Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ РЕЛЬЕФА И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ИНФИЛЬТРАЦИОННЫЙ СТОК И УРОЖАЙНОСТЬ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ В КАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТИ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ РЕЛЬЕФА И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ИНФИЛЬТРАЦИОННЫЙ СТОК И УРОЖАЙНОСТЬ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ В КАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТИ"

уЭГс2<РбУЛУ

Гс

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

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

' На правах рукописи СТОРОЖЕН КО Николай Иванович

УДК 631.454 : 631.554 : 631.445.24(470.318)

ВЛИЯНИЕ РЕЛЬЕФА И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ИНФИЛЬТРАЦИОННЫЙ

СТОК И УРОЖАЙНОСТЬ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ В КАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 06.01.04—агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА- 1987

Диссертационная работа выполнена в Ленинградском государственном университете имени А. А. Жданова и Центральном институте агрохимического обслуживания сельского хозяйства.

Научный руководитель — кандидат сельскохозяйственных наук, доцент А. С. Кащенко.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор И. П. Дерюгин, кандидат биологических наук М. А. Горшкова.

Ведущее предприятие — Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологическии институт химизации сельского хозяйства. _-

Защита диссертации состоится «о » . 0\<1** <?.е/с*Я . , кчо

1987 г. в </♦> » час. на заседании Специализированного совета К. 120.35.01 в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

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

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА. ,

Автореферат разослан «3 » &%**.***!&-\7*г5{ , . . 1987 г.

Ученый секретарь у.

Специализированного совета — /Ог^ ]Т*. кандидат биологических наук с. М. Саблина

. и-М-бВсуЬ'

ЦЕНТРАЛЬНАЯ НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА Коек, селцскохоа. акаДвмш

им. К. А. Тимирязев» : ;.1с. N0..............-.....

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1988-1990 гг. и на период до 2000 г.", принятых на Октябрьском 1985 г. пленуме Щ КПСС, намечено увеличить среднегодовой объем валовой сельскохозяйственной продукции на 14-1658 по сравнению с предыдущим пятилетием. .., среднегодовое производство зерна довести к 1990 году до 250-255 млн.тонн. Большое значение в решении этой проблемы от-, ведено химизации сельскохозяйственного производства, в том числе правильному применению удобрений я химических мелиорантов. Применение удобрений, с одной стороны, должно обеспечивать повышение урожайности сельскохозяйственных культур и, с другой стороны, исключать возможность загрязнения окружающей среды.Доя того, чтобы снизить или вообще исключить загрязнение окружающей среды, а вместе с этим и уменьшить непроизводственные потери элементов питания растений необходимо при использовании удобрений учитывать ряд условий и факторов. Наряду с почвешю-клпмати-ческими и агротехническими факторами ванную роль в эффективности удобрений играет рельеф, так как он корректирует распределение тепла и влаги, влияет на формирование и интенсивность поверхностного я внутрипочвенного стоков.

В ряде областей Центрального района Нечерноземной зоны РСФСР значительные площади пахотных почв занимают склоны.Урокаи сельскохозяйственных культур-на них в зависимости от степени смытости в среднем на 2 0-60Л ниже, чем на плакорных, неэродаро-ванных участках. .

• Применение минеральных удобрений на эродированных землях • обеспечивает прибавки урожаев, но при обычных приемах агротехники, нормах и способах применения удобрений они не стабильны

и подвержены, значительным колебаниям. Необходимо установить *гря-чшш, которыми обуславливается непредсказуемость эфбейФа от Лра-менения удобрений на склонах. Это позволит наметить-tryta более продуктивного использования удобрений, повысить урожайность культур а тем самым способствовать реализации Продовольственной программы страны.

Цель п задачи, работы. Работа выполнялась с целью 'изучения на разных элементах склона действия удобрений на урожай зерно*-вых культур, а также условий, которые определяют плодородие * почв, характер и интенсивность миграции основных элементов почвенного питания растений на них.

Для достижения намеченной цели программой исследований предусматривалось решение следующих задач:

- оценить уровень почвенного плодородия на лразных -элементах склона;'

, - изучить состав и интенсивность инфильтрационйото «бтока на разных участках склона; •

" - определить действие минеральных удобрений на урожайность я качество зерновых культур при выращивании на разных участках склона.-/ -\ '•••" •'•'-' ''л''..'"' •>''-.

Научная новизна. Впервые на дерново-подзолистых среднесуг-линистых почвах в Центральной части Нечерноземной зоны РСФСР : проведено изучение влияния рельефа и минеральных удобрений на! урожай и качество зерновых культур.,Выявлены различия интенсивности и состава инфилырационного отока, определена активность миграции основных элементов почвенного питания растений в зависимости от условий рельефа*

Защищаемые _г пол рже ;шя. Рельеф оказывает существенное - влия- _ ние на интенсивность поверхностного л икфильтрационного стоков.

На середапе склона поверхностный сток значительно превышает внут-рипочвешшй, вследствие чего появы теряют наиболее плодородный слой, слабо увлажняются, имеют наибольшие значения твердости и плотности сложения. Это закономерно приводит к дифференциации агрохимических и агрофизических свойств почв на склонах. Внесение минеральных удобрений повышает урожайность зерновых культур на эродированных участках склонов, но не компенсирует полностью потерю аффективного плодородия почв. При этом.усиливается миграция ионов о внутрилочвешшм стоком как в течение вегетационного периода,так и за его пределами.

Реализация,результатов работы. Полученные результаты опубликованы, использованы при усовершенствовании методики агрохимического обследования почв и з учебниках курса "Агрохимия", "Корневое питание растений" на кафедре агрохимии ЛГУ.

Апробация полученных материалов. Основные положения работы доложены и обсуждены на Межведомственной научной конференции "Нечерноземные почвы и пути их рационального использования"(Ленинград, 1980г. ) , на научно-практических конференциях молодых ученых "Вопросы химизации и повышения плодородия почв" (ЦоскваД9 82 , 19 84)л на курсах "Освоение методов почвенной и растительной диагностики минерального питания сельскохозяйственных растений (Москва,ВДНХ, 1983г.) , в школе передового опыта "Организация работ по использованию дистанционных методов для целей сельского хозяйства"(Москва, ВДНХ, 1983г.), на курсах."Методы картографического обобщения результатов работ по химизации сельского хозяйства"(Москва,ВДНХ, 1985,1986гг.) .

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 работы.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав,

выводов, предложении производству, списка использованном литературы, включащего 303 наименования (из них 20 на иностранных яз-вках5)-Работа излозена на 178 страницах и включает в себя 28 таблиц, 9 рисунков и 6 фотографии в основном тексте а 2 4 таблицы в и]в* дожении. ", . - •..••.•'•.•,•''.-

СОСУЕАШЕ РАБОТЫ-Л-' ;

В главе I - "Влияние рельефа на агрохимические свойства дер-ново-подзатистых почв и эффективность удобрения зерновых культгурЛ-рассматривается рать рельефа в процессе почвообразования. Покааа-на рать уклонов, величина которых влияет на формярбванио'ОСйбвных... свойств почв и характер водного режкма. Они определяют интенсивность поверхностного стока воды, способствуют развитии "эрозии почв и непроизводительным потерям Б^ЛГЯ. Орозиошшо-ашБи'по сравнению с несмытыми обладают ХУДКИМИ водно-фазическииг, -'химическими, биологический и другими свойствами (КасаткицДЭЗТ'лсильвест-: ров, 19 55; СобачевДЭ&О; ба.г-г-ои*«/а£,19бЗ; Гордеев, 196-1; E(Usfbt£, 1974; Шикула , 197 8; 1&сохранов, 1983 ; ЯвтуаенкоДЭОБ и др.) .

Батьиое значение для восстановления и повышения плодородия смытых почв наряду с почвозащитными, агротехническими и лесомелиоративными мероприятиями имеет применение удобрений.. Согласно современным представлениям,,эффективность минеральных удобрений прямо зависит от степени смытооти почв. Имеются сведения о существенном различии продуктивности почв и эффективности удобрений на разных элементах CRZoaos(,Ma.i£v*i2deta£,l§.id; лт0лыб ,1955; <$4c4<3-n-o\ritj!e£a.£J963; Черемисинов, 1972; Ляхов, 1976; Пенников» 1977'; Явтушенко, 1985 и др. ) . Но экспериментальных данных, позволяющих вскрыть причины и степень указанных различий крайне недостаточно.

- ь - . -

Важное значение в понимании природа дифференциации ПОЧБ ПО уровни плодородия на склонах пмоот изучение интенсивности миграции олет/ентов пита!12л растений с ин£ильтрацаошшм стоком. Отмечается, что ксследовшшй интенсивности и состава ин*ильтрационного стока на разных элементах рельефа до настоящего времени практически не проводилось.

В главе 2 - Дается описание использованных при проведении исследований объектоз и методов Опиты проводились на территории землепользования госплемзавода имени В.Н.Цветкова в Калужской об" ласти. Hale, на котором в точение 3-х лет проводились исследова-- ния, имеет сдоздай рельеф и далференцированный почвенный покров. . Приводоразделышй участок протяженностью более 400 м представлен « дерново-подзолистой среднесуглинистой почвой. Поверхность участка практически не имеет уклонов а хорошо выровнена. Склон с крутизной В0 и протяженностью 373 м занят дерново-подзолистой среднесуглинистой средпеемнтой почвой. В подножие склона сформирована дер- • ново-подзолистая средаесуглинистая'глеевая почва.

Опыты о удобрениями были приурочены к олементам рельефа а участкам, охарактеризованным почвешшми разреза-ма. Закладка опн- -тов осуществлялась методом полной рендомизации. В первый год He's следований (1979г.) на опытных участках высевали яровой ячмень сорта "Московский 121", ав последующие два года (137Э-19 81гг.) озимую пшеницу сорта "Мироновская 808".

• .Минеральные удобрения вносили вручную. В качестве азотных удобрений использовалась аммиачная селитра о.содержанием азота ' 34,4£; фосфорных - двойной гранулированный суперфосфат с И% со-, держанием оксида фосфора. Калийные удобрения вносились-в виде хло-• ристого калия с 60* оксида калия. Обработка почвы выполнялась" по принятой в зоне агротехнике. Деллнка располагались в продольном 1

, направления по отноыошт к склону. Общая плозадь дедякка * • Хвои ,

учетная - ICQur. В схему опытов Сило склочено 5 вариантов с 4-кй

"повторениямв. В том число контрольный вариант, на который удобре-

нвл не вносились, и четыре варианта о одинаковый фосфоряо-'кааад-

пым фоном л12(л220л' н0 ° даллроювдовапно9 Дозой азота': )AQ»

*120» * 180 и л240* ' Азотные удобрения под яровой ячмонъ вноски в один приеячПод -

озимуо пзоницу осенью давали 40 кг азота, а воспой оставшуюся

' часть, в качество подкормки. , 7

Дал изучения внутряпочвонноа илграцаи элементов.потопил рао-

тений на контрольных вариаптах а вариантах о Л240р120Л120ч р30110"

1.' "ложенных на приводораздольпом участке поля,'склоне и "его подножие

• были установлены лизиметры а хромаябграфаческио колонки. Исследования с их использованиемЛпроводились с различной экспоэвдгей аккумуляции стоков; в течение трех веготациошшх пор*одов,~ года в

• . двух лет. Дтл сбора почвонного раствора использовались плосковре-; ванные лизиметры из винипласта (Палова, 1955).

-.'"' ;;'";, Емкостью для хроматографэтеских колонок служили пластмассо-." вые сосуды о рабочей поверхности) 307 си2. В качестве адсорбентов использовалась ионообменные смолы. Для сорбции катионов \MKPG~ ' j ва";8'гВЛ форме, а для анионов - "АСД-4-In" в С1~. форме. Лизиметры \ и колонки устанавливали в шурфах на глубине 25, 50 и 100см." UOH-■.:' -Itax а установку хроматографэтеских колонок проводили по методике ;Каурачева и др., IST77. Для определения плотностл слохеная почв но-л польвовалоя бур,г разраЛотшшый НТО "Агропрвбор". Хикическаёапа-* лазы почв, растений и растворов проводила сяедуодами методами:

• -влажность почвы а растений - термовесовым методом, содерханве под-

важных форм фоорора а каххя определялось по Кирсанову в ыодвфвка-

ч

1

L

ции 1В51А0 - ОСТ 45 40-76; значение рН, содержание кальция,магния, аммония, ызргапца в обменного алшиивя в почвах - по методу'1321АО-ОСТ 4Б 50-7 6; гидролитическую кислотность определяли по Каппену; --• содержанио нитратного азота определялось с использованием нопосе-лективпого электрода; гумуса - модифицированным методом Тюрина с фотоколо;шметрическнм окончанием - ОСТ 46 47-76. Конпентрацшг катионов в анионов в растворах, полученных при регенерации ионооб-- мешшх смол, определяли на атсино-адсорбционноы спектрофотометре " Ро/Ып£(п(/тх определение влажности, зольного в биохимического состава зерна проводили по методам, изложенным в Руководстве по анализам кормов.(М., 1982). ¥

При оценке достоверности данных урожайности использовался программный комплекс "ОДА..".; В главе 3 - "Влияние рельефа на агрохимические в физические ~ < свойства дерново-подзолистых почв в Калужской области" - приведс-вы результаты почвеняо-агрохимического обследования десяти склоновых участков. Установлено, что модность гумуеврованного слоя в содержание гумуса изменяется в широких пределах; на приводораздоль-. яоЗ части склонов средняя мощность гумусово-аккумулятивного слоя ~ составляла 21,8 см, на середине склона - 16,3 см. Очевидно, что ' ' уменкгепие гумусового горизонта па середине склона произоало в -' результате поверхностного смыва. Накопление продуктов поверхностного стока в подножие склона увеличивало мощность гумусового слоя .• в среднем до 30,1 см. Содержание гумуса в почве подножий склонов " в 2 раза высе, чем на середине в па 60$ превышает его содержание .,- на приводоразделышх участках.

; Значение агрохимических показателей по элементам склона так- • , ха варьирует в широких пределах. При этом в середине склона оно -

практически во всех случаях ниже по сравнению о другими участками. Содерганиа подвижного фосфора и обменного калия в смытых почвах в 1,5-2 раза, а минерального азота в 4 раза меньше, чем в почвах / приводоразделышх территорий. В почвах подножий склонов, где происходит аккумуляция продуктов плоскостного смыва, содерглние подвет-ногофосфора и обменного кадил в 2-4 раза, а сумма нитратного а ' аммиачного азота в 5 раз выяе по сравнении с серединой склона. Аналогичные закономерности в дифференциации агрохимических свойств почв установлены в работах других авторов ЧПрохорова,1970} Явту- -венко, 1974 ; Ляхова, 1976) . Они указывав также на у худее нее'*'физических свойств сми'тих почв. Определение твердости, плотности и влагообеспечешюсти почв по элементам рельефа, выполношюе и&а, показато, что величина твердости.пахотного слоя почв в середине склона значительно Bine, чем на поллопралклышх ц намытых почвах (рис.1) . Очевидно нарастание твердости почв на середине склона вы. зывается вовлочешюм в пахотный сдой уплотненных горизонтов, кото- , рие ранее обработкой не затрагивались. С глубиной твердость почвы > на всех участках склона увеличивается, но'интенсивность ее,-измена-, ний менее существенна в середине склона, хотя абсолютные значения ее на этом участке всегда сравнительно виде. Оказалось, что твер-; дость почвы существенно изменяется в течение вегетационного периода, возрастая от весны к осени. Менее заметные изменения твердости отмечены в середине склона. Вероятно, измерение твердости почв можно' попользовать в качестве диагностического признака смытости. Изменение плотности сложения почв проиоходат аналогичным образом. Почвы в слое 0-20см подножия склонов имеют, наименьшую плотность по сравнению с серединой склона в его приводораздельной частью. Ото'результат поступления продуктов смыва с расположенных выше ; : участков. Высокая плотность почв склонов снижает.их водопрошщае- ,

апрель

август

6(И

60 \

50

Л 40

9

§30

г

(О

10

Глубина (сы)

То 25 35 1о 5 Г"

-приводораздельная часть склона -середина склона -подножье склона

_Глубина

То" 26" Зо 40-То-Л(см)

О

у

Рис. 1 Динамика твердости дерново-подзсиистой среднесуглшшстой ,. почвы иа разных элементах рельефа за вегетационный период.

мость, ухудшает способность накапливать обдую и продуктивную" влагу. Показано, что влагообеспечешюсть почв определяется не только ' количеством выпавсих атмосферных осадков, но и условиям рельефа (рпо.2). Выполненное обследование опытного поля подтвердило закономерности в ди1форе1:циации агрохимических показателей по элементам рельефа (табл.1).

Если принять, что почвы приводораздельноЗ части склона в на — именьсей мере затронуты эрозией, то можно получить представле1Ш0 о реальных размерах перераспределения элементов питания растений на склоне в результате плоскостного смыва (рио.З»4) .

В главе 4 - "Интенсивность и состав ин£.пльтрацкопного «стока -." по элементом рельефа" - рассматриваются результаты взтчеюгя ' фазмо-ров выноса элементов питания растлили нисходящим током"йочвеппой влаги. Формирование инфильтрационного стока на склоне 'происходит неодинаково. Лизиметрические воды на протяжении вегетаппоннЬго периода накапливались лкзъ в установках на привбдЪрйздёльной части склона и в подножии. Па середине скаона они "практически отсутствовав. Установлено, что интенсивность иафллтьтрациошого стока рогу-лируется не только количеством выпадающих осадков и положением на склоне, но и применением удобрений, которое приводит к некоторому снижения его интенсивности (табл.2) . Эта закономерность наиболее отчетливо проявляется с глубиной. По-видимому, значительная часть стока при вне'сении удобрений перехватывается а интенсивно потреб- • ляется лучше развитой корневой системой растений, а также микроорганизмами .

В года исследовалнй количество поступивших лизиметрических . вод в контрольных вариантах на приводораздельном участке склона ' 'Ьа'подножии существенно отличалось независимо от погодных условий,

V 90 и«

о» <м

; - »

I 111» 111 I II • 111 I 11

и « 4 н 1з 4 и и 4 и « Ч <ч «

«•»«*»> М4Ь I г О и * ПОЛ» АМИСП

Сгощ оа1«А<г*вМ1и

.и

В »•

О И

в"'

— с IX

,0.

ом

;'«

.-*« .. IV

к

/.....-М

V

/X

\

\ ч , -ч /

м ы-

к"-

.к-

8М-

и Ч

11 10

N и Ч Л й Ч « Й 'I а ]>П4 * ¡в

дигадь НП| аюПк I п I к «1гвс* Сгока определений

I I ,, • I • "I и IIII II II II I

и и Ч и и Ч л »» в » Ч к ы

• •к» •<»* • 1о»» в»»». »»г,с» Сгони о«г«ле»енвв

д -

11111 I I 1 I I II I ь 11 I I»"

««ЧннЧ ИН'и и Й Ч I* » «1г««Ь MAI аюяь яюд» Аагзсч Сгони оятсяаяпв

-приводораздельная часть склона -середина -подножие '

*

и

• •Ч*

• 11СI Ь Н 4 | ИЮНЬ июль .Я 1 ГЯС0Г

СТои о Пе ш г ш

П1С.2 Динамика поле зол глххнссти а метровом слое

почвы на разных частях склона за вегетационный -период 1981 г.: а-слой 0-20 см, 6-21-40 см, -в-41-60 см, г-61-БО см, д-31-1СО см,

Таблица I

Агрохимическая характеристика пахотного слоя почвы опытного поля по элементам рельера (Калужская область)

Части'1 рН„С1 ПУМУС. % \ : «Лкг. почвы ( мг-экв/ЮО г почвы

склона! ' ! {подвижный! обменный ! ,у>-•'.;'• \ • 1 фоссЬор, ! калий, ! з 1 " ! ! Л2°5 и ¥> I ! Щ ! Са 1 | Нг

Поиво- 4.6-5.6-- 1.12-1,92 39,5-78.6 94.1-179.3 8,4-29.0 10.3- 19.8 2.9- 9.3 0.63-1.69 1,18-3,5

дораэ-: 15,1 ..1,5 61,8. 128,3 ; 1649 ,16,9 6,7 ; ' 1,1 2,3 дельная . .•.-'--'

Сер8- 4.5*5,4 0.87-1.42 45,8-64,4'79.9-Н3.4 5.0-18.4 6.7-13.1 3,0-10,5 0,51-3,11 1.46-5.23

д1шал/;:5,0 •>•;'. 1,1 , :55,0 .9 0,7. 10,2* 9,5 •• 4,2 1,0 ,2,9

Подно- 4.0-5.1 1,50-3.06 54.1-128.1 100.8-301.7 5.4-27.6 5.7-25.5 3.2-15.3 0.50-2.96 1.39-5.52 жив 4,5 2,1 85,0 197,8 15,2 14,8 7,4 1,5 3,6

в числителе пределы содержания

в знаменателе - средние значения из'анализов 60 образцов

запас Р 2 0 5 в пахотном горизонте

- мощность пахотного горизонта, см

Рис. 3. Запаси ПОДВКЕНОГО -Фос1ора в почве на разных частях склона

. /БСО-,

800-

«а

•д 700.600.

«5 0 0-

я ♦ .

I 400;

п 300 , /•'. '2 00 ; 100

I II

ТП

- запас КдО в пахотном горизонте

- мощность пахотного . ^Г',- горизонта, см Части склона: I - приводораздельная II- середина ЪЛ-поднокье

Рис.4. Запаси обменного калия-в почве ка разных ' '; • •; частях салона ":.

Таблица 2

Объемы лизиметрических вод за вегетационные периоды 1979,1960 и 1981 гг, (мл с I к).

.Глубина установки лизиметра,

1

1 • Годы

Части склона /

Приводораздельная

}

Середда

Подножие

см ! 1 контроль 1, ":240Р120К120 контроль ^'ь24ор120к1201 контроль & СР120*

. ' а>. ' 1979 4Ь0 501 14 6 ' £60 590

50 ..' 317 284 нет нет 575 42С

' ..Ш) ' , ! 172 НО нет нет 400 227

, 25 - , ' 1980 5Ь0 ' 585 23 19 735 810

5 0 ' " 455 320 нет . нет еоо 565

100. , 305 "200 нет нет 445 370

• 2 0 8 1981 '265 211 нет нет 545 503

& Л . о . Л , 174 - , ЬО нет , нет 410 300

— -'100 " - 125 118 нет , нет 284 2^

i

' Объемы лизиметрических вод в пахотном слое приводораздельного .*;. -участка склбпа изменялись от 2 65 до'560'мяу в.то время как в под- "',:> ножсо колебания доставляли от 545 до 73 5 мл. Эта различия наблида- • лись и по количеству дизиметрачесхах вод, полученных с другах;гяу-"_ бпн. Ннтеноивность инфальтрационного"стока за один и тот же срок/»', в подноапи склона в-1,5-2 раза визе, чем.на плакорном участке. 0:'.'.-'' ;--глубиной интенсивность стока заметно уменьшаетсял Наги результаты • * "•сходны с данными, полученными ранее Пиловой,Е.И. и др. (1955,1961, , 4 " . % 0 б 2 \ . '' Т"-':;;.' Лу "•':.;.;.?;:.: л'' г ' '"" ; '';.•':''>.

-_ Условия формирования и развития инфильтрационного. стока аа---.Г'.:'. f разных участках склона, внесете минеральных удобрений оказали заметное влияние на изменение состава мигрирувдпх ионов. На контрольных вариантах с нисходящим током влаги в бользих количествах передвигаются ионы кальция, магния, качая. Б лизиметрических во-л дах на плакорном участке склона присутствие фосфора удалось установить лишь в виде следов, а в подножие его миграция обозначилась - достаточно отчетливо. Концентрация ионов в лизиметрических водах, поступившие через пахотный горизонт существенно отличалась от их ' содержания в растворе, полученном о других глубин. Четко прослежа-

4

вается связь между снижением содержания ионов в почвенном раство- > ре о глубиной и количеством просочившейся влаги.

При внесении минеральных удобрений усиливается миграция практически всех ионов, в том числе алюминия, марганца и железа.

Выполненные исследования показали, что по способности передвижения о почвенным раствором ионы разполагаются в следующем порядке :

Са2 + > М]2*> К*У Ре3 + > !Ля2+> &Р+~> То\~ ••

Положение опытного участка на склоне и внесение удобрений в

дозе -А,10А120А120 оказывали существенное влияние на количество мигрирующих ионов. Во всех случаях из почвы в подножие склона с ин-фильтрационпым стоком вымывалось больше учитываемых элементов,чем на приводораздельном участке, минеральные удоорения в опыте на плакорном участке поля не оказали существенного влияния на подвижность катионов и аниона Асфорной кислоты. В подножии склона действие минеральных удобрений было хорошо заметно по усилению ми. грации кальция, магния, алюминия и фосфора. Это результат интегрированного влияния более интенсивного и продолжительного стока,сво-еобразие почвенно-агрохимических условий и действия удобрений.Про-веденные исследования позволили определить интенсивность и состав внутрипочвенного стока за годовые и'непрерывный (с апреля 1979г. по август 1981г.) сроки (табл.3).

Таблица 3

Объем лизиметрических вод пои дробной ежегодной экспозиции и за срок с апреля 1979 по август 1981 гг.,. мл с I кв.м

Л

Части

склона

Слой инфкльт-

рации, см ]_ПрпЕодораздельная I. Подножие__

_.'контроль 4^4^12^120 контроль ив240Р120к120

25 50 100

25 50 "

100

25 50 100

август 1979г.' - август, 1980 г.

2170 1840 3155 •

1275, 1075 . 2675

940' 655 1455

август 1980г. -

1720~" 1340 795

545 770

август 1981 г» 2495 955 2100

1055

апрель 1979,г. - август 1881 г.,

3835 3130 5610

'2025 1985 4575

1460- 1390 2485

2795 2410 850

2205 1990 630

4995 4360 1435

- г? -

Оказалось, что за вегетационный период приходится всего ЛЕЗЬ 'ОТ 10 ДО 3 0* об:цей массы г/лгрируюсих конов за год. За пределами вегетационного периода отмеченный выхе порядок снижения интенсивности миграционной способности ионов сохраняется неизменным. Вып;елачива-1ше ионов с нисходящим током почвенной влаги за длительный период происходит в несколько меньших количествах, чем при дробной (годовой) экспозиции, но зависимость вплывания'* ионов от количества •просочившейся воды также сохраняется.

В главе 5 - "Действие азотных удобрений.на урожайность зерновых культур при выращивании на склоне" - показано, что на склоне • .независимо о? погодных условий шхблвдается дифференциация продуктивности почвы а действия удобрений. Во все годи опытов минимальная урожайность зерновых культур получалась на середине, а ликси-кальная- в подножии склона. Увеличение-нормы азота сопровождалось последовательным повызевием урожайности, но но нарушало отмочен: ной выае закономерности изменения абсолютной вазичины урожаев зерновых культур на склонах.

Полученные результаты не совсем согласуются с мнением авторов, которые считают, что применение удобрений на смытых почвах более эффективно, чем на полнопрофильных. Выполненные исследования показали, что одними минеральными удобрениями компенсировать потерю плодородия на смытых почвах невозможно. •':/' ,Анализ окупаемости минеральных удобрений уроиаями зерновых культур подтвердил, что в условиях Калужской области не наблюдается их высокой эффективности на смытых почвах. Наиболее оправданным оказалось применение удобрений в подножии склона на варианте •

. . "Расчет общей энергетической питательности зерна ярового яч-

моля и озимой пшеницы показал, что она практически пе зависит от условий рельефа а внесения удобрений, хотя отмечается тенденция некоторого повышения содержания сырого протеина в зерне с удобренных вариантов. /

Установлено, что дерново-подзолисше почвы на разных элементах рельефа имеют иеодннаковыо агрофизические свойства, что диктует необходимость проведения расчетов норм внесения удобрении не по содержания элементов питания, а по ах запасам. При сравнении норм удобрений, рассчитанных по ПК "РАДИ" а по запасам, получалось, что в первом атучао для планируемой урожайности озимой паени-пы в 3 0 ц/га на опытном поле площадью 2 8га перерасход по калию будет более 2 тонн д.в-ва, а дефицит оксида фосфора пра этом составит окаю 125 кг. - '

Дифференцированное внесение минеральных удобрений с учетом свойств почв по элементам рельефа может обеспечить значительный экономический оффект и будет способствовать выравнивали» агрохи-_ мическах свойств почв на склонах. .

В1В0Д1

1. Пахотные почвы в Центральной части Нечерноземной зоны РООСР, распачожешшо на склонах более 0°, подвергаются эродирую- 1 цему воздействию поверхностного стока в результате чего происходит ах дифференциация как по отдельным агрохимическим в агрофизическим показателям, так в по уровню зффектавного плодородия в целом. - • • * • _

2. Наиболее существенные изменения птах показателей наблюдаются в средней части склона, где происходит значита-аная потеря : гумусированного ачоя а в обработку вовлекаются злввиально-иллювй-

алышо юш иллювиальные горизонты.

1м 3. Эродироваплыо почвы,приуроченные к середине склонов отличается наибодкгима значениями твердости я пдотноота олаконал.

4.ДЕ*фореквдаш1и почв на склонах способствует разлгчао в интенсивности поворхноотного а инфальтрациоаяого стоков. 11а сореди-№ склона поверхностный сток значительно превышает внутрипочвоп-ный вследствие чего почий слабо увлажняются в практичоскв по промываются.

5. Внутрипочвешшм стоком наиболее активно породвмгшэтел кальций, магний я калий. В целом по идтеноивноотн наградив вопи' образует следуюцдй ряд:

., Са+> М?2*> К+ > Ро3+> «п2+> А13*> .кг|-.

6. Внесение минеральных удобрений усаливает миграцию практичоскв всех исследуемых элементов, в том число а фоофора, содержание которого в.лизиметрических водах, проходящих чороз пахотный слой, суцеотвешю увеличивается.

7. Передвижение элементов по почвенному профиля происходит как в течение вегетационного периода.,так я за его пределами. За вегетационный период вз пахотного слоя почвы поотупает в лизиметрические воды от 10 до 20% общего количества'вымываемых за год элементов. "

, 8. Неоднородность свойств я уровня плодородия почв на разных участках склока обуславливает различную уроаайнооть возделываемых культур. Самая низкая продуктивность растений установлена на середине склона, вше на приводораэдельном учаотке в самая аначвтель-нал на нижней трети в подножии склона.

9. Применение минеральных удобрений эффективно на всех учаот-ках склона, но прибавки урожайности на его середине не обеслечива-

- zu -

от уровня уродайности, который получается от идентичных доз удобрений на приводоразделышх участках и особенно в нижней части склона.

10. Минеральные удобрения и условия произрастания зерновых культур оказывают заметное влияние на выход сирого протеина, но ие влияют на обдую энергетическую питательность продукции. Наиболее благоприятные условия для роста и развития зерновых культур создавались в поднозаш склона: так в зерне, полученном в подножии склона, содержание сырого протеина било в среднем на 1,5£ выше по сравнению с зерном, выращенном на середине склона и на 0,5$ бопь-ве, чем в зерне с прпводораздельного участка.

ПРЕЕКЕЕШЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Результаты шроведешшх исследований в Калуаской' области позволили рекомендовать сельскохозяйственным предприятиям Центрального района Нечерноземной зоны РС2СР для повышения продуктивности смытых почв внедрение следующих мероприятий: ' . _

1. С целью сокращения непроизводительных потерь элеь-.ентов питания из удобрений на склонах необходимо избегать их внесение поверхностно, без заделки в почву, которые в свою очередь требуют глубокого рыхления подпахотного горизонта для ослабления поверхн ностного и усиления внутрипочвенпого стока.

2. . Внесение минеральных удобрений необходимо проводить диф- • фереяцированно с учетом эффективных"запасов элементов питания раб-тений на к&чдом отдельно обрабатываемом участке. • " •

3. Проектпс-изискательским станция?.» химизации сельскохозяйственного производства Центрального района Нечерноземной зокн РСФСР проводить полевое агрохимическое обследование.почв сельскохозяйст—

ванних угодий о учетом УСЛОВИЙ рельефа, а при составлешш планов применения удобрений учитывать ие абсолютное значение подвижных элементов питания, а запасы.

4. В качестве диагностического признака эродированнооти почв рекомендуется использовать определение их твердости о помощью полевого твердомера конструкции НПО"Агроприбор",

По материалам диссертация опубликованы следующие работы:

1. Стороженко П.И., Кащенко А.С. Дифференциация агрохимических показателей, влажности почвы и урожая озимой пшеницы на разных частях склона. //Вестник ЛГУ. -1981. -ВыпЛ 5 . - ^ 3,сер. Биология. -

...... -С.116.

2. Стороженко Н. И. Влияние рельефа на миграцию элементов питания раотений д урожай зерновых культур. //Тез.дмсл.участников Всео. кояф.молодшс ученых. - М.;-18-19 января 1983. - С.27-28.

'. 3. Стороженко Н.И. Влияние рельефа па внутрапочвекную миграцию элементов питания раотений. //Оперативная диагностика питания сельскохозяйственных культур. - и.: - 1983. - С. 94-100. 4 . Стороженко Н. И. .Кащенко А . С , ©дорийский Ы. Л. Влияние рельефа . а минеральных удоорений на интенсивность внутрипочвенной миграции некоторых элементов, //вестник ЛГУ. - 1983. - й 9.-С.108-

Л-58030 15/У-87 г. Объем 1/а п. л.

Зак. 1582. Тир. 100

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

Бесплатно