Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ ИЗВЕСТКОВАНИЯ И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗЕРНОПРОПАШНОГО СЕВООБОРОТА И ПЛОДОРОДИЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ИЗВЕСТКОВАНИЯ И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗЕРНОПРОПАШНОГО СЕВООБОРОТА И ПЛОДОРОДИЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА"

Й-222М0

всесоюзная ордена ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ академия СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК им.В, и. ЛЕНИНА

всесоюзный ордена трудового красного знамени научно-исследовательский институт удобрения й агропочвоведсиия ¿м: *д. н. прииищннкова

На правах рукописи

ИВОЙЛОВ Александр Васильевич-

УДК 631.32; (631.412:631.559)

ВЛИЯНИЕ

ИЗВЕСТКОВАНИЯ И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИИ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗЕРНОПРОПАШНОГО СЕВООБОРОТА И ПЛОДОРОДИЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА

Специальность С6.01.04. — Агрохимия .

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных каук .....

москва —

Работа выполнена ь отделе агротехники научно-йронз&од-ственного объединения «Нива* (Мордовская ГСХОС) в 1975—1986 гг.

. Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных

наук, профессор

И, А. ШИЛЬНИКОВ.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор Л. М. ВОНКИН,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Н. В. РЕШЕТНИКОВА.

Ведущее предприятие: научно-исследовательский институт сельского хозяйства .............Северо-Востока им. Н. В. Рудницкого (НПО «Луч>),

Защита состоится « » л^&^^мс^}983 г. в часоз

на заседании Специализированного совета .Д 020.09.0] при Всесоюзном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском ■ институте удобрений и агропочвоведения им. Д. Н. Прянишникова по здрссу: 127550, Москва, ул. Прянишникова, 31; ВИУА.

С диссертацией можно ознакомиться а библиотеке ВИУА. Автореферат разослан < » 1988г.

Ученый секретарь Специализированного совета — доктор сельскохозяйственных наук Л. П. ВОЛЛЕЙДТ

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность темы. «Основными направлениям» экономического и социального развития СССР иа 1930— годы.11. на период до 2000 года»,утвержденными XXVII съездом КПСС, намечено увеличить среднегодовой объем продукции сельского, хозяйства на И—16% главным образом за счет интенсивных факторов развития, среди которых возрастающее значение принадлежит химизации земледелия, в т. ч. известкованию почв с избыточной кислотность».

В условиях активной производственной деятельности' человека, практическое земледелие как никогда нуждается о рекомендациях но регулированию плодородия различных типов почв, рациональному использованию удобрении п устранению избыточной кислотности. Для этого важио знать па- . правленностъ почвенных процессов, характер н реальные тем* пы изменения агрохимических свойств н эффективного плодородия в конкретных почвенпо-климатических условиях пол воздействием регулярного применения удобрений и нзв-зстко,-вания. Для выщелоченных черноземов южных районов Нечерноземной зоны РСФСР эти вопросы освещены недостаточно. Поэтому изучение действия минеральных удобрений и нч-исткованняиа почву л_растения, выявление цел есосбр ясности известкования кислых черноземных почв представляется весьма актуальным.

Представленная работа является одним из разделов государственной проблемы 2.51.01.02 «Разработать н внедрить по ^ зонам страны прогрессивные технологии применения удобрений. мелиорантов и других средств химизации иа оспоп? комплексного агрохимического обслуживания сельскохозяйственного производства, обеспечивающего расширенное воспроизводство плодородия почв, нормативную окупаемость средств химизации и охрану окружающей среды» (Лз гос. регистрацииуыСО$6,<Д45.баб); ■

Г -«в' ! -I

,1.2. Цель и задачи исследований. Основной целыо наших" исследований было изучение закономерностей действия минеральных . удобрений п известкования на потенциальное и эффективное плодородие выщелоченного тяжелосуглиинс-того чернозема.

В задачу исследований входило:

— выявить характер и темпы изменений агрохимических свои-тв гочви при длительном применении "минеральных Удобрений н'известковании н штяиие-этнх изменений на урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность севооборота;

— исследовать динамику, форм кислотности произвесткованной почвы, изучить зависимость форм кислотности почвы .От.доз известковых п минеральных удобрений;

, — выявить, влияние систематнчесЕ\Сго применения, минеральных'удобрений в сочетании с известкованием на химический согтсВ: урожая сельскохозяйственных,культур; .; ^ Определить условный ..баланс азота,' фосфора, калин и „кальиня с севооборота к величину выщелачивания Са из слоя почвы 0—40 см;

7 — 'дать агроэкопомнчеекую^,, оценку -эффективности применения минеральных удобренной известкования в полезом ссвРо^опоте и выводном поле лгацсвны сннсгибризной.

1.3. Научная новизна, Впервые, п Условиях юго:востока ■ Нечерноземной зоны РСФСР исследована эффективность известкования выщелоченного тя;кс л о с угл и и л стЬго чернозема на фоне регулярного применения минеральных удобрений. Выявлены основные закономерности действия туков и химических мелиорантов на агрохимические1,свойства почвы, урожайность сельскохозяйственных культур, химический состав растениеводческой продукции.' Определены темпы средних ежегодных изменений физико-химических показателей почвы под действием регулярного., применения минеральных удобрений. Установлены зависимости между дозами известковых удобрений и формами кислотности почвы. Определены величины потерь Сд нзелоя 0—40 см в результате, выщелачивания. ■ * ' •• " ■ V

•Ы. Практическая ценность работ «.Обоснован а целесообразность известковании кислых и слабокислых 'выщелоченных тяжелогуглинистых черноземов в условиях возрастающей -унмпзвции земледелия. Полученные экспериментальным путей пар^гметри:,пзме;,тсшит. форм кислотности почз от до.) известковых удобрений использованы при разработке норма-

2 . I

тивов расхода пзвести для сдвига рН и Нг на заданную величину, на основе которых был произведен расчет научно обоснованной потребности черноземных почв Волго-Вятского экономического района в известковых материалах па И-ю к 12-го пятилетки.

1.5. Реализация результатов исследований. Данные исследований использованы при разработке «Нормативов расхода известковых удобрений для сдвига реакции почвенной среды до оптимального уровня» для ГОСПЛАНА СССР на 11-ю и 12-ю пятилетки по Волго-Вятскому экономическому району (Мч 1980, 1986). Материалы опытов вошли в рекомендации «Известкование черноземных почв Мордовской АССР» (Саранск, 1981).

: Результаты исследований прошли производственную проверку и внедрены в базовом хозяйстве «Ялга» НПО «Нива» в 1982—1983 гг. на площади 186 га.

1.6. Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на научной конференции молодых ученых и аспирантов НИИСХ Северо-Востока {г. Киров, 1981 г.). на Всесоюзных совещаниях участников Географической сети опытов с удобрениями (г. Москва, 1981 г., г. Белгород, 198/ г), на Ш-й научной конференции почвоведов, агрохимиков и земледелов Волго-Вятского района (г. Горький, 1982 г), научно-технических советах пс> растениеводству и земледелию НИИСХ Северо-Востока (1981, 1982, 1984, 1985 гг.), т заседаниях ученого совета НПО «Нива».

1,7 Публикации. Основные материалы диссертации опубликованы в 14 печатных работах.

1.8. Объем работы. Диссертация изложена на 130 страницах, состоит из введения, четырех глав, выводов, предложений производству, содержит 33 табл. и 10 рисунков. Список использованной литературы включает 320 источников, и т. ч. 8—иностранных авторов. В приложении 69 табл.

2. ОБЪЕКТЫ, МЕТОДЫ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИИ

Экспериментальные исследования проводились в 1975— 1986 гг. в 2-х стационарных полевых опытах на средне—и слабокислых черноземах выщелоченных среднемощных сред-негумусных тяжелосуглннпстых, характеризующихся следующими агрохимическими показателями пахотирго слоя: содер-

жанне гумуса (по Тюрину): 6,0—'8;6%лподЪ1(ж1юго-'^сфора (по-Кирсанову) —39—55 {опыт 1) и 292—328 {опыт 2), об-м^'.ного калия (по Кирсанову) — соотпстстесниэ 91—125;: f 47—196 мг кг гтсчЕы, гидролитическая кислотность;— 8,9— 9,7 (опыт 1) [i 4,8-6,1 (опыт 2) мэкв па .100.г.почвы;-у сумка 'поглсщошшх оснований— 25,6—33,9 мэкиг на 1С0 г почвы, степень пасыщсипсстп ссновапнгмн— 74—83%. ■ '

Площадь делянки в опыте 1 — 307,5, в опыте 2 — 73,5' л5, повтсриость — соответственно 3-х41 4-х-кратизя. -

Опыт I заложен в 1975—1976 гг. и проводится в 7-поль-ном севообороте. Схема и чередование культур представлены в табл: 3.. Опит. 2-заложен, а 1983—1984 .гг. в- вы водном, поле -люцерны счема его приведена в табл. 5.

В качестве известкового удобрения'использовалti в идыто I известняков--ю муку 1 " класса (ГОСТ 14050—6^);, ■ в опыте 2—цементную пыль' (содержание" CaCOj 79,5%; влаги — 0,3 и частиц более 1мм-—0%). Известкозание -"проводилось на соответствующих вариантах опытов-в-го-Д" их* закладки: в опыте 1 — под культурную вспашку, в оп'-лте 2— пол лгхкевуго поверхностную обработку. Полип я дочч м^лпо" ранта составила в опыте I — 13,0, в опыте 2 — 7,5 т/га в пересчете па CaCOj. Минеральные удобрения в форме Naa. Per или Ред. Кх вносились ежегодно осенью под основную обработку почвы, а на люцерне— рг.по весной перед боронованием. Пря'воздел ываши культур применялись прчеиы агротехники. общепринятые в Мордовской АССР. Учет урожая bc?v культур — сплошной, лоделяночпиГг.

Химические анализы почвы н растений выполнены общэ-прип~тыми стандартными методами в агрохимической лаборатории НПО «Нива» и лабораториях ВИУЛ, подвижные формы микроэлементов — в лаборатории почзенных анализов Мордовской ПРИСХ.

Статистическая обработка- результатов .исследований проведена дисперсионным н регрессионным методами (Е. С. Уланова. 1964; Б. Л. Доспехов. 1979; Г. Н. Зайцев. 1984), Экономическая эффективность устанавливалась по существующем ноомам и расценкам с помгщчо технологических карт по методике ВИУА—ЦИНАО (1979).

Голы пров?дсния исследований характеризовались большим разнообразием погодных условий. Сильно выраженный дефицит влаги в теплое время года (май—сентябрь) отмс-ч-лст в Г975, J981 и 1986 гг. В 1976, 1978 и 1980 гг. количество осадков за тот же период было-больше средних миого»

летних. В 1977, 1979, 1982—1985 гг. режим увлажнения был близок к ср сд нем но го л етис м у. В целом погодные условия а гольг нсследозанцй характеризовались несколько позыщен-иыи увлажнением и более высокой (на 0,2*} среднегодовой температурой воздуха.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

3.1. Слияние систематического применения минеральных удобрений и известкования »а свойства почвы

3.1.1. Агрегатный состав (опыт 1).' Известкование н применение удобрений оказало слабое слияние на содержанке о почве водопрочных агрегатов крупнее 0,25 мм. Вместе с тем прослеживалась четкая тенденции их уменьшения (с 34,93% до 24,28—30,88%) под действием минеральных туков. Известкование оказывало противоположное минеральным'удобрениям действие, препятствуя понижению водэпроч-иости агрегатов.

3.1.2. Физико'Хшшческ.че свойства почеьг. Опыт I. Систематическое применение минеральных удобрений в умерен^ них н, особенно, в повышенных дозах приводит к увеличению кислотности выщелоченного тяжел осугл инистого чернозема, сйткепию суммы поглощенных оснований н степени насыщенности почвы основаниями (табл. I), Подкисляющее действие минеральных удобрений -начинает отмечаться после 5—7 лет их систематического применения. Средине ежегодные темпы изменения физнко-хнмнчосгнх показателей почин характеризовались данными, приведенными в табл.

Пзвсйтксв.аиие способствовало снижению кислотности почвы. При этом дейстпне химического мелиоранта на почвенную кислотность'подразделялось на 2 периода. •Первоначально после внесения, известковых удоСФений. наблюдалось снижение кислотности почвы (рис. ). Максимальное смешение рПКО отмечалось через 1 год, Пг— через 2—1 года после применения мелиоранта. В последующем отмечалось постепенное подкнеленне почвы. Однако н через 8 лгг поелл известкования кислотность почвы не восстановилась до первоначального (неходкого) уровня ии по одной дозе мелиоранта,

Вл::яя:4е сгстсматич'спэго пропития пнк«релт>ных удэ5рсши\ на сго'.стес почаы (спит I, сргдн;е по 2 полям) .

Вариант опыта Слои почвы, см ■рМКС! Иг ! 5 V, ^

мэки | ЮЭ г

Исходная почва 0..35 С0...40 4,30 4.35 9.3 3,6 23,0 26,6 74,9 75,2

N 470Р500К330 * о:..25 30...40 4,65 4,70 10,6 9.4 £6,826,4 69.6 73,4

N 500Р10$0К740 * 0...25 30. ..40 4,59 4,67 10,9 »2 24,2 24,9 68,1 72,0

НСР03 0...25 30.. ,40 0,17 0,11 '2.2 1.2 2,3 2,5 5,1 2.5

Примечание — в сумме за 8 лег.

Таблица 2.

Среднегодовое изменение фнэмк о-хи м ич ;ских показателей почвы в зависимости от уровня удобренности (спыт 1, 0...40 см)

Вариант опыта рН НаО рНКС) Нг - Б . V. чь

мэко1100 г .

N 47ОР500К330 * — 0,057 — 0,023 0,14 - 0,10 - 0,50

к 900Р108СК740 * — 0,000 — 0,034 -}- 0,15 - 0,38 - 0,63

Примечание .* — в сукме за 8 лет.

* Рис. Изменение рНКС1 (А) и Нг (Б) по времени в проиг весткованноч выщелоченном тяжелосуглинистом .чорлозеке (опыт 1, среднее по 2 фонам удобрений, 0—40 см)

Условные обозначения; ————— —СаСОз но 0.5 г;, к.,

----— СаСОз по 1,0.г, к.,

— *—— —СаСОа по' 1,5 г.'"к.

Действие известняковой муки на кислотность почвы определялось ее дозой и практически не зависело от уровня минерального питания: наибольшая нейтрализация почвенной кислотности наблюдалась при нзвгеткованни по 1,5 г. к. Закономерность действия доз мелнорлнта па рНКС1 в первые годи после известковании описывалась следующими уравнениями регрессии:

для слоя почвы 0...25 см —

рНКС1 (I) = 4,92-М,00 Са—0,29 Саа, К=0,99±0,15 (П, рНКС1 (2) = 4,91-4-0,65 Са—0.14 Са2, Д=«=0,99±0,1б (2), рНКС! (3) = 4,89+0,52 Са—0,09 Са2. В"0,99±0,13 (3),

для слоя почвы 30...40 см —

рНКО (I) = 4,914-0,66 Са—0,20 Саг, Я=0,92 0,38 (4), рНКС! (2) « 4,92+0.34 Са+0,01 Са2 1Ь-0,96±0,29 (5), рНКС! (3) = 4,904 0,64 Са™0,18 Саг, К=0,99:!:0,17 (6),

где Са—доза извести по г. к., К — коэффициент корреляцш:, (I), (2), и (3) —год действия мелиоранта.

Приведенные уравнения (1—6) свидетельствуют о том, что процесс нейтрализации почвенной кислотности охватывает не только пахотный, но и подпахотный (30—40 см) слой почвы, что свидетельствует о миграции карбонатов из верхнего горизонта почвы.

Закономерность действия доз известняковой муки на рНКС1, гидролитическую кислотность, сумму поглощенных оснований и степень насыщенности основаниями для слоя почвы 0—40 см в среднем за 7 лет (1-я ротация севооборота) выражалась следующими уравнениями регрессии:

рНКС 1=5,00+0,66 Са—0,21 Саг, Я=0,99±0,01 (7)

Нг=8,65—3,16 Са+1,Г6 Саа, Я=0,98±0,01 (8)

5=30,7+3,1 Са—1,0 Са2, К=0,92±0,28 (9)

У=78,1+7,8 Са—2,8 Са!, Я=0,98^0,14 (10)

..'. Опыт 2. Применение фосфорно-калийных удобрений при 2-летнем их наложении.не оказало существенного влияния на физико-химические показатели почвы. Извсстковацне снизило кислотность почвы, причем уменьшение се, как н в опыте 1, отмечалось.и в-Лодпахотном. слое, _ Закономерность действия, возрастающих-доз -цементной пыли на физико-хн-

мнчес:ше показатели пахотного слоя почвы описывалась следующими "уравнениями регрессии:

." 1-й год действия—

рНН;0=^ 6,53+ 0,25 Са+0,01 Са3, - К=0,79±0,23 (И),

рНКС1== 5,22—- 0,97 Са—0,16 Са2, ' 1^=0,99^0,04 (12),

Нг= 5,68— 4,00 СаЧ-1,08 Саа, Я=0.97±:0,22 (13),

5=26,53-Ь 4,97 Са, , 1?=0,96±0,2о (14(,

У=82,23~г12,78 Са—3,34 Са2, К=.0,97±0,24 (15),

2-й год действия —

рНН.О = 6,07-ь 1,90 Са—0,60 Са2, К=0,92±0,15 (16),

рНКС1— 5,264- 1,86 Са—0,50 Са!, 11=0,97+0,09 (17),

Нг= 5,65— 6,00 Са-М,86 Са2, ^0,99.1:0,05 (1Ь),

$=27,58-?-15,46 Са—3,88 Са2, . К=0,97±0,09 (19),

.. У=82,85-Ь 19,42 Са—6,07 Са2, 3=0.99^0,05 (20),

Ур&впепия 1—20 свидетельствуют, что наиболее интенсивное снижение кислотности чернозема наблюдается от применения мелиоранта в дозе по 0,5 г. к. С увеличением дозы известковых удобрений нх нейтрализующий эффект на 1..т СаССЬ существенно уменьшается.

3,1.3, Подвижные формы фосфора и калия (опыт 1). Бед применения минеральных удобрений содержание подвижных соединений фосфора' (по Кирсанову) в слое почвы 0—40 см оставалось на первоначальном, уровне. Систематическое внесение суперфосфата в составе полного минерального удобрения достоверно повысило количество подвижной Р^Оз в слог почвы 0—40,см но сравнению,с исходным содержанием. От-Лсчедо, что;чем выше доза ».продолжительнее срок-внесет»: удобрении, т.ем больше подвижных, соединений фосфора накапливается в почг.г.. Математически эта зависимость вира-, жалась следующим уравнением регрессии: ■ ■ У=27,0-Ь0,24 Р,' С 39£0,03 (21); где . ' ^

У —количество подггижноГг Р*05 (по Югрсапосу), мг на 1 кг печвы, Р-—суммарная доза, внесенной .с удобрениями Р^О;, кг/га.. ;. ■ г: ■- ■

Известкование на фопе применения ■минеральных удобрений не повлияло на величину- подвижной Р;Оз в почве. В то же~вр*емя,* око достовсртго"уменьшило (*в 1,-2—4,4 раза)

степень, подвижности . фосфатов" (по Каршгнскому-Замятиной).

Без применения минеральных удобрений в слое 0—40 <;м отмечалась тенденция к снижению содержания подвижных соединений калия, переходящих в 0,2» НС1—вытяжку. Ежегодное внесение калия в составе полного минерального удобрения в дозах, не превышающих 90 кг/га д. в. КгО, поддерживало исходный калийный уровень пахотного слоя почвы. Известкование на фоне систематического применения КРК-не приводило к заметным изменениям в почве содержания об-меинопоглощенного калия.

3.1.4. 'Гумус и азот почвы (опыт. I). Систематическое применение минеральных удобрений отдельно и в сочетании с известкованием практически не изменило содержания органического вещества в почве: отмеченные различия не превышали наименьшей существенной разности. . ■ Без внесения удобрений исходное содержание общего азота в почве после завершения 1-й роташш севооборота осталось без изменений (с тенденцией к уменьшению). При регу^ лярном применении минеральных удобрений отдельно,и в,сочетании с известкованием также отмечена лишь тенденция к уменьшению запасов общего азота в почве. _

- Накопления нитратного азота в пахотном "слое почвы делянок одного и того же варианта от начала к концу ротации севооборота не отмечено. Наблюдалась лишь общая за ко номер л ость снижения содержания нитратного азота под культурами сплошного сева (зерновые колосовые) и сравнительно большее его количество под кукурузой {пропашная культура) и горохом. Меньше всего азота ннтратоз обнаруживалось на неудобренном варианте, наибольшее — на фоне применения повышенных доз минеральных удобрений: - -

Интенсивность процесса нитрификации в значительной степени определялась применением минеральных удобрений и известкованием. Так, внесение минеральных удобрений повысило нитрнфикационную способность пахотиого слоя. почвы на 23,5—57,6% с 21,7 до 26,8—34,2 мг/кг. Применений минеральных удобрений в сочетании с известкованием дозой по 0,5 г. к. создавало лучшие условия для нитрификации, чем внесеине только КРК. В слое почвы 30—40 см ннтратоз накапливалось несколько больше при внесении удобрений и известковании по 0,5 и-1,0.л к,

3.1.3. Подвижные , формы;, микроэлементов (опыт I). На фоне применения минеральных удобрений^ отмечена тенден-

Ция, к у&еЛиЧеШнб содержания ПОДвИ^кнЫх ббёдннешш • мед И в слое почвы 0—40 см. Регулярное применение ЫРК привело к снижению содержания подвижного марганца в. почве с 84—86 до 64—71 мг. на 1 кг почвы или на 16—26%, цинка— с 1,8—2,0 до 1,6—1,7 мг на 1 кг почвы. Изменений в содержании подвижных форм бора и кобальта рс отмечено. Известкование снизило содержание подвижных форм марганца в почве с 84—86 до 48—51 мг на 1 кг пли на 41—43% и существенно не повлияло на подвижность меди и цинка.

3.2. Влияние минеральных удобренин и изсесткования на урожайность культур и продуктивность севооборота

Опыт 1. Все возделываемые культуры севооборота положительно реагировали на применение минеральных удобрений (табл. 3). Внесение умеренных доз туков (N59 Р62К41 на 1 га площади севооборота в год) увеличивало урожай-чость зеленой массы кукурузы в среднем на 76 ц/га, зерна озимой пшеницы — на 10,9, ячменя — на 13,7; озимой ржи — на 14,5, яровой пшеницы—на 9,3, сена однолетних трав (ви-ка+овес) —на 16,3 ц/га. Применение повышенных доз минеральных удобрений (N112Р135К92 на-1 га пл&цади севооборота в год) обеспечивало увеличение урожайности зеленой массы кукурузы в среднем на 134 ц/га, зерна гороха — на 2,2, озимой пшеницы — на 11,6, ячменя — на 17,7, озимой ржи — па 15,6, яровой пшеницы — на 12,8, сена однолетних трав—на.26,1 ц/га.

В сумме за 9 лет от систематического применения умеренных доз туков, было получено дополнительно 102,6, от повышенных— 149,8 ц.к ед. с 1 га или ежегодная прибавка.от удобрений составила- соответственно 11,4 н 16,6 ц к. ед. (табл. 4),

Известкование почвы обеспечивало увеличение ежегодного сбора продукции растениеводства иа 1,2—3,0 ц к, ед. с 1 га. При этом не отмечено' существенного различий в действии доз известняковой мукн. Отмечено, что па долю химической мелиорации в суммарном повышении продуктивности севооборота приходилось 7—18%, в то время как на применение удобрений — С2—93%, что объясняется возделыванием в севообороте культур в основном сравнительно устойчивых к кислотности почвы' и хорошо развивающихся прн рНКС1.4,9—5,0", а также,- отсутствием в почве подвижных

Табтцл 3

Дейстиле »¡кнсрлльких удобрений и известкования из урожайность культур севооборота, ц.'га

Первая ротация сс^слборота

I Вторая ротацнье

Цзршщ опыта С « !" К) № >-,и .1 * в ^ >13 С ьетч- 5 соо о * - п « 1 с _ я 3 'Й с * о: а.— 2 » ! о . ; X ' О. А; I «<2 ! и п СС г 5) в.57 А г«9 £ (ч * 1 о 01 с. ~ « 1 а ; - о5?- 1. к «- ? -"> 14 00 М <Г> в С. 1 - §*8 и яГ ь- ^ — Л 2% * % & Ш с л т «о- ^ па

Урожай

1>са удобрений л га вести 192 .13,8 ' 24,6 , 18,9 150 20,9 18,7 323 31,9

П р и б а в ки урожая

^530Р530К370—фон 1 * 50 0,4 10,9 . 13,7 ' 02 14,5 9,3 ПО 16,3

Фон 1+СаСОз по 0.5 г, к. 35 , 1,6 , 12,9- ■ 10,7 72 13,9 8,7 ■142 ■ 25,7

Фон 1+СаС03 по 1,0 г. к. 64 1,3 пл 16.6 £0 14,1 8,6 136 18*8

Фон 1+СаСОа по 1.5 г. к. 103. 0,2 13,1 ; 15,3 86 13,7 8.3 129 .23,9

КОООРШСКЗСО-Фоп 2* ' юз; 2.2 ' 11,5 : 17,7 153 15.6 12,8 143 26.1

Фон 2 ^СаСО^ по 0,5 г. к. '< 1310 ; 2,5 14.4 * 19.7. 203 17,7 15.0 146 32,0

Фоа 2+СаС03 по 1.0 г. к. '■ 87.'. - "2.4 14,7 * 20,1 176 16.9 12,0 161 26$

Фон 2+СаС03 по 1,5 г .к. 122 2,1 -16,2 19,3 ■ 198 16,3 П,7 158 зо,а'

НСР05, и/га г' 46 1 и 2,0 ' 2,е 28 1,6 2,4 38 5.8

Применение,*— в сумме за 5 лет.

форм йлюмииПя и марганца ь токсических для культурных растении концентрациях.

Таблица 4

Влияние - систематического применения удобрений н иасесткования на продуктивность сггооборота, ц га к. ед.

Вариант опыта ■!' В сумме за 9 лег За год

г Всего в том от МРК числе . от СаСОа Всего в V

0;э удзбркта и н)взг:и 239,1 — — 26,6 —

К53СР560К370 —фоя 341,7 402,6 37,9 —

Фон 1-гСаСОа по 0,3 г. к. '-¡55,4 13,7 ' ЗЭ,5 1.6

.Фон 1+СаСОз по I 0 г, к. 337,0 — 15,9 39,7

Фон 1+СаСОз ло 1.3 г. и. ¿04,0 — 23,2 •50,5 2,6

К990РП70К8С0^~.(;.Ш1 2* ■ ■ . 235,9 149,8 _ ■ 43,2 —

,Фоп 24;СаСОэ по 0 3 г. к. 415.Э — 27,0 ■ 40.2 3.0

Фон 24;СаСО^ по 1,0 г. к. СЭЭ.5. — 10,6 44.4 -

;Фсн 2+СаСОа по 1.3 г. к. . 409,9 _ 21,0 , 43,5: 2,» у

. . НСР05, -а>тл .; < :■ ~ 16,5 — /ТА*

-Примечание.- * — в сум «г за 9 лет.

-Он ы т 2. Люцерна синегибрндная положительно отзывалась на изсесткозаиие. почвы: в сумме, за. 3 года на- фоне ежегодного ноимснемнл фосфорно-калннних.удобрений от химической ыилиорашш было* получено дополнительно 15,0— -22,0 ц*сена'с I га (табл; 5);"При- этом наиболее "высока;! прибавка: урожая .отмечена, нгпинзвссткованнн, дозой по 1,0

I. к. Применение РК-удобрени(; без известкования не оказало существенного влияния па кормовую продуктивность люцерны, что, обусловлено,,по-видимому, .высоким содержанием в почве подвижных Фосфатов (более 250 мг на 1 кг почвы по -Кирсанову), и,значительной степень^ их-, подвижности. Внесение азотного удобрения под люцерну также оказалось неэффективным: в сумме за 3 года от азота получено дополнительно ; на соответствующих • вариантах и 5,4 цсена с 1 га.

Отпечено положительное взаимодействие йзйестковЫХ И минеральных удобрений. Так, если внесение фосфорно-ка-лнйных туков не повышало кормовую продуктивность люцерны, а применение под нее цементной пыли в дозе по 1,0 г. к. увеличивало сбор сена в сумме за 3 года на 10,3 ц/га, то «г сочетания Р60К90+СаС03 по 1,0 г. к. было получено дополнительно 20,1 ц сеиа с 1 га, в т ч. 0,8 ц за счет эффекта взаимодействия.

Таблица 3

Здлшше известкование на кормовую продуктивность люцерны еинегкбридной, ц га сена (опыт 2)

Урожайность люиерны

Вариант опыта 1 г. п. II г. п. |шг. п. в суи^е за 3 года в v £ с "> 5 - " 1 Го«

Б« удобрений и извести 54,7 79,6 44.5 178.8 —

СаСОз по 1,0 г, к. 56.0 86,7 46,4 189,1 10,3

Р60К90 —фон . 57,4 77.7 43,9 179,0 —

Фон+СаСО» по 0,5 г. к.. 58,9 88,7 46.4 194,0 15.0

Оон+СаСОа по 1,0 г. к. 58.0 915 49.6 199,1 20,1

Фон+СаСО» по 1,5 г. к. 58,0 93,0 50,9 201.9 22.9

Фон+СаСО» по 2,0 г. к. 57,8 91,9 50,4 200,1 21,*

Фон+СаСО» по 1.0 г. ».+N60 57,8 93.9 48,7 200,4 - _

Фоя+СьСО) г.о 2,0 г. К.-Ж60 59,6- 93,7 52 Д 205,5 —

НСР05, К/га 2,2 3,9 2.6 9,7 —

Закономерность действия возрастающих доз: цементной пыли на сбор сена люцерны описывалась уравнением регрессии: У=179,о-гЗО,8Са—10,4 Саг,- К=0,99.ь0,06 (22), где У —урожай сена люцерны в сумме за 3 года, ц/га.

3.3 Влияние минеральных удобрен ими известкования на химический состав сельскохозяйственных-культур

V Применение полного минерального удобрения увеличивало содержание азота а зеленой массе кукурузы-(на 0,18—?

0,47%); зерне (на О,И—0,58%) и соломе (0,02—0,35%) зерновых: озимой пшенице, ячмене, озимой ржи и провой пшенице;. калия — в соломе, зерновых колосовых (на 0,02—. 0,а5%).-Применеине МРК практически не-новлияло на содержание фосфора и калия в урожае культур. - ..... -

Известкование оказало слабое-влияние на химический состав зерновых культур, кукурузы н люцерны синегибрндной.

3.4. Баланс азота» фосфора* калия н кальция при систематическом применении удобрений н известковании

3.4.1. Вынос питательных веществ урожаями. Применение минеральных туков в сочетании с известкованием в 1,5 — 2,4 раза увеличивало хозяйственный вынос азота, фосфора, калия и кальция с единицы площади, повышая его в основном за счет роста урожайности культур. Затраты основных элементов питания на создание 1 т основной продукции с-соответствующим количеством побочной от.применеяия удобрений и известкования несколько возрастали у кукурузы и зерновых культур и оставались неизменными у люцерны си-негибридной.

Зерновые культуры и кукуруза отчуждали с урожаями ог 10 до 30 кг.людернасн негибридная — от ИЗ до 129 кг/га С а в год.

3.4.2. Баланс азота,-фосфора, калия и кальция (опыт 1).

На контрольном варианте баланс характеризовался большим дефицитом азота, фосфора и калия. Внесение минеральных удобрений в умеренных дозах (Ш80Р410К270 за ротации севооборота) не позволяло сводить без дефицита баланс азота и калия. Баланс фосфора был положительным. Баланс азота и калия сводился с наименьшим дефицитом, на фоне применения повышенных доз туков (N750 Р900К620 за ротацию). Возврат азота: здесь составил 90—97, калия — 84— 92%, возврат фосфора превысил вынос его в 3,9—4,2. раза.

Применение фосфора в составе ИРК в размерах, вдвое— вчетверо превышающих выиос Р;0$ культурами севооборота, обеспечивало наряду с положительным балансом фосфора в системе «почва—растение—удобрение» накопление его подвижных форм в почве.

' Ежегодное .внесение КгО под культуры севооборота в дозах, не превышающих 90 кг/га в год, не обеспечивало в полной'мере потребность растений и значительная доля калия использовалась нмц- и^ вочвенцых_ з апа сов, По нашим' расчс-

tait, мобилизация калПя составила lia контроле без удобре^ пий 42 кг/га, при внесении К39 н.К-89— соответственно 17 — 33 н 8—11 ЦТ/га в гол.

Известкование . значительно восполняло-вынос кальция м почвы с урожаями культур.. Однако, определение валового содержания. Ga в слое почвы 0—40 см реитгено-флюэресцеат-ным методом перед закладкой опыта а после завершения ротации севооборота - свидетельствовало' о процессе обеднении почвы Са за: счет выщелачивания ir позволилоv определить величины миграции Са с нифнльтрациэтшмп водами в зависимости от количества внесенных в тгочву'известковых "удобрений. По нашим- балансовым расчзтам, на контроле б-.м' удобрений потерИ'Са" от вищглгчнваппгг составили" 25.3'кг, ' на фоне.* применения ^минеральных удобрений— 35,9 кг, га в год. Йзв^стковаиме дозами по 0,5, 1,0 и '1,5 г.к. увеличивало потери кальция' в результате "выщелачивания из слоя* О—-Î9 ■ см соответственно до 137,3, 391,1 и 615,6 кг,Та в год: "

" 3.5. Экономическая; эффективность сочетания пзвсстхованп;! t и систематического применения минеральных удобрен и •!

Затраты,' связанные с 'применением минеральных и нзво-_ сткозыд .удобрений, во всех вариантах ^опыта i полностью" окупались стоимо'стью прибавки" урожая. Наибольший'"<Ь;с-тын доход И69.75 руб с 1 га при уровне рентабельности 199%) получен, при систематическом прпмснеини в пол вом севообороте] повышенных : доз туков в сочетании с известкованием по 0;5 г.'к.,'наименьший— при регулярном внесешн умеренных, доз минеральных удобрений (108,19 руб с 1 га в год при уровне рентабельности 279%). Непосредственно от применения известняковой муки (с учетом 9-летнего срок-.) ее действия) наибольший частый доход, равный 22,35 руб с 1 га в год прн уровне ' рентабельное-, п 296%, пглучен при изве-стковаишгдозой по 0,5 г. к. При этом окупаемость I руб,, затраченного на известкование почвы дозой по 0,5т, к., не уступало окупаемости 1 pv6, затраченного на прпмслен;:с NPK.

• Лучшие экономические показатели в визодном поле люцерны получены от извссгкоегппя дозами но ОД.и- 1,0 г. к. на фоне внесения РК-удобрспнй; чистый доход в сумме аа J года соответственно составил 64,?9 н 67,97 руб/ra при уровне рентабельности 192 н'105%. "" . - .......

выводы

1. Применение минеральных удобрений в умеренны." (N59P62K41 в год) и повышенных (NU2P135I<92) дозах в сочетании с известкованием повышает эффективное'плодородие выщелоченного тяжелосуглннистого чернозема, обеспечивая соответственно среднегодовые прибавки урожая сельскохозяйственных культур, равные 12,9—13,9 и !7,8— 19,6" ц к. ед'.'с Г га'

2.Известкование выщелоченного тяжелссу глинисто го чернозема'с кислой'-л слабокислой реакцией' узеличнваг'т;. продуктивность- пОлсвогосевооборота (без многолетние "боЗових трав я : сахарной" свеклы) на 1 3,0 ц к. сд. с 1 га в год, ЛййёрнЫ синёгибрндпой (выводное поле)—lia* 5,0—7,5 ц ceiïa с 1 га в год.-; ' ■ '„/..,

3. Оптимальная доза известковых удобрений ira вьнцсли-ченном тяжелосуглшгнстом черноземе с рНКС! 4,9—5.2 соответствует для полевых севооборотов 0,5 г. к., для" выЬодных полей люцерны еннегибрндной 3—4-х лет пользования"■— 0,5—1,0' г. к. Выявлены оптимальные параметры флзнко-хн-мнческнх свойств выщелоченного тяжелосуглннистого чернозема: для полевого севооборота — pHKCl 5,4—5,0, степень насыщенности основаниями 82—84%, для люцерны синегиб-ридной — соответственно 6,0—6,4 и 90—94%,

4. Регулярное применение минеральных удобрений, в умеренных и повышенных дозах приводит к статистически достоверному увеличению кислотности почзы (pHKCl с 4,9 до 4.6, Нг—с 9,3 до 10,6—10,9 мг-экв на 100 г почзы), снижению суммы поглощенных оснований (с 28,0 до 24,2—25.8 мг-эки) и степени насыщенности основаниями (с 75 до 63—70%). Подкисляющее действие минеральных удобрений па:;п::зуг отмечатъея ногле 5—7 лет их с^тематнч^ското прнч^ие'п"!. Внесение фосфора в составе-NPK в дозах, вдвое—вчетверо превышающих вынос Р2О5 культурами, способствует накз.1-ленпю его подвижных (по Кирсанову) форм п почве по ураа-ненню: У=27,0+0,24Р (мг на 1 кг почвы). Ежегодное применение калия в составе NPK в дозах, не превышающчл 90 кг/га, поддерживает содержание обменного калия в пахотном слое почвы на исходном уровне. Дсйгтзие удобре ний па другие свойства почвы (агрегатный состав, содержание гумуса, общего азота) статистически не достоверно.

5. Внесение известковых материалов способстзует снижению кислотности почвы н тем интенсивнее, чем- выше доза

мелиоранта. Выявлены количественные зависимости между дозами известковых удобрений, формами кислотности и степенью насыщенности почвы основаниями. Известкование по 0,5, 1,0, 1,5 и 2,0 г. к. сдвигало - величину pHKCl соответственно на'0,3—ОД 0,5—1,4, 0,7—1,С и 1,3—1,7. Максимальное снижение кислотности наблюдается в первые годы после известкования. В последующем отмечается постепенное под-кнсленне почвы. Известкование выщелоченного тяжелосуг-линнстого чернозема не оказывает существенного влияния на содержание подвижных форм фосфора и калия в пахотном слое почвы, но приводит к снижению степени подвижности фосфатов.

6. Динамика изменения кислотности произвесткованной почвы и определение баланса Са в полевом севообороте свидетельствуют о постоянно идущем процессе обеднения почвы кальцием в результате выщелачивания. Величины миграции' Са с инфильтрацнонными водами зависят, главным образом, от количества внесенных в почву известковых материалов. При внесении доз известняковой муки по 0,5—1,0 г. к. на фоне минеральных удобрений среднегодовые потери Са из слон почвы 0—40 см составили 137—391, кг/г а/

7. Баланс азота и калия сводится с наименьшим дефицитом-на фойе применения повышенных {N112P135K92) доз туков, которые обеспечивают возврат азота на 90—97, калия—на84—92%. Возврат.фосфора превышает вынос его на фоне применения умеренных доз мииеральных'удобреннй а 2,1—2,3, на фоне повышенных — в 3,9^4,2 раза.

8. Затраты, связанные с известкованием и ежегодным применением минеральных удобрений, окупаются стоимостью дополнительного урожая и обеспечивают получение условно-чистого дохода с 1 га 108—170 руб при уровне рентабельности 151—279%. Лучшие экономические показатели обеспечивает известкование по 0,5 г. к.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для повышения эффективного и потенциального плодородия выщелоченного т я жёлосугл инистого чернозема, устранения избыточной кислотности и улучшения кальциевого баланса следует сочетать в системе удобрения регулярное применение минеральных удобрений с периодическим внесением известковых материалов.

2.. Известкование выщелоченных черноземов Мордовии ^

1Í : .

pHKCl менее 5,5 следует проводить дозами, р засчитанным:! по. 0;5 г. к., на ^выводных полях л ;о нерпы .< ппеглбрнднсх 3—4-х лет пользования — по 0,5—1,0, г. к.

3. На. выщелоченных среднемощных. среди егумусных тяжел осуглинистых черноземах рекомендуется поддерживать оптимальный уровень кислотности с полевых .севооборотах без мисголстпнх бобовых трас и сахарной ссекли, соответствующий величине pHKCl 5,4—5,6 и степени и: сыщенпостч основаниями 82—84%, на выводных полях с лгоцернэй сине-гибридной— соответственно 6,0—6,4 и 90—94%.'

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Эффективность . извести на выщелоченном чернозе-ме//Ипформ. листок № 160—79. Мордовский. ЦНТИ. Саранск; 1979. 4 с (в соавторстве).

2 Влияние извести и фосформт:ю;1 мухи па уэожам культур зернопропашного севооборота//Лгрохнмнл. 1930. Лг 2. С. 74—77 (в соавторстве).

3. Известкование выщелоченного чернозема как фактор повышения эффективности минеральных уд о б р е i m ft/'А гр от -пика н .урожай/Мордои:,ун-т. Саранск, 19S0. С. 145—150 соавторстве), "

4. Известь иа выщелоченном чсрноземе//Зсряозос хозяйство. 1980. .Ya 12. С. 29 (в соавторстве).

5. Разработка рациональной системы удобрения в зерно-пропашных севооборотах- иа выщелоченном черноземе Мордовской ЛССР//Совершенствование систем удобрения в севообороте в различных зонах страны: Тез Всесэгоз. иауч.-тсхн. совсщ.Ч. 1, М., 1981. С. 37—38. {в соавторстве).

6. Известкование черноземных почв Мордовской АССР. Саранск, 1981. 22 с.

7. Известкование выщелоченного чернозема и эффективность минеральных удобреннй//Почвениыс условия и пути повышения эффективности применения удобрений: Тез. Все-союз, лауч.-техн совещ. Ч. 1.М., 19S2. С. 39—40.

8. Влияние извести и минеральных удобрении на урожаи сельскохозяйственных культур//Информ. листок Ks 216—83. Мордовский ЦНТИ. Сзранск, 1983. 4 с. (в соавторстве).

9. Действие извести и минеральных удобрений из эффективное плодородие выщелоченного чернозема в условиях Мордовской-АССР//Научные основы повышения плодородия почв/Мордов.-ун.-т..-Саранск, 19ЙЗ. С. 95—101 (в соавторстве). .-. -10. Влиякнс.известкования-на потенциальное изффектпи.-

ное плодородие выщелоченного. чорпозема //Задачи агрохп-

мнческой наук» по повышению окупаемости ' удобрений по зонам страны: Тез. Всесоюз. науч.-техн. совеш. 4.1. М., 1984. С. 92.

11. Эффективность известкования кислых почв Волго-Вятского региона//Приемы повышения эффективности известкования кислых почв/Бюл л/ В И УА № 82.* М., 1987. С. 23—27. (в соавторстве),

12. Вынос элементов питания :1а единицу урожая сельскохозяйственными культурами/, Информ. лнегок № 226—87. Мордовский ЦНТИ. Саранск, 1987. 4 с.

13. Влияние известкования на кориооую продуктивность люцсрны//Информ. листок Аг 2.27—87. Мордовский ЦНТИ. Саранск, 1987. 4 с.

14. Баланс азога, фосфора и калия в зер.юпропашном севообороте при систематическом применешш удобрений и известковании/А! пформ. листок № 240—87. Мордовский ЦНТИ. Саранск, 1987. 4 с.

Заказ 8 Тиваж 100 экз. Ю—01034

Типография НПО *Нивэ»