Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ СИСТЕМАТИЧЕСКОГО ВНЕСЕНИЯ ВОЗРАСТАЮЩИХ ДОЗ УДОБРЕНИЙ НА АГРОХИМИЧЕСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ЛЕГКОСУГЛИНИСТОЙ ПОЧВЫ И ПРОДУКТИВНОСТЬ РАСТЕНИЙ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ СИСТЕМАТИЧЕСКОГО ВНЕСЕНИЯ ВОЗРАСТАЮЩИХ ДОЗ УДОБРЕНИЙ НА АГРОХИМИЧЕСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ЛЕГКОСУГЛИНИСТОЙ ПОЧВЫ И ПРОДУКТИВНОСТЬ РАСТЕНИЙ"



МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА. ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОЗОГО КРАСНОГО .ЗКАЖШ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.З.ЛОМОНОСОВА •

Факультет почвоведен1В1 .

На правах рукописи

,УДК 631.31:631.4+531.46+631.82/. 85+631.862+631.559

КУЗНЕЦОВА Людмила Борисовна

влияние систематическоро внесши еозрастащех доз удобрений на агрохимические и биожшиеские свойства даново-подзолистоя легкосзтжшистой почш и продуктивность растений

Специальность 06.01.04 - агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 1988

/Цкйг - ¿ф^с^гсС

Работа выполнена во Всесоюзном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте удобрений к агролочвов еденпя inj. Д.Н,Пршшишшова ы Смоленском филиале 1ША. ■

Научные руководители: академик, доктор с/х наук 1.1ЖЕЕЗ В.Г.

. ч . доктор биологических нэдх РЕЛПЕ Е.Х. *

Официальные, оппоненты: доктор биологических наук ШКШШШ В.И.

кандидат биологических наук МИРЧЦШ Т.Г.

' • ♦ • *

Ведущее.учреждение: Научпо-производственное объединение

Подмосковье

Защита состоится "_"_1980г. в 15 час.. 30 мин. в '

.аудитора! М-2.иа заседании специализированного совета K053.C5.SG в ЛГУ: ISSG2S, Москва, Ленинские года, (ЛГУ, факультет почвоведения. "

С диссертацией модно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведе1шя.

Автореферат разослан "__;.. 1988г.

Учений секретарь специализированного совета $/fai&fäJ И.П.Бабьева.

АКТУашюмь темы. На ближайшие года в нашей стране поставлена задача решети продовольственной программы - увеличение производства эереа, овощей и технических культур. Эту задачу можно' решать двумя путями - первый путь расширение посевных площадей под возделываемые культура и второй - интенсификация сельскохозяйственного производства. Второй путь является наиболее перспективным; он связан с рациональным применением минеральных и органических удобрений. Однако, на данном этапе химизации сельскохозяйственного производства, когда стали применяться повышенные и высокие дозы удобрений, важно не только получать высокие урожаи, во и знать какое влияние окахут удобрения на деятельность почвенной микрофлор!.

Условия питания растений и урожай возделываемых культур зависят не только от удобренности почвы и биологических особенностей растений, но и в определенной степени от активности и направленности мшфобислогических процессов, поскольку почвенной микрофлоре принадлежит значительная роль в трансформации вносимых в -почву удобрений.

В нашей стране и за рубежом проводятся широкие исследования по изучению влияния минеральных и органических удобрений на урожай, качество продукции и агрохимические свойства почвы. Значительно в меньшей степени в. этих исследованиях уделяется внимания изучения биологической активности почвы, которая является одним из показателей ее плодородия.

Систематическое применение повышенных и высоких доз минеральных удобрений, вносимых раздельно и совместно с органическими удобрениями, может внести определенные коррективы в сложившиеся представления о характере трансформации в почве минеральных удобрений, темпов разложения органических, удобрений и органического вещества почвы, динамики их превращения, а также их влияния на экологию почвы и качества продукции возделываемых культур.'

Следовательно, вопрос эффективного использования возрастающих доз удобрений, особенно при их систематическом применении нельзя изучать в отрыве от биологических процессов, цротекаишп: в почве. При решении'этого вопроса необходим комплексный подход.

Цель иссцдтрт^ТРА- Проведение комплексных исследований по влиянии систематического внесения возрастающих доз минеральных удобрений, вносимых раздельно и совместно с навозом, на агрохимические и.биологические свойства легкосуглинистой дерюво-подзо-листой почвы и продуктивность растений, возделываемых в звене

А

И^г-г -лк^д

1ЬуМ4Я 1.4.6**1,1»:.,

■ сч^аа /'-»•»цвд

Сел тог 1Ц ,денМ,

■и. К. А, '1кмятммм

зерно-пропашного севооборота.

9рновный веелддрравдй:

1. Изучить влияние систематического внесения возраставших доз удобрений на динамику содержания подвижные форм питательных веществ в почве и на изменение основных показателей ее агрохимических свойств.

2. Изучить влияние систематического внесения удобрений на микробиологические процессы в легкосуглинистой дерново-подзолистой почве и установить связь показателей биологической активности почвы и ее азотного режима.

3. Изучить характер изменения микробоценоза почвы под влиянием систематического внесения удобрений я их влияния на биологические свойства почвы.

4. Влияние систематического внесения удобрений на урожай.*

и качество продукции культур звена севооборота: картофель, ячмень, озимая рожь.

5. Определить экономическую эффективность применения возрастающих доз минеральных удобрений и их сочетания с навозом.

Новизна исследований. Проведены комплексные исследования по влияние систематического внесения возрастающих доз минеральных удобрений, вносимых раздельно и совместно с навозом, на азотный режим, агрохимические и биологические свойства среднеокультурен-ной легкосуглинистой дерново-подзолистой почвы. С использованием метода множественной регрессии и дисперсионного анализа установлена систематически достоверная взаимосвязь содержания нитратного в аммонийного азота в пахотном слое почвы л нитратного азота в слое почвы 0-100 см с биологической активностью в ней. Установлено негативное влияние повышенных доз минеральных удобрений на мижробо ценоз почва - увеличение численности грибов и актино-мицетов. Впервые быдо показано, что повышение токсических свойств почвы было связано с деятельностью этих групп микроорганизмов.

Показана.нецелесообразность применения повышенных доз минеральных удобрений, внесение которых не увеличивало урожая возделываемых культур и ухудшало биологические свойства среднеокуль-туренной легкосугливистой дерново-подзолистой почвы.

ПРШ'рт?есяая п^рсп- Рекомендованы производству рациональные дозы внесения минеральных удобрений и навоза при выращивании среднепозднего картофеля, ярового ячменя и озимой ржи на средне-окультуренной легкосуглинистой, дерново-подзолистой почве. Ис-

пользование рекомендуемых доз позволяет оптимизировать показатели биологической активности почвы и ее азотного режима, что и предопределяет получение высоких урожаев выращиваемых' культур при хорошем качестве их продукции.

/Чгробашм. Результаты исследований докладывались и обсуждались ва'конференции молодых ученых ВИУА в 1983 и 19&4 гг., она* отмечены первой и второй премиями; на П конференции молодых ученых и специалистов Института почвоведения и фотосинтеза АН СССР (г.Дущино, 1384)■

ГЬгбликяшт. По теме диссертации опубликовано 5 работ.

Объем пяйотн. Диссертационная'работа изложена на 201 стра- * у шще машинописного текста, содержит 41 таблицу, 17 рисунков и состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной часта из 6 глав, выводов и предложения производству. Список литературы включает 184 наименования, из них 39 на иностранных языках.

ОБЬИСШ И МЕТОП ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа выполнена в 1981-1983 гг. во Всесоюзном научно-исследовательском институте удобрений и агропочвоведекия им. Д. Н. Прянишникова (ВИУА) и его Смоленском филиале на базе многолетнего полевого опыта, заложенного в 1978г. Исследования проводились в одном поле, которое было открыто в 1981г. в звене севооброта картофель сорта ЛошицкиЯ (1931г.) - ячмень сорт Носовский 9 (1982 г.) - озимая роль сорт Восход-1 (1933г.).

Почва - легкосуглшшстая среднеокультуренная дерново-подэо-листая, подстилаемая карбонатной мореной. Агрохимическая характеристика, почва: гумус 1,5-2$, общий азот 0,10-0,15$, Р205 и £>0 (по Кирсанову, в мг/100г почвы) 11,7-14,8 и 11,4-12,8; сумма поглощенных оснований 9,8-11,б мг-зквДООг почвы, рНсол - 5,7-6,9.

Схема опыта:

1. Без удобрений 4, Навоз 40 т/га ,

2. ирк 5. НРК + Навоз 40 т/га

3. гнрк 6. гирк + навоз 80 т/га

Опит поставлен в 3-х кратной павториости.

За единичные дозы были приняты при выращивании картофеля -КддРддКдд, навоз 40 т/га, ячменя - нё0р6ок6о озимой ржи -И90Р90К90* Навоз вносили под картофель. В качестве минеральных удобрений использовала аммиачную селитру, двойной гранулированный суперфосфат и мелкокристаллический хлористый калий. Минеральные удобрения под картофель вносили весной. ФосфорнокалиЗные удобре-

ния под ячмень и озимую рожь вносили под основную вспалшу, азотные удобрения под ячмень - весной, под озимую рожь дробно: 1/3 под предпосевную обработку почвы и 2/3 в весеннюю подкормку (в фазе кущения).

£ опыте проводили комплексные агрохимические и микробиологические исследования. Б почве (слой 0-100 см) изучали динамику содержания подвижны! форм минерального азота (к-Ш+4 и м-по"3), подвижного калия и фосфора (в слое 0-20 см). Гидролитическую кислотность, рН (сол) измеряли перед возделыванием первой культуры в звене севооборота и каждый год после уборки урожая. Гумус, общий азот определяли перед посевом первой культуры и после уборки третьей культуры. Одновременно с агрохимическими исследованиями изучали динамику численно ста основных груш мщфоорганизмов, с деятельностью которых связаны процессы трансформации удобрений и органического вещества почвы и навоза - аичонифицируотих, нитрифицирующих, дешггрифвдиругщих бактерий, целлюлозоразрушапвда микроорганизмов (грибы, бактерии, актиномвдеты) по методике ШШ сельскохозяйственной микробиологии и ИНМИ АН СССР. Агрохимические -и микробиологические анализы проводились индивидуально с трех повторностей опыта. В почве также определялась общая биологическая активность аппликационным методом, общая и биологическая токсичность почвы методом растительного биотеста.

Обработка агрохимических и микробиологических данных проводилась методом пошаговой регрессии на ЭВМ ЕС - 1055 (из пакета программ для статистической обработки биомеддаинских данных) и методом дисперсионного анализа по В.Н.Перегудову (1965г.).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Б проведенной работе в зависимости от доз вносимых удобрений и микробиологической деятельности основное внимание удалялось исследованию динамики подвижных форм минерального азота -аммонийного и нитратного (в слое 0-20 см) и распределение н-ио~3 в 0-100 см слое изучаемой почвы.

В первый год исследований, при возделывании картофеля внесение минеральных удобрений, как раздельно, так и совместно с навозом привело к увеличению содержания н-но"^» в наибольшей степени это увеличение было выражено в 0-40 см слое почвы и наблюдалась тенденция возрастания содержания н-ш'^ в 0-100 см слое почвы при совместном внесении минеральных удобрений и навоза (табл.1).

Содержание аммонийного л нитратного азота зависело не только от доз вносимых азотных удобрений, но также было связано с

микробиологииеской деятельностью, как одного из. факторов, определяющих накопление подвижных форм.

Таблица X.

Содержание подвижных форм минерального азота при внесении возрастать доз удобрений при возделывании картофеля. (Средние данные за вегетацию в мг/кг почвы)

Варианты ¡Подвижная] Спой почвы, си ¡Всего в

опыта ;фоша ми-< п ум I ( I—т-< ■ 1 1 г слое

_¡нёгГаэота; 120-40|40-60|60-80180-100 10-100см

Без удобрений И-МН+4 н-ио~3 3,6 12,6 7,4 2,8 3,4 3,3 29,5

HPK К-НН+4 Ы-Н0~з 4,3 26,8 10,2 3,7 4,6 3,9 49,2

2 hpk n-nh+4 к-н0~3 н-кн+4 4.2 29,4 10, 5 5.3 5,3 5,0 3,4 53,6

HPK+Навоз 40 т/га и-ио"з 30,9 12,6 5Д 4,8 5,6 4,3 58,2

2Н№Навоз 80 т/га Н-НО"3 32,1 13,7 3,9 6,8 4,5 61,0

Результаты исследований показали, что применение минеральных удобрений как раздельно, так в совместно с навозом значительно увеличивало численность изучаемых групп микроорганизмов. В большинстве случаев наблюдалось статистически достоверное увеличение численности'микроорганизмов на удобренных вариантах по сравнению с неудобренной почвой. Наибольшая численность аммонифиццрупщх, денитрифицирующих бактерий была в почве, где минеральные удобрения и навоз вносились совместно.

На данных вариантах численность амшнгфвдирупдих бактерий была ваше в 2-20 раз, денитрифици'рухида: - в 2-14 раз, целлюлозо-разрушаших'микроорганизмов - в 1,5-3 раза по сравнению с их численностью на вариантах, где вносились одни минеральные удобрения или один навоз.

Содержание нитратного и аымони|Ьюго азота в ве!оснем 0-20 см слое почвы при выращивании картофеля зависело от численности аммонифицирующих , нитрифицирующих, денитрифицирующих, целлюлозораз-рушашшх микроорганизмов, а также от влажности почвы (табл.2).

Особенно важными показателями щщ статистической обработке методом пошаговой регрессии является расчет множественного коэффициента корреляции и Т-значения для коэффициентов прт незави-

симых переменных;.ЧембольтеТ-значение, тем меньше стандартная, ошибка, а следовательно теснее связь между изучаемыми показателями,- Чем ближе н к I, тем подученная связь между показателями является более достоверной.. Таблица 2*

Взаимосвязь содержания подвижных форм минерального * азота с основными показателями биологической активности в пахотном: слое; (и» 30)

{уи-ин4 (мг/кг) [у^-жГ-, (мг/кг)

Показатели •а-коэф.при1Т-знаIа-коэф,'при1т-зна-шеэшистлых, чения | независимых ¡чения {переменных[_¡переменных }

к (коэффициент корреляции) 0,692 0,900

Ао. (свободный член уровня) 0,232 2,550

Аымонификаторы (тыс/г) 0,12* КГ® 2,3 0,4-Ю-3 1,2

Нитрификаторы (тыс/г) 0,6*10-2 -3,1 ОД'Ю-1 3,3

Целладозоразрушаюше (тыс./г) 0,1*Ю-1 3,1 0,1-Ю-1 1,9

Денитрификатори:(тнс/г) ОД.Ю"4 1,0 0,2*10"^ 1,7

Влажность почвы, % 0,2*10-1 1,6 -0,3*10~* -2,9

Запасы н-но~3 в слое почвы 0-Х00 см при различных сроках отбора проб <на 10,20,30,50 день после-внесения:азотного удобрения были тесно связаны с урожаем картофеля, сдедушим уравнением: у (урожай клубней картофеля, ц/га) = 124,8-Ю,4х4 +

в котором х4 и х^ запаса гг-но~3 на 50. день и ХО день, - соответственно. п= 25; и = 0,990 Соответстдушие Т-значения: .10,5; 2,9..

Внесение минеральных удобрений.как.раздельно, .так и в сочетании с навозом обеспечивало достоверные прибавки урожая клубней картофеля по сравнению с вариантом без удобрений. . Эти прибавки в зависимости от варианта.опыта составляли 33-85 ц/га (табл.3).

Внесение повышенных доз минеральных удобрений как раздельно, так*и на фоне навоза оказалось малоэффективным, так как они. незначительно увеличивали урожайность по сравнению с вариантами, где вносились умеренные дозы минеральных удобрений и навоза,.

Внесение.удобрений существенно:сказалось на качестве клубней картофеля. В них повышалось содержание сырого • белка, нитратного азота, снижалось содержание крахмала. Применение минеральных удобрений в повышенных дозах раздельно и. совместно с навозом привело к некоторому ухудшению кулинарных качеств клубней

картофеля - снижалась мучнистость клубней, увеличивалось после-варочное потемнение, ухудшался вкус (табл.3).

Таблица 3.

Влияние возраставших доз минеральных удобрений и навоза на урожай и качество клубней картофеля

{урожай |Крахмал;Нитрат-{Кулинарные качества кщгбней;#на сы|ныйазот; • (в баллах)

ц/га рое ве-;мг/кгсы;—■■■ ■ |-; ■

{щество ¡рого_ве{ вкус | запах ¡ин-

варианты

г г ¡шества ;

Без удобрений 194 18,50 35,8

ГТРК 232 17,68 50,0

2НГК 254 16,63 81,0

Навоз 40 т/га 249 18,25 34,0

НРК+Навоз 40 т/га 256 16,73 66,0

жрк+Навоз 80 т/га 279 15,36 74,0

НСР0,95 42,1 1,82

Р; % 5,7 3,5

5,0 3,3 3,3

4.2 4,6

2.3

3,0 3.0 3,0 3,0 3,0 2,5

3,0 3,0 2,0 2,6 3,0 2,0

Таблица 4.

Содержание подвижных форм минерального азота при внесении возрастающих доз удобрений при воздалывании ячменя (средние данные за вегетацию в мг/кг почвы)

Варианты ¡Подвижная]"

¡Всего

опыта ;форма ми-;-■-—■г ■■ ~ ■ | |__——г————¡в слое

._| нер.аэота,0-20 ; 20-40 \40-60;60-80180-100 \ 0-100см

Слой почвы, см тг

Без удобрений Н-КН+4 Н-НО~3 14,8 8,9 4,2 зд 3,5 3,1 22,8

ГТРК Н-ИН+4 20,5

И-ИО~3 14,5 6,7 5,1 5,2 4,6 36,1

2НРК К-Ш 4 к-ио"з 20,3 16,9 • 8.4 6,8 7,1 5,9 45,1

ТОК + Навлз н-нн+4 21,8

40 т/га И-Ы0~э 16,1 6,1 5,0 5,1 4.5 36,8

2НР& Навоз Н-КН+4 20,5

80 т/га ** 24,5 9,1 7,3 5,7 5,1 51,7

х) Первый год последействия навоза.

Аналогичные результаты по влиянию внесения возрастающих доз удобрений на азотный режим и биологическую активность почвы били

подучены и при возделывании ячменя.- Во всех удобренных вариантах наблюдалось увеличение в почве: содержания аммонийного ж . нитратного азота в слое почвы 0-20 од по сравнению с неудобренной почвой, особенно оно было высоким в пахотном'слое почвы 0-20 см (табл.4)..

Микробиологические исследования также как. и при возделывании картофеля показали, - что на удобренных вариантах почти по всем срокам анализов, численность всех изученных груш, была-статистически достоверно вше по сравнению с их численностью на неудобренном варианте.. Максимальная иикробисдогическая деятельность наблюдалась на вариантах, где минеральные удобрения вносились на фоне навоза; При органо-минеральной системе удобрений численность аьадонифпцирунщх бактерий была выше в 3-20 раз,, денитрифицирующих — в 2-10 раз, нитрифицирующих - в 1,7-2,8 раза по сравнению с их численностьо на остальных вариантах опыта.

- Содержание под ячменем в слое почвы 0-20 см было свя-

зано с активностью аммонифицирутащх бактерий (Т-значения равно: 2,9). Содержание 1г-гга~3 определилось в первую очередь, численностью нитрвфикаторов (Т-значения - 6,9) и шмонификаторов. (Т-значения - 2,3),- табл. 5.

Таблица 5.

Взаимосвязь содержания подвшишхфош минерального азота с основными показателями биологической активности-почвы (п«за)

Iу+п-кн+4 (мг/г) ;у+и-но~з (мг/кг)

Показатели !---,-.--

_1 а. | Т | а [ Т

И 0,769 0,923

Ао 5,201 3.636

Аммонификаторы (тыс/г) 0,3.Ю-6 2,9 0,2*10 2,3

Нитрпфикаторы (тыс/г) 0,2'Ю""1 6,9

Денитрифшсаторы (тыс/г) -0,2'Ю-3 -1,6

Запасы к-ш~з в 0-100 см слое почвы при различных сроках отбора проб были тесно связанн о урожаем зерна ячменя: сяедухшог уравнением, в котором хх Хд и Хд - запасы н-ш"з на ХО день, 30 день и после уборки урожая, соответственно: у <урояай:зедаа-ячменя ц/га) = 19,6+0,6Х|+0,4хз-1,0х§

ц= 0,990; Соответствующие Т-значени^ 6,8; 4,6; -4,5.

Внесение возрастающих доз минеральных удобрений как раздель-

по, так и в сочетании с навозом обеспечивало достоверные прибавки урожая зерна ячменя по сравнению с вариантом без удобрений (табл.. б). Максимальный урожая зерна ячменя получен на вариантах ирк и нрк + последействие 40 т/га навоза. При применении повышешшх доз минеральных удобрений как раздельно, так и па фоне навоза,-намечалась тенденция к снижению урсаая зерна ячмеия по сравнению с вариантами, гдо вносились умеренные дозы удобрений,-но качество зерна улучшалось.

Таблица G.

Влияние возрастающих доа. удобрешй . * па урожай и

качество зерна ячменя

--'—Т

¡Зеию(м, %

Варианты !4/170 ! опыта ! !

! ! t I

! I t t

Сырой ; Пивоваренные свойства зерно белок,{ ячменя

% \-1-1-

¡экстрак- ;ивердостьjЦветность (тивность ¡солода по; сусла, ¡солода, ?|Йсодшберу|ед.Е,В,С , j усл.ед. \

Без удобрений 28,5 1,49 8,49 81,2 73 5,0

КРК. 42,9 1,76 9,9Г 79,9 CI 5,0

2NPK , 39,4 1,08 10,74 78,9 8 3 5,5

Навоз 40т/га , 30,3 1,50' 6,55 81,1 72 G.0

//ИС+Навоз 4От/га 44,3 1,84 10,47 79,8 82 5,0

•2л?<+Навоз 80т/га 43,3 2,08 11,94 73,4 88 4,5

НСРп 25 7,6 0,12

Р, % 6,7 2,5

Повышалось содержание сырого белка в зерне ячменя по сравнению с вариантом без удобрения 1,42-3,45$ (табл.6)..

Зерно ячмеш на всех вариантах опыта имело хоропие пивоваренные свойства.

При возделывании озимой ржи третьей культуры севооборота, содержание аммонийного и нитратного азота в почве было ниже,чем под картофелем и ячменем, что объяснялось более высокой влааностью почвы и выпадением обильных осадков в некоторые фазы роста и развития озимой ржи (табл.7).-Так, только во второй декаде апреля (фаза куцеши) осадков выпало 57 мм, что составляет I40SJ от нормы (норма за месяц 42 мм), а в третьей декаде геля - 73 мм, что составляет 73$ от среднсмпоголетних за месяц (норма за мосяц 100мм), что обусловливало преобладание промывного режима в это время.

Микробиологические исследования показали, что максимальная численность аммонифицирующих, нцтрифицирухешх, деодтрифнцирушшс бактерий и цедлвдоэоразрушакцих микроорганизмов наблюдалась на

1Г-Ш+4 2,8

1,2 0,9 1,1 1,2 7,5

И-нн+i N-MO"! 4,0

5,9 2,2 2,5 2,3 2,0 15,7

Н-НН "Г и-но"? 4,3 9,2 3,2 5,9 5,6 ' 5,1 29,0

н-нн+-? 4,4

H-N0"t N-HH+-} 9,3 ü 3,3 5,2 3.9 4,7 -3,3 5,5 2.7 4,9 23,1 33.4

Содержание подвижных форм'минерального азота при внесении возрасташих доз удобрений под озимую рожь. (Средние данные за вегетацию, мг/кг почвы)

¡Погвжшая! СлоЗ почвы, си » Есего

Варианты опыта¡форма (ш-;-1-1-1-1-(в слое

_|нер.азота|0-20 j20^40j40-60jGO-SOjSO-I00jO-IOC ci.t

Без удобрений

HPK 2 HPK

HPK + Навоз

40 т/га <2НР£ + Навоз 80 т/га

вариантах, где применяли навоз и минеральные удобрения совместно. До всем удобренным вариантам наблюдалось достоверное увеличение численности данных групп микроорганизмов по сравнении с их численностью в варианте без удобрений.

На третиЗ год внесения удобрений содержание Н-ш+4 под озимой рогкыо в слое почвы 0-20ci.i, было достоверно связано с численностью всех изучаомых групп микроорганизмов (Табл. 8).

Содержание нитратного азота в пахотном слое почвы в наибольшей степени было связано с численностью нитри^ицнцуацпх бактерии (Т-значение 5,07) п содержанием а-ллонцйноЗ форми азота (Т-значо-ние 2.99), так как последняя является энергетическим материалом для нитрифакаторов (табл.8).

Таблица 8.

Взаимосвязь содержания подвижных форм минерального азота с основными показателям: биолог::ческо2 активности (а»зо)

t УЛ-Ш+,(;лг/кгО ; y,N_H0-, (кг/кг) Показатели ; — ■ ; ■ . -3 ,.,.,.--

В 0,С06 0,891

Ао , , 0,744 -0,903

Ашоняфикаторы (тыс/г) 0,32.10^° I.S5 - т

НитЕИфикаторы (тас/г) , -0,02 -3,67 О,OS-101« 5,07 Целлшозоразрушающне,(тыс/г) 0,9.10 1;74 0,3* 10 1,93

Декитрифыкаторы (тыс/г) 0,17-10~о 2,65

Влажность почвы, % 0,6- Ю-* 1,87 -0,002 -1,99

Н-НН* (мг/кг) , - - 0,12

(мг/кг) -0,01 -3,20

2,39

Запасы нитратного азота в «:оо почвы 0-100 см при воздзлыва-

ниш озимой ржи, ток но как и в прсдидушс годи исследований, бшш тосно связана с со урстаом следующим уравнением, в котором х0-запаси н-ггсГ^ перед внесением азотного удобрения,, Х4 - запасы Н-НО-3 па 50 день после'внесения удобрения и Хд - запасы И-КО"^ после уборки урожая у (урожай зерна озимой ржи, ц/га) = 3,35 + 0,99хо - 0,69х4 - 0,15х5 Т-значеши: 11,14; - 13,76; - 2,59, соответственно, Н= 0,995.

Наибольший урожай зерна озимой реки бил получен на вариантах, где вносилась умеренная доза минеральных удобрений раздельно и в сочетании с предагаствушкм внесением навоза ГОК и НРК + 40 т/га навоза (Табл.9). При внесении под озимую рожь двойной дозы минеральных удобрений и при сочетании их с двойной дозой навоза наблюдалось достоверное снижение урожая по сравнению с урожаем па вариантах, где вносились умеренные дозы минеральных удобрений раздельно и совместно с навозом на 6,1 и 8,3 ц/га, соответственно. Применение удобрений повышало содержание сирого белка в зерне озга,той реи (табл.9). Возрастающие дозы удобрений по оказывали влияние на качество хлеба из зерна озимой рит.

Таблица 9.

Влияние возрастающих доз удобрений на урса^аЯ и качебтво зерна озимой ржи

;Зерно;ОбшайТсироЙ; Хлебопекарная оценка зерна

Варианты опыта;ц/га ; [белок;-1-

; I \ ¡внешний вид хле-;состояние мяки-; | ! [ ба (балл) ; ша хлеба

-г

Еез удобрений 19,9 1,43 8,15

МРК 32,6 1,57 8,94

2НРК 26,1 1,67 9,52

Навоз 40т/га 19.7 1,43 8,15

ИРК+Иав оз+4 Ста 33,2 1,54 8,78

гнРК+Навоз+СОЙБ 24.9 1,70 9,69

НСР,

'§0,95

4,4 5,6

3,3 3,5 3,5 3,0 3,5 3,5

■ удовлетворит.

хорошее

удовлетворит.

удовлетворит.

хорошее

удовлетворит.

[Тямененрс азотного режима и биоло^мескиу стюрдуп поч$н ¡^ ~ 3-х летний портюд внесения удобрений в звене севооборота. уезтль-таты проведенных агрохимических исследований показали, что после трехлетнего внесения удобрений в пахотном слое почвы (0-20 см) увеличивалось содержите подвишшх форм минерального азота(табл. 10).

Более низкое содержание подвшлшх форм минеральною азота на третий год исследований по сравнсшго с даумя продцдушжи годами связано со значптелшш повышением влагаюстц почвы в этот год.

Содержание н-ио~з и и-нн* в пахотном слос почвы в сроднен

Содорионие подвшкых форм минерального азота в пахотном слое почви при систематическом внесении удобрений (мг/кг, средние данные за вегетационные периоды)

! "¡Исходное" | и-нн+А + и-ио".

Вариант ¡количест-;-р-.—г--

\ во ; картоуоль;ячмень | озптя рояь

Есз удобрений ИРК 2ВРК

Навоз 40 т/га ИРК + Навоз 40 т/га 2МРК+ Навоз 00 т/га

за трп года исследований было связано с характером микробиологических процессов в удобряемой почве и влажностью почвы (табл.11).

Таблица II.

Взаимосвязь содержался подвижных форм минерального азота с основными показателями биологической активности почвы, (средние данные за три вегетационных периода(»=90).

Показатели { у»К-ш+д (мг/кг) ; у-н-но"3 (мг/кг)

! а | Т Ч 1 а 1 т

к АО Аммошфикатори (тыс/г) Штри^ккатори (тыс/г) Женптрификатора (гас/г) Влажность почвы, % 0,454 .14+60 0,05-10-1 з,79 -0,06 -2,91 -0,18 -1,34 0, 0,4.10"' 0,20 о 0,2-КГ2 • -0,94 779 .46 2,67 0,35 2,62 -4,64

Удобрения. способствовали повышенно биологической активности не

только в первый год их внесения, но п в посдедукцке годы. По срав-иеиоэ с нрудобреппо*) почвой численность амнондфщирукоцга бактерий на третий год внесения удобрешф бела выше в зависаю ста от доз и сроков внесения удобрений в 2-14 раз, численность ннтрпфициру-шпх бактерий - в 1,5-3,5 раза, численность целлюлозоразрушаюешх микроорганизмов - в 1,5-2,5 раза (табл.12). Снижение численности аш"01ш^зд11руюк1х бактерий не третий год внесения удобрений было очевидно связано с ссподь-оваияем легкоподаскних соединений ор-гшшчоского всшоства почвы и навоза.

Определение обшей биологической активности почвы аппликационным мстодетл подтвердило результаты ыщфобнологичсских исследований. Она была впае в удобренной почве по сравнению с неудобренной в течение трех лет в 1,5-2 раза (табл. 13).

Процент разложения льняного полотна под третьей культурой был выше, чем под первыми двумя культурами, что объяснялось зна-

6,8.

5,3 17,0 22,6

6,2 30,0 35,0

6,4 33,7 37,3

5,7 26,0 30,0

7,3 ■36,2 37,9

37,2 44,8

6.7

9.8 13,3

8,4 14,3 18,8

Таблица 12

Влияние систематического внесения удобрений на численность микроорганизмов в дерново-подзолистой легкосугжнистой почве. Средние данные за каждай вегетационный период

! Ми

Варианты

:е йак1 ю/г а.е.п.)

терщ | Нйт}

■юцие <5; р.с.п,

Шеллшозо; !организмы I

зе шкро-а.с.пЛ

год видения удобрений [ год рнесеря тао^ренрй

¡исход-!

!

!

¡исход-!

Т01Г внесения удобтоний ¡исход—! т ! 9 !

!

¿почва ( 1 ! !почва 1 г ! !почва I ; !

Без удобрений 7300 23600 30100 11800 14 33 21 24 7 31 27 30

кис 6100 "91500 94500 41500 14 . 68 36 36 6 57 40 43

2ВИ£ 6100 85100 . 52400 79X00 10 57 43 65 5 65 57 61

Навоз 40 т/га 5500 54600 67400 28600 8 50 30 45 7 36 48 51

ИРК +

+ навоз 40 т/га 5500 350900 197200 82800 II 69 48 66 5 53 38 79

2НИС +

+ навоз 80 т/га 5500 367900 188000 161500 5 96 62 90 ■ 5 58 53 60

Биологическая активность почвы при систематическом внесении удобрений (разложение льняного полотна,в %)

Варианты опыта

¡Первый год вне се-¡Второй год внесе|трети2 год вне} ния удобрений { ния удобрений {сения удобрений

{за 30 ¡за вегета-|за 30 {за вегета[за 30 |за вегета }. сут.. } ЦИР { сут. ; ЦИЮ } сут. ; цию

Вуз удобрений 4 25 II 23 .13 58

НТК 8 -41 .13 48 23 77

2НРК , , 9 38 12 50 26 76

Навоз 40т/га , 7 31 13 44 17 76

НР&Навоз 40т/га10 50 15 64 25 79

астра-Навоз ВОг/га 9_55_17 . 71_31_77

читальным увеличением численности актиномицетов и грибов.

Максимальная численность актиномицетов и грибов была при внесении двойной дозы л/РК раздельно и совместно с навозом (по сравнению с неудобренной почвой л пониженными дозами удобрений их численность была больше в 1,5-2,5 раза), табл. 14.

Определение общей и биологической токсичности почвы показало, что после трехлетнего внесения повышенных доз удобрений токсичность почв увеличивалась в основном за счет продуктов метабо-. лизма микроорганизмов. При этом в большей степени это было связано о активным размножением грибов и актиномицетов (табл.14). При изучении влияния югльтуралвных жидкостей чистых культур доминирующих видов-грибов и актиномицетов на рост биотеста отмечено, что продукты метаболизма этих групп микроорганизмов существенно угнетали рост корней тест-объекта - редиса.

Таблица 14.

_Общая и биологическая токсичность почвы_

" " гт./-»»/^тт 1 ^Т^ттлтглт»ТТТГЙ

Варианты опыта

¡Общая токсич- ,Биологическая ¡Числен-¡Численность ; токсичность {ность ¡ность гри-. —.. ...,-■., ...-,,.-. ..|актино-}бов на ср.дли-} % к ,ср.дли, % к ,мицетов:среде Чана кор-}контро{на кор!контро¡на КАА |пека(тыс/г ня^реди; л» {ня ре-; лга }тыс/г } а.с.п.) са(ш) ¡диса ¡а.с.п.))

} I (см) , ( »

Без удобрений ЦКС- 2МРК Навоз 40 т/га , ИРК+Навоз 40 т/га гтек+Навоз 80 т/га 2,24 2,14 1,39 1,97 1,87 .1,57 0 4,5 41.5 12,1 16.6 ' 30,0 3,17 3,00 2,30 2,80 2,60 2,36 0 ' 5,4 27.5 11,7 17,7 25.6 1800 2200 4300 2500 3700 4500 31 29 51 ' 30 35 54

Ни^0.*95 0-32 0.27

Р, % , 5.7 3.3

Таблица 15

Изменение агрохимических свойств дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы щи внесении возрастаниях доз удобрений в эвене севооборота

! ОЙЩ./Я |р2°5(мг/1Шг!к20 ^АООг'Гщр^тчес! Гумус, 1 рН£С1 Варианты } подвижная подвижная !,шв^от_ ; %

ошта |_;_|_Фота [_Фота ;н пРЯг'Яог»*_\_

_]1 год 13 год !1 гсд13 год II год!3 год ¡1 год! 3 год!1 гоя!Э год II год!3 юд

Без удобрений 0,124 0,124 И,7 10,7 12,4 10,4 3,90 3,87 2,08 2,05 5,82 5,83

1И 0,119 0,1X7 14,8 16,2 11,4 11,5 3,46 3,49 1,90 1,88 6,03 6,03

2НИЕ 0,122 0,119- 14,1 17,7 12,8 13,9 3,64 3,67 2,01 2,03 5,74 5,70

Навоз 40 т/га 0,125 0,123 14,0 13,7 11,8 10,5 2,89 3,01 1,93 1,89 6,02 5,95

МИС + навоз 40 т/га 0,124 0,126 13,1 14,6 12,3 12,7 3,22 3,24 1,97 1,95 6,02 6,02 ШК + навоз 60 т/га 0,124 0,127 14,0 18,8 12,3 14,8 3,19 3,22 2,15 2,16 5,88 5,91

Я

Систематические применение в течение 3-х лет возраставших доз.минеральных удобрений раздельно и в сочетании о навозом способствовало увеличению содержания подвижных фор« фосфора и калия в почве.

После трехлетнего систематического внесения удобрений,. содержание гумуса, общего азота величина рНсол, гидролитической

кислотности, содержание Са и «е практически не изменились (табл. 15>*

Выводы.

1. Систематическое внесение минеральных и органических удобрений в звене севооборота обеспечивало наиболее благоприятный режим азотного питания возделываемых культур, увеличивало содержание подвижных форм азота в слое почвы 0-100 см и повышало биологическую активность дерново-подзолистой средвоокультуренноЯ легкосуглинистой почвы.

2. На накопление подвижных фо$и минерального азота в почве наиболее положительное влияние оказывало совместное внесение минеральных удобрений с навозом, причем при внесении повышенных доз минеральных удобрений на фоне предшествующе!! удобренности навозом это накопление было выражено в наибольшей степени.

3. Систематическое внесение удобрений оказало положительное влияние на некоторые агрохимические свойства почвы. При внесении удобрений в течение трех лет в звене севооборота, увеличивалось содержание подвижного фосфора, калия, минеральных форм азота. Содержание гумуса, общего азота и кислотность почвы не изменялись.

4. Систематическое внесение возраставших доз минеральных удобрений раздельно и особенно совместно с навозом, повышало биологическую активность почвы не только в год их внесения по сравнению с неудобренной почвой, но и в последушие годы.

5. С использованием метода множественной регрессии установлено, что распределение нитратного азота в слоях почвы 0-100 см было связано с микробиологической активностью пахотного слоя. Степень выраженности этой связи изменялась в зависимости от возделываемой культуры в звене севооборота.

6. Динамика нитратного аммонийного азота была достоверно связана с дийамикой численности аммонифицирующих, нитрифицирующее и денитрифицирующих бактерий.

7. Урожай возделываемых 1$гльтур коррелировал с содержанием нитратов в 0-100 см слое почвы. Внесение повышенных доз минеральных удобрений различно влияло на урожай и качество продукции

возделываемых культур. Внесение удобрений под картофель повышало урожай его клубней, но значительно ухудшало их качество - в клубнях снижалось.содержание.крахмала на 2-3$, увеличивалось содержание нитратов более, чем в.два.раза по сравнению с неудобренной почвой, ухудшались вкусовые качества картофеля. При внесении повышенных доз минеральных удобрений снижался урезай зерна ячменя и особенно озимой ржи, при этом качество их продукции не ухудшалось.

8, Систематическое внесение повышенных доз минеральных удобрений, вносимых как раздельно, так и совместно с навозом, повышая -биологическую активность почвы по.сравнению с неудобренной почвой, способствовало одновременно проявлению их' негативного влия-' ния на биологические свойства почвы - снижению агрономически полезной группы микроорганизмов - аммонифицирующих бактерий и повышению численности грибов и актиномицетов..

9. Повышение в почве численности грибов и актиномицетов обусловило повышение ее биологической токсичности, связанной с продуцированием этими группами микроорганизмов фитотоксических веществ;'

10. Расчет экономической эффективности показал* что рентабельность и окупаемость I кг удобрений Продукцией'были выше при • внесении умеренных доз по сравнению с высокими.дозами в 1,5 раза.

Предложения производству.

На основании проведенных исследований на дерново-подзолистой среднеокглиуренной легкосугликистой почве Нечерноземной зоны рекомендуется: . ' ■ '

1. При возделывании картофеля для получения урожая 200-250 ц/га с хорошим качеством клубней применять навоз 40 т/га или ми- ; нералъные удобрения в' дозе Ндо^до^о*

2. Для получения урожая ячменя в 40-45 ц/га применять как минеральные удобрения в дозе ^бо^бо^о кг/га, так и на фоне последействия 40 т/га навоза. , '

3. Доя получении урожая-озимой ржи 30-35 ц/га применять минеральные удобрения в дозе н9ор90кЭО 113 Ф°Еа последействия 40 "т/га навоза.

4. Использование - рекомендуемых доз4позволяет оптимизировать показателя биологической.активности почвы и ее азотного режима, что и предопределяет получение высоких урожаев выращиваемых культур при хорошемкачествеих продукции.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Минееа Б.Г., Pepme E.Z., Кузнецова Л.Б. Изменение биологической активности дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы под влиянием систематического внесения возрастающих доз удобрений. Доклада ВАСХНИЛ, И 12, I9S5, с.3-6,

2. Кузнецова Л.Б, Влияние возраставших норм удобрений на биологические-свойства легкосуглинистой дерново-подзолистой почвы. Деп.ВИНИТИ, 1985, №5301-05. Деп.Труда П конференции молодых ученых и специалистов.. ИПФС АН СССР, I9S5, с.255-258.

3. Башкш В.Н., Кузнецова Л.Б., Ремпе Е.Х., Минеев В.Г. Показатели азотного режима почв и урожай культур. В кн.: "Микробиологические процессы в почвах и урожайность сельскохозяйственных культур, Вильнюс, 1986, с.51-54. \ ■

4. Минеев В.Г., Ремпе Е.Х.,. Кузнецова Л.Б.*Изменение агрохимических свойств легкосуглинистой Жерново-подзолистой почвы и продуктивность растений под влиянием систематического внесения возраставших доз удобрений. Доклады ВАСХШШ, & L, 1987, . с.3-5.

5. Кузнецова Л.Б. Влияние возрастающих норм удобрений на агрохимические и биологические свойства легкосуглинистой дерново-подзояистой почвы и цродуктивность растений. Бюллетень ВИУА, J6 79, 1987, с.33-36. ■

\

JF-40502 Э,Х1.вЭ г. Зав.14IIP Тир. 125 экз. Уч.изд.л.-1.0 Отпечатано не ротапринте я ОКГИ НИШ