях дефицита удобрений на светло-серой лесной почве Волго

Вятского региона в структуре полевого севооборота доля трав должна занимать не менее 40 % площади, что длительное время позволит получать устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур (до 20 ц з. ед. / га).

2. Для получения высокой урожайности сельскохозяйственных культур (на уровне 30 ц з.ед. / га) следует применять полное минеральное удобрение в дозах по 50 кг д. в-ва / га.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Волосенкова, Инна Анатольевна, Нижний Новгород

1. Агроклиматические ресурсы Горьковской области. — Горький, 1967. -227 с.

2. Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1975. -С. 106-196.

3. Агрохимические, микробиологические и фитотоксические свойства дерново-подзолистой почвы в период последействия удобрений / В.Г Минеев, Н.Ф. Гомонова, И.Н. Скворцова и др. // Агрохимия. 1999. -№7.-С. 19-23.

4. Агроэкологическая оценка применения удобрений в агроценозе кукурузы в условиях степной зоны Украины / С.М. Крамарев, Л.Н. Скрип-ник, В.Е. Коваленко и др. // Агрохимия. 2000. - №2. - С. 67-72.

5. Авдонин В.Н.Вопросы земледелия на кислых почвах /В.Н. Авдонин. -М.: Сельхозгиз, 1957. 228 с.

6. Андреева В.М. Длительное применение минеральных удобрений / В.М. Андреева // Химизация сельского хозяйства. 1989. - №12. - С. 49-52.

7. Аристархов А.Н. Эколого-агрохимическое обоснование оптимизации питания растений и комплексного применения макро — и микроудобрений в агроэкосистемах: Дисс. в виде науч. докл. на соиск. уч. степ, докт. биол. наук / А.Н. Аристархов. — М., 2000. 438 с.

8. Бровкин В.И. Влияние удобрений на продуктивность культур и свойства почвы в 3-й ротации зернового севооборота на выщелоченном чернозёме Тульской области / В.И. Бровкин // Агрохимия. 1996. -№11.-С. 61-67.

9. Булотас Ю.Ю. Изменение физико-химических свойств супесчаной почвы под влиянием различного удобрения / Ю.Ю. Булотас, Н.Ю. Бе-кинтене // Почвоведение и агрохимия. Вильнюс: «Минтис», 1974. — С. 93-99.

10. Валагурова Е.В. Азотсодержащие удобрения регулятор жизнедеятельности почвенной микрофлоры / Е.В. Валагурова // Структура и функции микробного сообщества почв с различной антропогенной нагрузкой: Тез. докл. респ. конф. - Киев, 1982. - С. 20-28.

11. Войнова Райкова Ж. Микроорганизмы и плодородие / Ж. Войнова — Райкова, В. Ранков, Г. Ампова / Пер.с болг. и предисл. З.К. Благовещенской. -М.: Агропромиздат, 1986. - 120 с.

12. Войтович Н.В. Плодородие почв Нечерноземной зоны и его моделирование / Н.В. Войтович. М.,1997. - 387 с.

13. Влияние извести, навоза и минеральных удобрений на продуктивность озимой ржи и качество зерна при различных погодных условиях / С.Н. Адрианов, Г.Т. Воробьёв, B.C. Макурин, В.П. Агеев // Агрохимия. -1993.-№9.-С. 35-45.

14. Влияние систем удобрения на агрохимические свойства чернозёма выщелоченного, баланс питательных веществ и продуктивность полевых культур в зернопропашном севообороте / В.В. Агеев, В.И. Демкин, П.И. Махуков и др. // Агрохимия 1997. -№3. - С. 5-12.

15. Влияние удобрений на биологическую активность дерново-подзолистой почвы в зависимости от сезонных условий / В.В. Негру-Водэ, Т.К. Ильина, Е.С. Василенко, Р.Н. Ходакова // Динамика микробиологических процессов в почве. Таллин, 1974. — С. 98-101.

16. Влияние удобрений на несимбиотическую фиксацию атмосферного азота в почве / J1.K. Ницэ, М.Х. Брук, Н.П. Покровский, С.А. Дзысюк // Микроорганизмы и продуктивность сельского хозяйства / Тез. докл. к VI съезду ВМО, Т. 5. Рига, 1980. - С. 44.

17. Влияние удобрений на урожай и фосфорно-калийный режим типичного тяжелосуглинистого слабосмытого чернозёма / Н.К. Долженко, Н.М. Доманов, В.П. Апраксин, С.К. Мазепин // Химия в сельском хозяйстве. 1996.-№2.-С. 21-22.

18. Володина Т.И. Оптимизация минерального питания картофеля на основе почвенной диагностики / Т.И. Володина // Агрохимия. — 1999. -№5.-С. 19-24.

19. Галстян А. 111. Ферментативная активность почв Армении / А.Ш. Гал-стян. Ереван: Айастан, 1974. - 275 с.

20. Гамаюнова В.В. Влияние систематического применения азотных удобрений на урожай и качество культур в условиях орошения на юге Украины / В.В Гамаюнова // Агрохимия. 1997. - №2. - С. 47-50.

21. Голоха В.В. Влияние систематического применения удобрений на биологическую активность почвы / В.В. Голоха // Науч. тр. Укр. с.-х. акад., 1975.-Вып. 146.-С. 141-145.

22. Гомонова Н.Ф. Влияние длительного применения минеральных удобрений на разных агрохимических фонах на качество зерна озимой ржи / Н.Ф. Гомонова // Агрохимия. 1999. - №9. - С. 37-46.

23. Гомонова Н.Ф. Эколого-биологическая оценка длительного применения агрохимических средств / Н.Ф. Гомонова // Тез. докл. II съезда общества почвоведов. Т.1. С.-Пб., 1996. - С. 337-338.

24. Городный Н.Г. Влияние длительного применения удобрений на агрохимические свойства и урожай севооборота / Н.Г. Городный // Влияние длительного применения удобрений на плодородие почвы и продуктивность севооборотов. М.:МСХСССР. - 1960. - Вып. 1. - С. 86.

25. Гранкова А.Ю. Особенности микробной трансформации С и N в процессе самовосстановления агроэкосистем дерново-подзолистой почвы / А.Ю. Гранкова // Тез. докл.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН. М., 2000. - Кн.2. - С. 12-13.

26. Гришин Г.Е. Влияние известкования и систем удобрения на агрохимические показатели чернозема выщелоченного и продуктивность звена севооборота / Г.Е. Гришин // Агрохимия. 2001. -№10. - С. 5-10.

27. Гусейнов A.M. Почвенные микроорганизмы при различном удобрении монокультуры хлопчатника / A.M. Гусейнов // Тез. докл. 8 съезда почвоведов, Новосибирск, 14-18 августа 1989 г. Кн. 2. комисс 2-3.— Новосибирск, 1989.-С. 280.

28. Дабахов М.В. Влияние агрохимических средств на поступление свинца и кадмия в растения на светло-серой лесной почве / М.В. Дабахов // Проблемы экологии Ульяновской области. — Ульяновск, 1997 -С. 41-42.

29. Девятова Т.А. Гумусовое состояние чернозема выщелоченного в условиях интенсивного земледелия / Т.А. Девятова, Н.В. Стороженко // Тез. докл. 8 Всес. съезда почвоведов, Новосибирск, 14-18 августа, 1989. Кн. 2. Комис. 2-3. Новосибирск, 1989. - С. 31.

30. Дёмин В.А. Влияние длительного применения разных систем удобрения на баланс питательных веществ в севообороте и основные агрохимические показатели тёмно-серой лесной почвы (2-я ротация) / В.А. Дёмин, А. Варфа // Агрохимия. 1999. - № 10. - С. 5-11.

31. Державин Л.М. Эффективность минеральных удобрений при интенсификации земледелия и почвенно-агрохимические условия их рационального использования в СССР: Дис.докт. с.-х. наук / Л.М. Державин.-М, 1985.-534 с.

32. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении / Е.А. Дмитриев. М.: Изд-во МГУ, 1972. - 292 с.

33. Докучаев В.В. К изучению о зонах природы. Горизонтальная и вертикальная почвенные зоны. Избр. соч. / В.В. Докучаев. М., 1954. -403 с.

34. Донос А.И. Баланс элементов питания в обыкновенном черноземе при систематическом применении удобрений / А.И. Донос // Эффективность использования удобрений в земледелии Молдавии. Кишинев, 1988.-С. 97-107.

35. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. М.: Колос, 1968.-335 с.

36. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. М.: Колос, 1973.-336 с.

37. Ермохин Ю.И. Влияние длительного применения удобрений на содержание макро- и микроэлементов в лугово-черноземной почве Омской области / Ю.И. Ермохин, В.В. Шепелев // Агрохимия. 2001. -№2. - С. 20-26.

38. Жукова J1.M. Влияние систематического применения удобрений на физико-химические свойства почв / J1.M. Жукова // Удобрение и плодородие почв. Труды ВИУА. 1974. - Вып. 2. - С. 7-19.

39. Жукова JIM. Влияние систематического применения удобрений на физико-химические свойства различных почв / JI.M Жукова // Влияние длительного применения удобрений на плодородие почвы и продуктивность севооборотов. М.: Колос, 1980. - С. 41-60.

40. Жуков Ю.П. Баланс питательных веществ как прогнозно-экологический показатель плодородия почв и продуктивности культур / Ю.П. Жуков // Агрохимия. 1996. - №6. - С.52-62.

41. Захаренко В.А. Экономика и экология химизации земледелия / В.А За-харенко // АПК: экономика управления. 1989. -№ 10.-С. 55-61.

42. Иванов A.JI. Эффективность различных систем удобрения в севообороте на серой лесной почве Владимирского Ополья / A.JI. Иванов, В.В. Окороков, A.A. Григорьев // Агрохимия. 1996. -№11. - С. 35-42.

43. Иванова P.C. Сравнительная эффективность различных систем удобрения в севообороте на дерново-подзолистой суглинистой почве / P.C. Иванова//Агрохимия. 1988.-№11.-С. 33-36.

44. Ивойлов A.B. Отзывчивость смеси вики с овсом на удобрения при различных способах обработки почвы / A.B. Ивойлов, Н.Т.Борискин, М.Н. Бессонова//Агрохимия. 1991.-№6.-С. 46-50.

45. Изменение плодородия дерново-подзолистой почвы при длительном применении систем обработки и удобрений / H.A. Полев, P.P. Усманов,

46. B.Н. Маймусов и др. // Химия в сельском хозяйстве. 1995. — № 6.1. C. 16-19.

47. Изменение содержания форм фосфора и калия в дерново-подзолистой почве и продуктивность севооборота при длительном применении удобрений / В.А. Демин, Мусса Ауду, А.В.Шарапова, В.А.Поветкин // Агрохимия. 2003. - №3. - С. 18-26.

48. Инструкция и нормативы по определению экономической и энергетической эффективности применения удобрений. М., 1987. - 44 с.

49. Карпова С.Ю. Удобрения, качество продукции и окружающей среды / С.Ю. Карпова, Г.А. Соловьёв // Агрохимический вестник. 2000. - №2. -С. 10-11.

50. Карпова Э.С. Изменение агрохимических свойств дерново-подзолистой песчано-легкосуглинистой почвы под влиянием длительного применения удобрений в льняном севообороте / Э.С. Карпова // Агрохимия. 1975. - №8. - С. 64-68.

51. Каутская Л.Б. Биологическая активность серой лесной почвы при многолетнем внесении удобрений / Л.Б. Каутская, A.M. Карпович // Тез. докл. 8 Всесоюз. Съезда почвоведов, Новосибирск, 14-18 августа, 1989, Кн. 2. Комисс 2-3. Новосибирск, 1989. - С 292.

52. Квасцов В.А. Средства химизации и охрана окружающей среды / В.А. Квасцов, Л.П. Непобедимая, Л.П. Голубцова // Химия в сельском хозяйстве. 1996. - №2. - С. 2-3.

53. Комплексное применение средств химизации и урожайность озимой ржи / В.Ф. Ладонин, А.Т. Куриленко, М.Г.Драганская и др. // Химия в сельском хозяйстве. 1996. - №3. - С. 14-16.

54. Кореньков Д.А. Минеральные удобрения и их рациональное применение / Д.А. Кореньков. М.: Россельхозиздат, 1973. - 176 с.

55. Косинова Л.Ю. Влияние полного минерального удобрения на микробиологические процессы в оподзоленном чернозёме / Л. Ю. Косинова // Микробные ассоциации и их функционирование в почвах Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 1979. - С. 165-173.

56. Костюкевич Л.И. Влияние известкования и удобрений на содержание и состав гумуса дерново-подзолистой почвы / Л.И. Костюкевич, H.H. Алексейчик// Почвоведение. 1990. -№2. — С. 37-47.

57. Кошкарова Г.М. Микрофлора светло-каштановой и серозёмной почвы и её изменение при длительном применении минеральных удобрений / Г.М. Кошкарова, P.M. Ибрагимова // Тр. Азерб. с.-х. ин-та. сер. агр. -1978.-4.-С. 79-83.

58. Кулаковская Т.Н. Почвенно-агрохимические основы получения высоких урожаев / Т.Н. Кулаковская. Минск: Урожай, 1978. - 270 с.

59. Ладонин В.Ф. Изменение агрохимических свойств дерново-подзолистой почвы при длительном применении комплекса средств химизации / В.Ф Ладонин, A.M. Алиев // Тезисы докладов II съезда общества почвоведов.Т. 1. С.-Пб. - 1996. - С. 361-362.

60. Ларионова A.A. Влияние различных агроприёмов на скорость газообмена серой лесной почвы / A.A. Ларионова, Л.Н. Розонова, В.И. Стре-козова, Т.Н. Самойлов // Агрохимия. 1988. - №9. - С. 75-87.

61. Лебедева Л.А. Влияние извести и минеральных удобрений на продуктивность дерново-подзолистой «остаточно-карбонатной» почвы / Л.А. Лебедева, Л.Н. Кабалина, И.Г. Юлушев // Вестник МГУ. Почвоведение. 1988.-№1.-С. 53-57.

62. Лисовал А.П. Влияние растений и удобрений на микробиологическую активность почвы / А.П. Лисовал // Динамика микробиологических процессов. Таллин, 1974. - С. 7-9.

63. Лукин Л.Ю. Влияние длительного применения удобрений на гумусное состояние чернозёма типичного и урожай озимой пшеницы / Л.Ю. Лукин, Г.В. Дубанина, А.Н. Косилова // Агрохимия. — 1999. — №12. -С. 36-40.

64. Лукин Л.Ю. Энергетическая эффективность возделывания озимой пшеницы при разных уровнях минерального питания / Л.Ю. Лукин, А.Н. Косилова, Т.Ю. Евтушенко // Агрохимия. 1996. -№1. - С. 16-19.

65. Лысак Л.В. Влияние минеральных солей на бактериальные комплексы почв / Л.В. Лысак, Е.В. Лапыгина // Тез. докл.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН. М., 2000. - Кн.2. - С. 38-39.

66. Мееровский A.C. Продуктивность пойменных почв при длительном применении минеральных удобрений / A.C. Мееровский, С.А. Касвян-чик, В.Г. Добыш // Почвоведение и агрохимия. Минск, 1989. - №25. -С. 54-59.

67. Методика определения эффективности минеральных удобрений и прогнозирования урожайности // Почвоведение и агрохимия на службе сельского хозяйства. — Минск: Ураджай, 1977. С. 103-124.

68. Методы почвенной микробиологии и биохимии / Под редакцией Д.С. Звягинцева. М.: Мир, 1993. - 54 с.

69. Милащенко Н.З. Состояние плодородия почв России и меры по стабилизации производства зерна / Н.З. Милащенко // Химия в сельском хозяйстве. 1996. - № 5. - С. 3-8.

70. Минеев В.Г. Проблема тяжёлых металлов в современном земледелии / В.Г. Минеев // Тяжёлые металлы и радионуклиды в агроэкосистемах: Материалы научно-практической конференции 21-24 декабря 1992 г. — М.: МГУ, 1994.-С. 5-12.

71. Минеев В.Г. Устойчивость созданного длительным применением агрохимических средств плодородия дерново-подзолитой почвы / В.Г. Минеев, Н.Ф.Гомонова, М.Ф.Овчинникова // Агрохимия. — 2003. — №2. -С. 5-9.

72. Минеев В.Г. Биологическое земледелие и минеральные удобрения / В.Г. Минеев, Б. Дебрецени, Т. Мазур. -М.: Колос, 1993.-415 с.

73. Минеев В.Г. Агрохимия, биология и экология почвы / В.Г. Минеев, Е.Х Ремпе. М.: Росагропромиздат, 1990. - 206 с.

74. Минеев В.Г. Влияние длительного применения удобрений на продуктивность севооборотов / В.Г. Минеев, Н.И. Щербакова, А.И. Хабарова // Влияние длительного применения удобрений на плодородие почвы и продуктивность севооборотов. М.: Колос, 1978. - С. 5-29.

75. Миненко А.К. Изменение микробиологической активности в дерново-подзолистой почве после внесения минеральных удобрений / А.К Миненко // Микроорганизмы и продуктивность сельского хозяйства: Тез. докл. к VI съезду ВМО, Т. 5. Рига, 1980. - С. 114.

76. Миненко А.К. Действие высоких доз минеральных удобрений на биологическую активность дерново-подзолистых почв / А.К. Миненко // Агрохимия. 1981. - №3. - С. 77-82.

77. Мишустин E.H. Удобрения и почвенно-микробиологические процессы / E.H. Мишустин // Агрономическая микробиология. — JL: Колос, 1976. -С. 191-203.

78. Мишустин E.H. Изменение состава почвенной микрофлоры в результате длительного применения удобрений / E.H. Мишустин, В.Н. Про-кошев // Микробиология. 1949. - Выпуск 37(1). - С. 30-41.

79. Мишустин E.H. Влияние минерального азота на азотфиксирующую активность клубеньков бобовых растений / E.H. Мишустин, Л.Ю. Вер-ниченко // Микроорганизмы и продуктивность сельского хозяйства: Тез. докл. к VI съезду ВМО, Т. 5. Рига, 1980. - С. 43.

80. Мурдам J1.A. Влияние типа почвы, культуры ячменя и минеральных удобрений на численность микроорганизмов и ферментативную активность почвы / J1.A. Мурдам, О.О. Рыыс // Биодинамика и плодородие почвы. Таллин, 1979. - С. 44-51.

81. Окорков В.В. Об эффективности систем удобрения в севообороте на серых лесных почвах Владимирского Ополья /В.В. Окорков // Агрохимия. 2000. - №8. - С. 41 -54.

82. Окорков В.В. Влияние извести и минеральных удобрений на агрохимические свойства серой лесной почвы Владимирского Ополья и продуктивность культур севооборота /В.В. Окорков, A.A. Григорьев // Агрохимия. 1997. - №2. - С. 20-25.

83. Окорков В.В. Влияние систем удобрения на продуктивность севооборота и плодородие серой лесной почвы Владимирского Ополья / В.В.

84. Окорков, A.A. Григорьев, М.Ф. Аркадьева // Агрохимия. 1997. - №5. -С. 55-65.

85. Орлова Н.Е. Современные процессы гумусообразования в окультуренных дерново-подзолистых почвах Северо-Запада России / Н.Е. Орлова, Л.Г. Бакина // Агрохимия. 2002. - № 11. - С. 5-12.

86. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах (Дополнение №1 к перечню ПДК и ОДК №622991): Гигиенические нормативы. — М.: Информационно-издательский центр Гскомсанэпиднадзора России, 1995. 8 с.

87. ОСТ 10 109-88. Удобрения органические жидкие (жидкий навоз крупного рогатого скота, свиней, птичий помет). Отраслевой стандарт. Общие технические условия. Введ. 01.01.94. — М.: Изд-во стандартов, 1988.-7 с.

88. Основные микробиологические и биохимические методы исследования почвы (методические рекомендации). Л., 1987. - 96 с.

89. Оценка загрязнения агроландшафтов Северного Кавказа и пути мини-мализации негативных последствий / М.С. Соколов, Б.И. Жуков, О.И. Буфатин и др. // Агрохимия. 1996. - №2. - С. 84-96.

90. Панников В.Д. Почва, климат, удобрения и урожай / В.Д. Панни-ков, В.Г. Минеев. М.: Колос, 1977. - 158 с.

91. Петрова JI.И. Урожайность культур льняного севооборота при длительном удобрении дерново-подзолистой почвы / Л.И. Петрова // Агрохимия. 1996. - №5. - С. 31 -36.

92. Полуботко Т.Н. Влияние удобрений на содержание и состав органического вещества почвы / Т.Н. Полуботко // Тр. Коми науч. центра Ур АН СССР, 1989. -№103. С. 83-87.

93. Попова A.A. Сезонная динамика и баланс тяжёлых металлов в дерново-подзолистой почве: Автореф. дис. на соиск. уч. ст. канд. биол. наук / A.A. Попова. М., 1992. - 24 с.

94. Практикум по агрохимии / Под редакцией В.Г. Минеева. М.: Изд-во МГУ, 2001. - 689 с.

95. Прокошев В.Н. Повышение плодородия песчаных и супесчаных почв дерново-подзолистого типа / В.Н. Прокошев. М.: Изд-во АНСССР, 1952.-443 с.

96. Прокшин В.А. Сравнительная эффективность минеральных удобрений на различных почвах / В.А. Прокшин, А.П. Смирнов // Агрохимия. 1994. -№ 5. С. 35-39.

97. Прокшин В.А. Эффективность применения минеральных удобрений под озимую пшеницу на различных почвах Российской Федерации / В.А. Прокшин, Ю.С. Авдеев, А.П. Смирнов // Агрохимия. 1997. -№1. - С. 54-57.

98. Ремпе Е.Х. Изменение биологической активности и агрохимических свойств выщелоченного чернозёма при систематическом внесении удобрений в условиях Мордовской АССР / Е.Х. Ремпе, Г.П. Наумова // Агрохимия. 1989.-№12.-С. 52-59.

99. Свинец в окружающей среде. М.: Наука, 1987. - 182 с.

100. Стулин А.Ф. Влияние 20-летнего применения удобрений на агрохимические свойства чернозёма / А.Ф. Стулин, Б.Н. Золотарева // Агрохимия. 1988. - №7. - С. 31-38.

101. Тартуряну Н.А. Эффективность длительного применения минеральных удобрений на выщелоченном чернозёме / Н.А. Тартурану //

102. Мелиорация и химизация земледелия Молдавии. Тез. докл. Респ. конф., 11-12 июля, 1988.4. 2. Кишинёв, 1988. - С. 83.

103. Филон И.И. Влияние сельскохозяйственного освоения и длительного применения на гумусное состояние темно-серых лесных почв / И.И. Филон, И.А. Шеларь // Агрохимия. 2002. -№1. - С. 16-21.

104. Формы минеральных удобрений при длительном применении / Н.В. Войтович, Я.В. Костин, И.Н. Чумаченко, Б.А. Сушеница. М., 2002. - 207 с.

105. Хазиев Ф.Х. Системно-экологический анализ ферментативной активности почв /Ф.Х. Хазиев. М.: Наука, 1982. - 204 с.

106. Чундерова А.И. Биохимическая деятельность микрофлоры и плодородие почвы / А.И. Чундерова // Агрономическая микробиология. — Л.: Колос, 1976.-С. 47-82.

107. Чундерова А.И. Влияние окультуривания дерново-подзолистых почв на их азотфиксирующую активность / А.И. Чундерова, И.К. Зуб-ко, В.Л. Князева // Бюлл. ВНИИ с.-х. микробиологии. 1975. - №17. -Вып. 2.-С. 56-61.

108. Шпаар Д. Альтернативное землепользование / Д. Шпаар // Химия в сельском хозяйстве. — 1996. №2. - С. 40-43.

109. Штрейс A.A. О способах интенсивного окультуривания целинных дерново-подзолистых песчаных почв / A.A. Штрейс // Химия в сельском хозяйстве. 1970. -№10. - С. 24-26.

110. Щербаков А.П. Роль минеральных удобрений и севооборота в изменении азотного режима и биологической активности выщелоченного чернозёма / А.П. Щербаков, А.Г. Дудкина // Сезонная динамика почвенных процессов. Таллин, 1979. - С. 187-193.

111. Экология ландшафтов Волжского бассейна в системе глобальных изменений климата (прогнозный Атлас-монография). Н.Новгород: «Интер-Волга», 1995. - 163 с.

112. Энергетическая оценка технологий в земледелии / Метод, реком. С- Пб.- Пушкин: ГАУ, 1994. - 29 с.

113. Эффективность применения минеральных и известковых удобрений в севооборотах со льном / Н.И. Аканова, Л.П. Удалова, A.A. Нестеров, Н.Ф. Поливцев // Агрохимия. 2000. - №7. - С. 53-61.

114. Ярошевич И.В. Влияние длительного систематического применения удобрений на активность некоторых почвенных процессов / И.В. Ярошевич // Сб. докл. симпозиума по ферментам почвы. — Минск, 1968.-С. 372-382.

115. Adams N. The case against organic farming // New Science. -1990. -Vol. 127. №1734. - Suppl.:Inside Sei. - P.68.

116. Andersson A. On the influence of manure and on the distributionand amounts of plant available Cd in soils // Swed. J. agric. Res. 6. - 1976. -P. 27-36.

117. Beaufays J.M. Etude comporative du dosage du Cd dans les eaux, les engrais et les plantes par polarographie impulsionnelle différentielle et spectrometrie et absorbtion atomique. Analysis 4 / J.M. Beaufays, P. Nangniot.- 1976.-P. 193-199.

118. Boucher I. Realitede la culture biologique // Agr. Vie. France. 1971. -V.71.-P. 1-2.

119. Gervy R. Der beitrag der mineraldungung zur nahrungserzeugung in wirtschaftlich hochentwickelten landern // Im Blickfeld. 1981. - 32. - 56. -p. 5-9.

120. Gorlach E. Влияние многолетнего применения NPK-удобрений на физико-химические свойства луговых почв / E. Gorlach, T. Curilo // Pol. J. Soil Sei., 1987. 20. - №2. - С. 53-59.

121. Keller E.R. The influence of farming systems on the optimization of yields // Optimizing yields the role of fertilizers. - International potash institute. 1982.-p. 47-63.

122. Mengel К Pflanzenbau ohne Mineraldungung, eine Alternative // Koali-Briefe. 1979. - V. 14. - №10. - P. 707-711.

123. Mortvedt J.J. Cadmium level in soils and plants from some long-term soil fertility experiment in the United States of America // Journal Environ. Quality.- 1987.-No 16.-P. 137-142.

124. Poelstra P. Transport and accumulationof Cd ions in soils and plants / P. Poelstra, M.J. Frissel, El-Bassam // Z. Pbl Ernhr. Dung. Boden. 142. -1979.-P. 848-864.

125. Rothbaum H.P. Cadmium accumulation in soils from long-continued applications of superphosphate / H.P. Rothbaum, R.L. Goguel, A.E. Jonston,

126. Mattingli G.E.G. // The Journal of Soil Science. No 1. - Vol. 37. - 1986. -P. 23-25.

127. Slumpe H. Результаты длительных опытов с удобрениями на опытном поле университета им. Мартина Лютера в Галле / Н. Slumpe, J. Gars, Е. Hagedorn // Wiss. Z. M-Luther Univ. Halle - Wittenberg. Mathnaturwiss. R., 1988.-37.-№3.-C. 21-31.

128. Tjell J.C. Prediction of Cd concentration in Danish soils / J.C. Tjell, J.A. Hansen, Т.Н. Cristensen, M.F. Hovmand // Proc. Soc. Europian Symposium «Caracterisation, treatment, and use of sewage sladge».Vienna, October 21-23, 1980. P. 652-664.

129. Voisin A. Les nouvelles lois scientifiques Г application des engrais. -Quebec, 1964. V.7. - 133 p.

130. Williams C.H. The effect of superphosphate on the cadmium content of soils and plants / C.H. Williams, D.J. David // Australian Journal of soil research. No 11. - 1973. - P. 43-56.

131. Williams C.H. The accumulation in soil of cadmium residues from phosphate fertilizers and their effect on the cadmium content of plants / C.H. Williams, D.J. David // Soil Science. No 121. - 1976. - P. 86-93.

Информация о работе

Волосенкова, Инна Анатольевна
кандидата сельскохозяйственных наук
Нижний Новгород, 2004
ВАК 06.01.04

Диссертация

Влияние длительного применения минеральных удобрений на продуктивность культур и агроэкологическое состояние светло-серой лесной почвы - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы