Влияние удобрений на агрохимические свойства почв

1. КРАТКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2. УСЛОВИЯ, ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Почвенно-климатические условия

2.2. Объекты и методы проводимых исследований

3. СОДЕРЖАНИЕ И КАЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ГУМУСА

ЛУГОВО-КАШТАНОВОЙ ПОЧВЫ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ

3.1. Содержание и качественный состав гумуса лугово-каштановой почвы

3.2. Накопление растительных остатков в почве сельскохозяйственными культурами свекловичного севооборота

3.3. Изменения в содержании гумуса в почве и его группового состава в связи с применением удобрений

4. ПИЩЕВОЙ РЕЖИМ ЛУГОВО-КАШТАНОВОЙ ПОЧВЫ ПРИ

ДЛИТЕЛЬНОМ ПРИМЕНЕНИИ УДОБРЕНИЙ

4.1. Содержание общего азота и его подвижных форм при применении удобрений

4.2. Содержание общего и подвижного фосфора в почве в связи с длительным применением удобрений

4.3. Фракционный состав минеральных фосфатов

4.4. Обменный калий

5. УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО КУЛЬТУР СВЕКЛОВИЧНОГО СЕВООБОРОТА В СВЯЗИ С ПРИМЕНЕНИЕМ УДОБРЕНИЙ И БАЛАНС Ы, Р, К В ПОЧВЕ

5.1. Урожайность культур свекловичного севооборота

5.2. Качество урожая культур севооборота.

5.3. Баланс Ы, Р, К в почве

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему «Влияние удобрений на агрохимические свойства лугово-каштановой почвы и урожая культур свекловичного севооборота»

Интенсивное замледелие на современном этапе невозможно без химизации его и глубоких знаний тех изменений агрохимических свойств почвы, которые происходят при интенсивном и длительном применении удобрений и под воздействием различных сельскохозяйственных культур.

Влияние удобрений на пищевой режим и отдельные агрохимические свойства почвы начали изучать еще в XIX веке. Однако данных об изменении отдельных агрохимических показателей и плодородия почвы при длительном применении удобрений все еще недостаточно, чтобы использовать эти показатели при определении системы удобрения и прогнозировании урожайности в условиях отдельных почвенно-климати-ческих зон.

Лугово-каштановые почвы юго-востока Казахстана в основном орошаемые и используются при интенсивном применении удобрений под сахарную свеклу, кукурузу, овощные и картофель.

Глубокое знание изменений агрохимических показателей этих почв необходимо не только для оценки современного состояния их плодородия, но и для прогнозирования дальнейших его изменений.

Наибольший научный и производственный интерес имеет установление зависимости между показателями основных агрохимических свойств почвы, урожайностью культур и эффективностью применяемых удобрений.

Важная роль в создании оптимальных условий для роста и развития растений и улучшении химических и водно-физических свойств принадлежит органическому веществу, а из элементов питания — фосфору. Содержание и состав органического вещества лугово-каштановых почв Казахстана изучены недостаточно, особенно изменение количественного и качественного состава гумуса при длительном и систематическом применении минеральных удобрений в севообороте. Недостаточно изучено и изменение пищевого режима почв, в том числе и изменение фракционного состава фосфатов при длительном применении удобрений.

Перед нами была поставлена задача:

— проследить за характером изменений количественного и качественного состава органического вещества, фракционного состава минеральных фосфатов и общего азота в почве, определить интенсивность накопления легкодоступных форм азота, фосфора и калия при применении удобрений в течение 16 лет на лугово-каштановой почве свекловичного севооборота;

— на основе сопоставления и анализа уровня урожайности культур свекловичного севооборота и количества применяемых удобрений определить, при каком балансе азота, фосфора и калия в лугово-каш-тановой почве можно получить высокие и устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур;

— на основе анализа данных по содержанию подвижного фосфора в почве и уровня урожайности культур свекловичного севооборота установить зависимость продуктивности культур от уровня обеспеченности почвы фосфором и длительность последействия фосфорных удобрений. Итоги полученных исследований и легли в основу настоящей кандидатской диссертации.

КРАТКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Длительный опыт науки и практики свидетельствует о большом значении содержания органических веществ в почве не только в процессе почвообразования, но и в снабжении растений элементами азотного и зольного питания, а также биологически активными веществами.

Большая роль в изучении состава гумуса в почвах СССР принадлежит Тюрину И.В. (1937,1949,1965). Он на большом фактическом материале, охватывающем все основные типы почв СССР установил, что размеры накопления гумуса обусловливаются в природе определенным сочетанием климатических условий, которым соответствует тот или иной характер поступления в почву органических остатков, процессов их разложения и гумификации. Эти положения и развиваются многими учеными для конкретных условий тех или иных почв.

Существенно пополнили и обобщили материал по запасам гумуса и азота в основных типах и подтипах почв СССР работы таких ученых, как Кононова М.М. (1951,1963), Иловская H.H. (1959), Мамытов A.M. (1963,1971), Алиев С.А. (1966).

Исследования гумуса почв Заилийского Алатау и горных почв Тянь-Шаня в Казахстане были выполнены Ассингсм И.А. (1956,1960), Дурасовым A.M. (1952,1957,1960,1967), Емельяновым И.И. (1953,1956), Марченко В.Ф. (1970,1975); на выщелоченном черноземе республики -Рубинштейном М.И. (1956); динамика органических веществ в. предгорной светло-каштановой почве свекловичного севооборота показана в работе Колягиной Ю.Ф. (1969). Органическое вещество в почвах низовий р.Или — Туганаевой Н.Х. (1972); состав и свойства гумуоовых веществ главнейших почв Казахстана изучала Бильдебаева Р.М.(1977).

Однако, авторы нашей республики ограничивались определением содержания общего гумуса и некоторых качественных показателей его во временных полевых опытах, не изучая изменение органического вещества в почве при длительном его использовании и применении удобрений.

Как известно, характер и скорость гумусообразования в различных природных условиях зависят от количественного и качественного состава поступающих органических остатков и интенсивности жизнедеятельности микроорганизмов, водно-воздушного и теплового режима, механического состава и физико-химических свойств почвы и, наконец, немаловажную роль играет производственная деятельность человека.

При нарушении естественного круговорота веществ в процессе сельскохозяйственного использования происходит заметное снижение гумуса (Дурасов, 1965; Гринченко, Чесняк, Чесняк,1964; Кашкин, 1974). Понижение содержания гумуса Рубинштейн М.И. (1959) объясняет уменьшением количества растительных остатков, поступающих в почву, так как при возделывании сельскохозяйственных культур основным источником гумуса являются корневые и пожнивные остатки, а культурная растительность по сравнению с целиной накапливает меньше органической массы.

В окультуренной почве большое значение имеет выяснение влияния сельскохозяйственных культур и системы удобрений на содержание и качество гумуса.

Роль сельскохозяйственных культур в пополнении органического вещества в почве и удобрительная ценность растительных остатков культур полевого севооборота показана в ряде работ: Болотниковой М. (1937), Гельцер Ф.Ю. (1955), Левина Ф.И. (1977), Чиковой H.H. (1978), Кривеня Н.И. (1977), Алиевой Е.И. (1978), Донос А.И.Дор-дуняну П.Н. (1980), Дудкина В.М., Павлюченко А.У. (1980) и др.Ими выявлено положительное влияние минеральных удобрений на накопление корневой массы сельскохозяйственных культур.

Научные и практические данные, накопившиеся к настоящему времени, свидетельствуют о большой роли многолетних бобовых трав в накоплении гумуоа в почве (Пошехонова, 1953; Колягина, 1969; Воронова, 1979; ,1974 и др.). Основным представителем бобовых многолетних трав, высеваемых в республиках Средней Азии и на юго-востоке Казахстана, является люцерна.

Начиная с 30-х годов опубликовано достаточно много работ по накоплению гумуса и азота в почвах под люцерной различных годов пользования. На орошаемых сероземах — Гельцер Ф.Ю. (1955), Кононовой М.М. (1940,1950), Лагуновой Е.П. (1958), Касымалиева М. (1974), Аннаева М. (1977) и многих других. По данным этих авторов прибавка гумуса под люцерной колеблется в пределах 0,31-0,65% к весу почвы, что на пахотный слой почвы составляет 10-12 т/га. Слабо выраженную аккумуляцию перегноя под многолетними травами на каштановых почвах отметил Орловский Н.В. (1935), а также Лапато Ю.Г. и Сидоров И.С. (1941), которые показали, что накопление перегноя в пахотном слое этих почв равно 0,14-0,22$ к весу почвы и лишь в отдельных случаях по данным Воробьевой Е.И. (1939), Колягиной Ю.Ф. (1969), накопление доходит до 0,27-0,33% к весу почвы.

Качественный состав гумуса впервые изучали Шпрингель С., Герман Р., Оден С., Шмук А., Ваксман С. (цит. по Кононовой, 1963).

В СССР большое внимание этому вопросу уделяли Тюрин И.В.(1937), Кононова М.М. (1963), Пономарева В.В., Плотникова Т.А. (1980). Ими установлено, что почвы отличаются не только количественным содержанием гумуса, но и его качественным составом.

Посевы многолетних бобовых трав и применение удобрений несколько изменяют его состав.

По данным Мамонтова В.Т. (1975), на мощном черноземе органические и минеральные удобрения содействовали незначительному обогащению почвы гуминовыми кислотами и активной фракцией гумуса. Кроме того, этот автор приводит интересный факт, что при длительном сельскохозяйственном использовании мощного чернозема как без удобрений, так и при систематическом внесении органических и минеральных удобрений наблюдается тенденция к понижению оптических плотностей гуминовых кислот и золей активного гумуса, что свидетельствует об "омолаживании" гумуса старопахотных почв. По данным Гринченко A.M., Дин-Жуй-Син (I960), на светло-каштановой почве с периодичеоким посевом люцерны количество гумуса и гуминовых кислот в почве осталось без существенных изменений. Изменение количественного содержания гумуса при длительном применении минеральных удобрений показано в работах Кудзина Ю.К. (I960); Чесняка O.A. (1970); Шевцовой Л.К. ,Сизовой Д.М. (1970); Лыкова A.M. (1963,1973); Кожекова Дж., Макаренко В.А. (1971); Языковой А.Г. (1978); fwrM-u^uf 7J. (1972); X (1972);

-SegLPfcm-У; (1975) и др. Ими установлено, что систематическое внесение удобрений несколько снижает потери гумуса и приводят к незначительному изменению его качественного состава.

Работа Тюрина И.В. (1956) в области изучения органического вещества почвы была особенно тесно связана с практическими задачами земледелия. Он считал важнейшей проблемой в земледелии — создание положительного баланса азота в почве. Проделав тщательный анализ материалов по выносу азота урожаями сельскохозяйственных культур и определив возможные пути поступления его в почву. Тюрин И.В. пришел к выводу ,что естественные источники в целом не компенсируют того количества азота, которое отчуждается о урожаем.

Ключевым источником решения проблемы азотного баланса в земледелии является всемерное увеличение прихода в почву азота биологического за счет бобовых культур и внесения органических удобрений.

По расчетам Прянишникова Д.Н. (1945) при достаточно высоких урожаях (около 50-60 ц/га сена) клевер фиксирует за год около 150-160 кг/га азота, а люцерна при урожаях около 100 ц/га сена -до 300 кг/га азота. При более высоких урожаях эти величины соответственно возрастают и могут доходить для клевера до 250-300 кг/га , а для люцерны до 500-600 кг/га ежегодно. Из указанных количеств фиксируемого азота непосредственно поступает в почву в виде отмирающих корней и поукосных остатков при культуре клевера около половины, а при культуре люцерны — около 1/3 части. Остальная часть азота снимается в виде урожая сена или зеленого корма и может вернуться в почву в виде навоза.

Положительная роль люцерны в обогащении почв азотом отмечена во многих исследованиях, проводимых на орошаемых почвах Средней Азии и Казахстана (Дашевский, 1968; Батькаев, 1962; Акималиев, Касымалиев, 1973; Таджиева, 1971; Воронова, 1979 и др.). Размеры накопления азота в почве многолетними бобовыми травами находятся в прямой зависимости от общей фитомассы, чем больше фитомасса,тем больше корней и пожнивных остатков богатых азотом, поступает в почву. Полученный эффект сохраняется в течение ряда лет после распашки трав.

Анализ изученной литературы, посвященной органической части почвы показывает, что большая часть ее посвящена черноземным и подзолистым почвам. В Средней Азии и Казахстане работа по гумусу проводилась в основном на сероземных почвах и почвах Заилийского Алатау. не встретили работ, посвященных гумусу и изменению его содержания и состава при длительном сельскохозяйственном использовании и применении удобрений применительно к лугово-каштановым почвам. Проведенные нами исследования, посвященные этому вопросу, в какой-то мере восполняют этот пробел.

Важнейшим показателем плодородия почв являетоя содержание фосфора в ней. Фосфор, как и азот — важнейший элемент минерального питания растений. Он входит в состав веществ, которые играют незаменимую роль в процессах превращения и биосинтеза, размножения и передачи наследственных свойств растений. Недостаток фосфора,особенно в первые фазы роста и развития растений, нарушает нормальное формирование урожая и резко снижает его качество.

Количество подвижного в почве очень изменчиво и зависит от целого ряда факторов: температуры и влажности почвы, реакции почвенного раствора и состава поглощенных оснований, содержания органического вещества, микробиологической деятельности в почве. На большое влияние корневой системы в переводе элементов питания в доступные формы указывал еще Тимирязев К.А. (1949), затем Сабинин Д.А. (1955), Соколов A.B. (1950,1958) и многие другие исследователи. Большое влияние на подвижность фосфатов в почве оказывает реакция раствора и наличие полуторных окислов.

Петербургский A.B. (1959) считает наиболее благоприятной реакцией почвы для усвоения растениями фосфат-ионов слабокислую (pH около 6,0-6,5). С увеличением кислотности подвижность фосфатов уменьшается. Объясняется это тем, что в кислых почвах преобладают фосфаты полуторных окислов железа и алюминия, отличающиеся малой подвижностью (Аскинази, 1949; Синягин ,1968).

В почвах с нейтральной и слабощелочной реакцией подвижность основных фосфатов кальция может возрастать под влиянием микроорганизмов, неорганических и органических кислот, увеличения концентрации С02 и внесения физиологически кислых азотных и калийных удобрений ( Мачигин, 1948; Кук Дж.,1970).

Большую роль в фосфатном режиме почвы играют нормы вносимых фосфорных удобрений, а также способность разных культур к их усвоению.

Фосфору почв и удобрений посвящено много исследований: Прянишников Д.Н. (1965); Соколов A.B. (1950,1958,1967,1979); Кук Дж., (1970); Туева О.Ф. (1966); Чумаченко И.Н. (1969,1970); ¿Яшу^ -^(1977) и др. Много работ по изучению фосфорного режима почв и эффективности фосфорных удобрений проведено в Казахстане ( Имангазиев, Сдобникова, 1966; Пономарева, 1970,1973; Агишев, 1970; Басибеков, 1977; Торшина, 1975 и др.).

В результате проведенных работ многое прояснилось в этой сложной проблеме. Установлено увеличение содержания подвижных фосфатов на всех почвах в результате применения фосфорных удобрений, длительное последействие фосфорных удобрений.

Показана возможность периодического и локального внесения фосфорных удобрений ( Синягин, Касицкий, 1978; Елешев, Токтугулов и др., 1978; ^З&Лпъ № ,1974; J^lf^o S, 1974; Sc^frutt-1969).

С ростом обеспеченности почв подвижным фосфором наблюдается значительное повышение урожайности сельскохозяйственных культур и эффективности азотных, калийных и микроудобрений. Несмотря на большое количество проведенных работ по изучению фосфорного питания растений и изменений фосфорного режима почв, многие важнейшие вопросы этого направления требуют изучения и уточнения применительно к отдельным почвам и возделываемым культурам. Как известно из работ Соколова A.B. (1950), Гладковой К.Ф. (1979), фосфаты удобрений переходят в почве в соединения, свойственные данному типу почв,с различной возможностью усваиваться растениями.

На дерново-подзолистых почвах большая часть вносимого фосфора удобрений связывается полуторными окислами железа и алюминия и меньше образуется фосфатов кальция ( Калмыков, 1967; Адерихин, 1970; Стрельченко ,1973; Гордецкая, 1976).

На черноземных почвах, исходя из работ Кудзина Ю.К., Губенко В.А. (1970), Алексеевой E.H. (1970), Адерихина П.Г.,Братерской П.Д. (1973), Гуревич С.М., Скороходова В.й. (1975), Антипиной Л.П. (1978), Зверевой Е.А., Батькова Б.О. и др. (1980), фосфор удобрения связывается в основном с кальцием и незначительно с алюминием и железом.

На сероземах преобладающими формами минерального фосфора являются фосфаты кальция П группы, являющиеся подвижной формой, количество которых составляет 44,4-53,6% от общего минерального фосфора. Фосфаты Ш группы, относящиеся к труднорастворимым фосфорным соединениям Са,А-£ и Ре, составляют в верхних горизонтах почвы 9,7-16,6% от валового фосфора ( Акималиев, 0розбаев,3о-лоев , 1973).

На темно- и светло-каштановых почвах (Пономарева, 1970; Жан-талина, 1969; Осминкина, 1976; Басибеков,1977; Козыбаева, 1978) преобладающей формой минеральных фосфатов являются фосфаты кальция, растворимые в 0,5 н растворе серной кислоты, малодоступные для питания растений. Многими исследователями ( Дашевский, Антонова, 1958; Алексеева, 1970 и др.) установлено, что длительное систематическое применение фосфорных удобрений в повышенных дозах приводит к накоплению подвижного Р205 в почве в таком количестве, когда дальнейшее внесение фосфора уже не увеличивает урожайности культур. Это явление в литературе получило название "зафоофачивание". Зафосфачивание почвы может вызвать депрессию в урожае культур ( Имангазиев, 1964; Чумаченко, 1970).

По многочисленным исследованиям других авторов ( Музычкин, Потапова и др., 1970; Чумаченко ,1969; Пономарева, 1970 и др.) периодическое внесение фосфорных удобрений по эффективности не уступает ежегодному внесению, а затраты на внесение удобрений снижаются.

По данным Новиковой P.M. (1979), проводившей исследования на сероземной почве с люцерной и хлопчатником, от последействия фосфорных удобрений,внесенных в запас, с каждого гектара дополнительно получено 657 и 1433 рубля дохода за счет повышения урожая люцерны и хлопчатника.

Однако в полевых опытах Фроловской Т.П. (1979) запасное внесение удобрений на три года было менее эффективным, чем ежегодное, как на кислой, так и на известкованной почве.

По данным автора при внесении удобрений в запас с течением времени наблюдается обеднение почвы подвижными формами фосфора и калия. Коэффициент использования из фосфорных удобрений при ежегодном внесении выше, чем при внесении в запас. В связи с тем, что основным условием высокого и устойчивого плодородия почвы является наличие в ней достаточного количества доступных растениям соединений фосфора, большое научное и практическое значение имеет установление оптимального уровня содержания фосфатов в почве для конкретных условий и нормы внесения фосфора, необходимого для его достижения

Имеющиеся литературные данные свидетельствуют, что оптимальный уровень содержания подвижных фосфатов при исходном низком их содержании достигается: на дерново-подзолистых почвах при затратах фосфора (Р205) порядка 300-700 кг/га; на обыкновенных, оподзоленных, мощных черноземах — 400 кг/га, на карбонатных черноземах, каштановых и сероземных почвах — 150-300 кг/га. Рассмотрение всех этих вопросов применительно к лугово-каштановой почве, длительно удобрявшейся, имеет большое научное и прикладное значение. Представляет интерес и изучение изменений обеспеченности почв Казахстана калием при длительном использовании почв без применения калийных удобрений и с применением их.

Общее содержание калия в большинстве почв Казахстана и Средней Азии довольно высокое. По данным Тазабекова Т.Т., Гнездиловой Л.П. (1972) общие запасы его (^0^ колеблются от I до

Главную роль в питании растений играют водорастворимый и обменный калий, первый непосредственно, второй — в результате замещения его катионами почвенного раствора.

Однако водорастворимого калия в почвах почти всегда крайне мало, поэтому лучшим показателем обеспеченности почв в отношении калия считается содержание обменно-поглощенной формы.

Важенин И.Г., Карасаева Г.И. (1959), Протасов П.В. (1953), причины высокого содержания валового и обменного калия в сероземах и каштановых почвах объясняют именно наличием в большом количестве коллоидно-илистых частиц (гидрослюд, слюд и шпатов), характеризующихся легкой растворимостью и хорошей усвояемостью.

Акималиев Д.А., Орозбаев Т.Д., Золоев В.М. (1975), Петербургский A.B. (1959) отмечают, что темпы мобилизации калия зависят от многих факторов и не всегда удовлетворяют потребности в нем сельскохозяйственных культур, особенно в период интенсивного их роста и развития. В этих условиях, даже в почвах с большим запасом калия внесение калийных удобрений благоприятно влияет на продуктивность возделываемых культур. Опыты научных учреждений и практика применения калийных удобрений показывают, что переход калия из недоступных в более доотупные формы всегда ниже, чем вынос калия с урожаем.

В исследованиях Пчелкина В.У. (1966) отмечается, что при увлажнении почвы до 60% от наименьшей влагоемкости почти весь калий в течение длительного времени остается в обменной форме. При периодическом увлажнении почвы и высушивании ее при температуре 30-40°С до 70% калия переходит в труднорастворимые соединения.

По данным Имангазиева К.И. (1956,1964), внесение калийных удобрений на светло- и темно-каштановых почвах увеличивало прибавку урожая корней сахарной свеклы от 18 до 59 ц/га, а сахаристость повышалась на 0,4-0,9%, урожайность зерна кукурузы повысилась на 4-8 ц/га.

Несмотря на сравнительно высокое содержание обменного калия в почвах Казахстана и Средней Азии, при длительном применении азотных и фосфорных удобрений отмечается снижение содержания обменного калия в почве и при этом начинает проявляться эффективность калийных удобрений (Пономарева, 1978; Мартьянова, Брызгалова, 1980).

По обобщенным данным Алма-Атинского филиала ЦЙНАО, при первом агрохимическом обследовании орошаемых почв Казахстана почвы с низким и средним содержанием обменного калия (1975 г.) составляли 29,7%? от обследованной площади, а при последнем обследовании в 1979 году их количество увеличилось до 45,1%. Отсюда следует, что с ростом культуры земледелия, увеличением норм азотно-фосфор-ных удобрений и с повышением урожайности полевых культур, растения нуждаются в дополнительном внесении и калийных удобрений.

Одним из объективных показателей для прогнозирования изменений обеспеченности почвы элементами питания является определение баланса основных элементов питания в почвах. Он служит научной основой для составления правильной системы .удобрения. остро выраженный дефицитный баланс азота, фосфора и калия в почвах несовместим с задачей неуклонного поднятия их плодородия и увеличения урожаев растений.

Изучением данного вопроса занимались многие исследователи,однако его нельзя считать достаточно решенным. Имеет значение определение баланса питательных веществ применительно к отдельным культурам, севообороту, земледелию отдельных зон и провинций.

На орошаемой сероземно-луговой и каштановой почвах известны работы по балансу таких исследователей, как Дашевский Л.И. (1968), Кузнецов Н.И., Кормилина Е.Г. (1977), Закиров Т.О., Валиев и др. (1980), Пономарева А.Т. (1970,1978,1981).

Эти и другие опубликованные работы по балансу питательных веществ имеют большую практическую ценность для той зоны, которую они отражают и показывают, на каком уровне должно быть применение удобрений, чтобы гарантийно получать планируемую урожайность.

Таким образом, длительное систематическое применение удобрений является фактором воздействия человека на производительную способность почвы, посредством улучшения ее свойств и увеличения запасов легкодоступных питательных веществ. Направление и интенсивность изменения отдельных показателей плодородия почвы зависят от почвенно-климатических условий, видов, норм удобрений и длительности их применения, биологических особенностей возделываемых культур и многих других факторов.

Наши исследования дополняют имеющуюся научную информацию по изменению основных агрохимических показателей лугово-каштановой почвы юго-востока Казахстана и показывают взаимосвязь их с урожайностью и применением удобрений.

Заключение Диссертация по теме «Агрохимия», Байжарасова, Аспет Абдиказыровна

1. Используемые лугово-каштановые почвы характеризуются хорошим потенциальным плодородием. Гумус этих почв отличается высоким содержанием гуминовых кислот (27,3-29,0%). Отношение углерода к азоту в пахотном слое — 9,0-9,3, углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот — 1,65-1,89. Содержание гуматов кальция составляет 63,6-67,3% от общего углерода гуминовых кислот, что придает большую устойчивость гумусовым кислотам данной почвы.

2. Культуры свекловичного севооборота во-разному влияют на содержание органического вещества и пищевой режим почвы, что определяется как выносом питательных веществ урожаями, так и количеством пожнивно-корневых остатков. Из изучаемых культур наибольшее количество корней в почве остается после 3-летней люцерны. Одному центнеру основной продукции соответствует корневых остатков: у люцерны 1,49 ц, у озимой пшеницы — 0,6-0,8, у сахарной свеклы 0,080,09 ц.

3. Применение удобрений под однолетние культуры повышает накопление органических остатков, что сдерживает падение содержания гумуса в почве по сравнению с контролем, однако без посевов люцерны не создается положительный баланс по органическому веществу.В пахотном слое почвы варианта без удобрений через 14 лет содержание углерода снизилось на 14,0%, а на вариантах с применением удобрений — на 6,0-9,0%.

4. Возделывание люцерны в севообороте приводит к накоплению запаса гумуса в почве и улучшению его состава — увеличивается количество углерода извлекаемого смесью пирофосфата натрия и ЫаОН и новообразованных гуматов кальция, расширяется отношение углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот, оуживается отношение органического углерода к азоту до 9,9-10,8, при отношении (С:Н) до люцерны 10,9-12,1.

5. Применение азотных удобрений под однолетние культуры свекловичного севооборота в нормах покрывающих вынос азота урожаями в среднем за 14 лет на 48,0-55,0% приводит к повышению содержания подвижных форм азота в почве, но уменьшается валовое содержание азота на 0,05-0,06%. Трехлетнее возделывание люцерны повышает валовое содержание азота в почве в среднем на 0,04%.

6. Исследуемые почвы характеризуются относительно большим запасом растворимых фосфатов,среднесезонное содержание которых (по Мачигину) на вариантах без применения удобрений за исследуемые годы не опускалось ниже 13,0-24,0 мг/кг. Эти величины характеризуют фосфатное равновесие этой почвы.

7. Применение фосфорных удобрений под культуры свекловичного севооборота в нормах, покрывающих вынос фосфора урожаями культур в пределах 58,0-64,0% приводит к обогащению почвы пахотного слоя подвижными формами, что мы объясняем не только внесением дополнительного фосфора, но и активизацией почвенных фосфатов при внесении фосфорных удобрений и аккумуляцией его в пахотном слое.

Не наблюдается существенной разницы в содержании подвижного фосфора в почве в зависимости от срока внесения (ежегодное в сравнении с периодическим в эквивалентных нормах). Внесение фосфорных удобрений приводит к накоплению остаточных фосфатов в почве в усвояемой форме в количестве, равном в среднем 20,0% от внесенной нормы.

8. Применение калийных удобрений в небольших нормах 12,713,0% от выноса калия урожаями в сочетании с азотными и фосфорными удобрениями, сохраняет содержание обменных форм его в почве на исходном уровне.

9. Полученные данные по продуктивности культур свекловичного севооборота за две ротации показывают, что наибольшее влияние на урожай культур оказывают фосфорные удобрения. В среднем за 18 лет при урожае на контроле 82,55 ц зерновых ед./га прибавка от азотно-калийных составила 7,27 , от фосфорных 11,00-14,09 ц зерновых ед./га.

10. При внесении удобрений в нормах, покрывающих вынос урожаями культур севооборота азота в пределах 48,0-55%, фосфора -58,0-64,0% и калия 12,7-13,0% обеспечивает получение урожайности корней сахарной свеклы 550,0-630,0 ц/га, зерна кукурузы 77,0-83,0, зеленой массы кукурузы в молочно-восковой спелости 636,0-831,0, зерна озимой пшеницы 52,0-53,0 и люцерны 406,1-424,1 ц/га ( в сумме за три года).

11. Наиболее оптимальный уровень содержания подвижного фосфора в лугово-каштановой почве, обеспечивающий максимальную продуктивность культур свекловичного севооборота, находится в пределах 35,0-40,0 мг РрОс на I кг почвы.

На лугово-каштановой почве с низким содержанием подвижного фосфора и повышенным обменного калия для по,лучения урожая сахарной свеклы 550-600 п/га, озимой пшенивд 50-55, зерна кукурузы 75-80 и зеленой массы 750-800, сена люцерны (в среднем за год) 135-140 п/га рекомендуется следующая система удобрения: фосфорные удобрения вносить только под сахарную свеклу в дозе Рдд ежегодно или Р^д — Р-р^ один раз на два-три года при ежегодном внесении N Кд0. Под озимую пшеницу и кукурузу вносить только азотные удобрения в норме И -Л/90. люи'еР

' ной поддерживать содержание подвижного фосфора на уровне 30-35 мг/кг почвы.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Байжарасова, Аспет Абдиказыровна, Алма-Ата

1. АГИШЕВ М.х. Запасы усвояемых и растворимых фосфатов в почвах Южного Казахстана: Автореф. дис.канд. с.-х.наук.-Алма-Ата, 1970, 23 с.

2. АДЕРИХИН П.Г. Мобилизация почвенных фосфатов под влиянием различных факторов.- В кн.: Фосфор в почвах и в земледелии Центрально-Черноземной полосы. Воронеж. 1970, с.184-206.

3. АДЕРИХИН П.Г., БРАТЕРСКАЯ П.Д. Динамика группового состава фосфатов в типичном черноземе Тамбовской области.- Агрохимия, 1973, № 7, с.31-37.

4. АКИМАЛИЕВ Д.А., 0Р03БАЕВ Т.Д., 30Л0ЕВ В.М. Влияние длительного применения удобрений на формы фосфатов и калия в серозем-но-луговых почвах Киргизии.- Агрохимия, 1973, № II, с.51-55.

5. АКИМАЛИЕВ Д.А., КАСЫМАЛИЕВ М. Баланс азота под бобовыми культурами в лугово-сероземных почвах Чуйской долины.- Доклады ВАСХНИЛ, 1973, № 7, с.18-19.

6. АКИМАЛИЕВ Д.А., 0Р03БАЕВ Т.Д., 30Л0ЕВ В.М. Изменение основных показателей плодородия почвы при длительном применении удобрений в орошаемых условиях Киргизской ССР.- Труды Кирг.НИИЗ, вып.13, с.27-39.

7. АЛЕКСЕЕВА E.H. Влияние длительного применения различных доз удобрений на плодородие средневыщелоченного тяжелосуглинистого чернозема.- Почвоведение, 1970, № 3, с.127-131.

8. АЛЕКСЕЕВА E.H. Фосфор в почве и растениях при длительном применении удобрений в севообороте. Агрохимия, 1970, № II, с.26-30.

9. АЛЕКСАНДРОВА И.В. Органическое вещество почвы и азотное питание растений.- Почвоведение, 1977, № 5, с.31-37.

10. АЛИЕВ E.H. Соотношение между урожаем надземной массыи весом корней у полевых культур. Научн. тр. ВИУА, 1964, вып.43.

11. АЛИЕВ С.А. Условия накопления и природа органического вещества почв.- Баку: АН А'з.ССР, 1966, с.65-113.

12. АЛИЕВА Е.И. Накопление и разложение растительных остатков полевых, культур и влияние их на баланс органического вещества и питательных элементов в дерново-подзолистой почве.- Агрохимия, 1978, № 4, с.57-62.

13. АНТИПИНА Л.П. Фракционный состав минеральных фосфатов в черноземах Сибири. Агрохимия, 1978, № I, с.32-39.

14. АННАЕВ М. Влияние культур хлопкового севооборота и удобрений на агрохимические свойства вновь осваиваемых светлых сероземов предгорной равнины Копетдага: Автореф. дис. канд. с.-х.наук. Ташкент, 1977, — 20 с.

15. АСКИНАЗИ Д.Л. Фосфатный режим и известкование почв с кислой реакцией. М.-Л., АН СССР, 1949, 216 с.

16. АССИНГ И.А. Особенности гумусообразования в горных почвах Северного Тянь-Шаня. Почвоведение, I960, № 12, с.16-22.

17. АССИНГ И.А. Почвенный покров южной части Казахстанской Джунгарии. Тр. Института почвоведения АН КазССР, 1956, с.44-80.

18. БАСИБЕКОВ Б.С. Влияние длительности применения фосфорных удобрений на фосфатный режим светло-каштановой почвы и продуктивность сахарной свеклы в травяном звене свекловичного севооборота. Дис. канд. с.-х. наук. Алма-Ата, 1977.

19. БАСИБЕКОВ Б.С., ТОРШИНА О.Б. Баланс фосфора в свекловичном севообороте на светло-каштановой почве юго-востока Казахстана.-Агрохимия, 1978, № 8, с .17-21.

20. БАСИБЕКОВ Б.С., ГУСЕВ В.Н. Азотофиксирующая способность люцерны. Вестник с.-х.науки Казахстана, 1983, № 2, с.24-28.

21. БАТЬКАЕВ Ж.Я. Изменение условий плодородия темных сероземов под влиянием сельскохозяйственных культур и удобрений.-дис. канд. с.-х.наук. Ташкент, 1962, 159 с.

22. БЕЛЬЧИКОВА Н.П. Органическое вещество почв различной степени окультуренноети. Агрохимия, 1965, № 2, с.98-108.

23. БЕЛЯКОВА Л.П. Пути повышения плодородия орошаемых почв • Южного Таджикистана в условиях хлопково-люцерного севооборота.-Научн. тр. Института Почвоведения ,мелиорации и ирригации. Ста-линабад, 1957, с.84-104.

24. БИЛЬДЕБАЕВА P.M. Состав и свойства гумусовых веществ главнейших почв Казахстана. Автореф. канд. биол. наук. М., 1977, — 23 с.

25. БОЛОТНИКОВА М. Люцерна как восстановитель плодородия почвы. Химизация социалистического земледелия, 1937, № 10,с.32-40.

26. БУГАЕВ В.П., ОСИПОВА З.М. Свойства почвы и химический состав растений при длительном применении навоза и минеральных удобрений. Научн. тр. ВИУА, 1968, вып.З, с.43-53.

27. ВАЖЕНЙН И.Г., КАРАСЕВА П.И. О формах калия в почве и калийном питании растений. Почвоведение, 1959, № 3,c.II-2I.

28. ВАКАЛ Л.М., ЛИТВИН В.Г. Влияние длительного применения удобрений на свойства мощного слабовыщелоченного чернозема и урожай культур севооборота.- Научн.тр. ВИУА, 1974, вып.5,с.16-32.

29. ВОЛЛЕЙДТ Л.П., КУЗНЕЦОВА С.С. Поступление и использование фосфора в обмене веществ растений озимой пшеницы в зависимости от уровня азотно-фосфорного питания. Агрохимия, 1971, № 9,с.28-32.

30. ВИЛЬЯМС В.Р. Травопольная система земледелия и "минеральная агрохимия". Химизация социалистического земледелия. 1937, № 10, с.4-18.

31. ВИШНЕВСКАЯ Б.Н. Состав и свойства органического вещества южных черноземов Северного Казахстана. Автореф. канд.дис. с.-х.наук, Алма-Ата, 1973, — 26 с.

32. ВОРОНОВА Р.П. Накопление органического вещества и изменение элементов плодородия при возделывании многолетних бобовых трав на горно-долинных и предгорных почвах Киргизии.-Автореф. канд.дис. с.-х. наук. Фрунзе, 1979, — 26 с.

33. ВОРОБЬЕВА Е.И. Значение многолетних трав в улучшении условий плодородия темно-каштановых почв. Почвоведение, 1939, te II, с.81-87.

34. ГЕЛЬЦЕР Ф.Ю. Значение однолетних и многолетних травянистых растений в создании плодородия почвы.- Почвоведение, 1955, № 5, с.44-53.

35. ГЕТМАНЕЦ А.Я. Динамика подвижных форм азота в обыкновенных черноземах в связи с применением удобрений. Агрохимия, 1973, № 10, с.14-18.

36. ГРИНЧЕНКО A.M., ДИН-ЖУЙ-СИН. Влияние сельскохозяйственной культуры на плодородие темно-каштановой почвы юга Украины.-Тр. Харьковского Слй, I960, т.27, с.207-209.

37. ГРИНЧЕНКО A.M., ЧЕСНЯК Г.Я., ЧЕСНЯК O.A. Динамика элементов плодородия мощного чернозема в зависимости от длительности сельскохозяйственного использования и внесения удобрений.- Почвоведение, 1964, № 5, с.27-33.

38. ГОЛУБЕВ В.Д., МЕДВЕДЕВ Й.Ф. Влияние азотных удобрений на динамику подвижного азота и урожай кукурузы на темно-каштановых почвах Заволжья. Агрохимия, 1972, № 4, с.3-7.

39. ГИНЗБУРГ К.Е., ЛЕБЕДЕВА Л.С. Методика определения минеральных форм фосфатов почвы. Агрохимия, 1971, № I, с.125-132.

40. ГЛАДКОВА К.Ф., СОКОЛОВ A.B. Накопление в почвах остаточных фосфатов удобрений. Агрохимия, 1979, № 9, с.18-24.

41. ГОРОДЕЦКАЯ С.П. Длительное воздействие растений и удобрений на фосфатный режим оподзоленной почвы. -Агрохимия, 1976,№. 12, с.29-36.

42. ГОРШКОВ П.А. Результаты опытов по изучению системы удобрения свекловичного севооборота на выщелоченном черноземе.-В сб.: Влияние длительного применения удобрений на плодородие почвы и продуктивность севооборотов. М., I960, вып.1, с.266-286.

43. ГУРЕВИЧ С.М., СКОРОаОД В.И. Влияние длительного применения минеральных удобрений на агрохимические свойства и плодородие мощного серозема.- Агрохимия, 1975, Ш 9, с.77-82.

44. ЕЛЕШЕВ P.E., ТОКТАГУЛОВ Е.А. Фосфатный режим светло-каштановой почвы и продуктивность сахарной свеклы при периодическом и ежегодном внесении фосфорных удобрений. Агрохимия, 1976, № 7, с.32-35.

45. ЕЛЕШЕВ P.E., ТОКТАГУЛОВ Е.А., ИВАНОВ А.Л. Последействие ежегодного и запасного внесения разных форм фосфорных удобрений на продуктивность озимой пшеницы. Агрохимия, 1978, № 9,с.16-20.

46. ЕМЕЛЬЯНОВ И.И. К вопросу о географических закономерностях гумусообразования в почвах Казахстана. Почвоведение, 1953, № 9, с.40-48.

47. ЕМЕЛЬЯНОВ И.И. Состав и свойства органического вещества почв Казахстана. Научн.тр. Института Почвоведения АН КазССР, 1956, т.6, с.180-194.

48. ЗАКИРОВ Т.С., ВАЛИЕВ В.В., ЗГЛИНСКАЯ Н.Л., ТОЛСТОВА Л.Н. Баланс питательных веществ в земледелии Узбекистана и применнения удобрений. Агрохимия, 1980, № 2, с.62-67.

49. ЗВЕРЕВА Е.А., БАТЬКОВ Б.О., ЕЛЮБАЕВ С.З. Эффективность ежегодного, периодического и разового внесения фосфорных удобрений на предкавказском карбонатном черноземе в орошаемом сево-обрроте и баланс фосфора в почве. Агрохимия, 1980, № 4, с.28-37.

50. ЗИМИНА Л.М. Режим гумуса и урожай в условиях длительного применения удобрений в севообороте и под бессменной культурой. Дис. канд. с.-х.наук, 1974, 147 с.

51. ЖАНТАЛИНА A.A. Изменение фосфорного режима светло-каштановой почвы овощного севооборота в зависимости от применения удобрений. Вестник с.-х. науки Казахстана, 1969, № 10,с.15-17.

52. ДАШЕВСКИЙ Л.И., АНТОНОВА Т.Н. Влияние длительного применения удобрений в севообороте на эффективность азота и фосфора.-Бюллетень Киргизского НИИ земледелия. Фрунзе, 1958, № 3, с.48-49.

53. ДАШЕВСКИЙ Л.И. Влияние длительного применения удобрений в свекловичных севооборотах на содержание фосфора в растениях, вынос его культурами и накопление подвижного в почве.- Науч.тр. (Киргизская опытно-селекционная станция по сахарной свекле).

54. Фрунзе, 1968, вып.З, с.125-136.

55. ДОНОС А.И., КОРДУНЯНУ П.Н. Роль растительных остатков в пополнении запасов почвы органическим веществом и элементами минерального питания. Агрохимия, 1980, № 6, с.63-69.

56. ДУРАСОВ A.M. Отношение углерода к общему содержанию азота в черноземах различных провинций. Почвоведение, 1952,№ 8, с. 699-702.

57. ДУРАСОВ A.M., ЕГОРОВ В.П. и др. Групповой состав гумуса многогумусовых черноземов Северного Казахстана. Почвоведение, 1957, № 7, с.57-62.

58. ДУРАСОВ A.M. Черноземы Заилийского Ала-Тау. -Почвоведение, I960, № 5, с .11-19.

59. ДУРАСОВ A.M. Групповой состав гумуса черноземов Пред-кавказской Заволжской и Западносибирской провинций.- Почвоведение, 1965, № II, с.71-78.

60. ДУРАСОВ A.M., МАРЧЕНКО В.Ф. Групповой состав гумуса основных почв Казахстана. Почвоведение, 1967, № 9,с.125-135.

61. ДУДКИН В.М., ПАВЛЮЧЕНКО А.У. Накопление и разложение растительных остатков полевых культур в почве.- Агрохимия, 1980, № 3, с.72-76.

62. ИЛОВАЙСКАЯ H.H. Органическое вещество основных типов почв Таджикистана. Почвоведение, 1959, № 8, с.15-25.

63. ИМАНГАЗИЕВ К.И. Система удобрения растений свекловичного севооборота в орощаемом земледелии. Алма-Ата: Казгосиздат, 1956, 294 с.

64. ИМАНГАЗИЕВ К.И., БАСИБЕКОВ Б.С. Влияние фосфорного удобрения на урожайность сахарной свеклы и пшеницы в севообороте на светло-каштановой почве. Агрохимия, 1968, N2 8, с.68-77.

65. ИМАНГАЗИЕВ К.И. Минеральные удобрения. Алма-Ата: Казсельхозиздат, 1964, 24 с.

66. ИМАНГАЗИЕВ К.И., СДОБНИКОВА О.В. Применение удобрений в Казахстане. Алма-Ата: "Кайнар", 1966, 272 с.

67. КАСИЦКИЙ Ю.И., ЛУПИНА A.A., БОЙКО В.А.,ЕГОРОВ A.A. Эффективность фосфорных удобрений при их систематическом внесениив севообороте на предкавказском карбонатном черноземе. Агрохимия, 1980, №. 10, с.16-24.

68. КАСЫМАЛМЕВ М. Накопление растительных лстатков и применение плодородия лугово-сероземной почвы Чуйской долины Киргизской ОСР в различных свекловичных севооборотах.- Дис.канд. с.-х.наук, Фрунзе, 1974, 123 с.

69. КАЛМЫКОВ Г.С. Влияние удобрений на урожай растений и групповой состав фосфатов на вновь осваиваемых почвах Приневской низменности. Химия в сельском хозяйстве, 1967, № 8, с.5-8.

70. КАШКИН A.M. Запасы, состав и свойства гумуса южных карбонатных черноземов Целиноградской области в связи с их сельскохозяйственным использованием. Дис. канд. с.-х.наук, Фрунзе, 1974, 183 с.

71. КОБЗАРЬ О.Г. Содержание, состав и взаимодействие органического вещества с минеральной частью некоторых почв Киргизии и их роль для плодородия. Дис. канд. с.-х.наук, Фрунзе, 1975, -129 с.

72. КОЗЫБАЕВА Ф.Е. Запасы и групповой состав фосфатов в интразональных почвах подгорных равнин Заилийского Алатау.-Агрохимия, 1978, № 2, с.48-54.

73. КОЛЯГИНА Ю.Ф. Динамика условий плодородия предгорной светло-каштановой почвы в некоторых звеньях свекловичного севооборота.: Дис. канд. с.-х.наук, Алма-Ата, 1969, 200 с.

74. КОЛЯГИНА Ю.Ф., РУБИНШТЕЙН М.И. Изменение органического вещества светло-каштановой почвы в свекловичном севообороте.- Тр. КазНИИЗ, 1970, с.9-10, с.358-367.

75. КОНОНОВА М.М. Изучение органического вещества в условиях хлопково-люцернового севооборота Средней Азии. Советская агрономия, 1940, № 2, с.71-77.

76. КОНОНОВА М.М. Проблема почвенного гумуса и современные задачи его изучения. М.: АН СССР, 1951, — 389 с.

77. КОНОНОВА М.М. О характеристике циклов накопления-разложения органических веществ в травопольных севооборотах в различных почвенно-климатических условиях.- Почвоведение, 1950, № II,с.656-670.

78. КОНОНОВА М.М. Гумус главнейших типов почв СССР, его природа и пути образования. Почвоведение, 1956, № 3, о.18-30.

79. КОНОНОВА М.М. Органическое вещество почвы. -М.: АН СССР, 1963, 304 с.

80. К ЩЕК OB Дж., МАКАРЕНКО В.И. Изменение содержания и состава гуминовых веществ в почвах земледельческих зон Киргизии под влиянием некоторых приемов от окультуривания. Научн.тр. Кирг.НИИЗ, 1971, вып.10, с.150-160.

81. КРИВЕНЯ Н.И. Накопление растительных остатков и питательных веществ в почве культурами полевого севооборота.- Агрохимия, 1977, № 3, с.60-64.

82. КУДЗИН Ю.К., ГУБЕНКО В.А. Влияние 55-летнего систематического применения удобрений на запасы и формы минеральных фосфатов в черноземной почве. Агрохимия, 1970, № 9, с.3-8.

83. КУДЗИН Ю.К. Влияние длительного применения удобренийна некоторые свойства чернозема и продуктивность растений. В сб.: "Влияние длительного применения удобрений на плодородие почвы и продуктивность севооборотов. — М.: МСХ СССР, i960, с.322-335.

84. КУДЗИН Ю.К., ГЕТМАНЕЦ А.Я. Влияние 50-летнего внесения навоза и минеральных удобрений на содержание и состав органического вещества в черноземе. Агрохимия, 1968, № 5, с.3-8.

85. КУДЗИН Ю.К., СУхОБРУС С.В., СТЕПАНЕНКО А.Я. Величина и динамика урожаев культур севооборота при длительном применении удобрений. Агрохимия, 1975, № 3, с.3-8.

86. КУЗНЕЦОВ Н.И., КОРМШШНА Е.Г. Баланс элементов питания при внесении удобрений под сахарную свеклу в орошаемых условиях Киргизии. Агрохимия, 1977, № 9, с.68-71.

87. КУК Дж.У. Регулирование плодородия почвы. М., 1970, 520 с.

88. ЛАГУНОВА Е.П. Особенности гумусообразования в орошаемых сероземных почвах Самаркандского оазиса. Почвоведение, 1958 , № 8, с.59-68.

89. ЛЕВЕНЕЦ П.П., КУКОБА С.М. Влияние систематического внесения удобрений на содержание и формы соединений фосфора в черноземах. Агрохимия, 1969, № 7, с.34-39.

90. ЛЕВИН Ф.И. Количество растительных остатков в посевах полевых культур и его определение по урожаю основной продукции.- Агрохимия, 1977, № 8, с.36-42.

91. ЛОЖКИНА E.H. Сравнительная эффективность различных форм азотных удобрений при внесении под сахарную свеклуАвтореф. канд. с.-х. наук .Ташкент, 1974, 27 с.

92. ЛОПАТО Ю.Г., СИДОРОВ И.С. Влияние способов посева многолетних трав на условия плодородия почвы. Социалистическое зерновое хозяйство. 1941, № I, с.133-141.

93. ЛЫКОВ A.M. Роль длительного применения удобрений; севооборота. и монокультур в изменении органического вещества в почве подзолистого типа. Известия ТСХА ,1963, № 6, с.57-63.

94. ЛЫКОВ A.M. Органическое вещество и плодородие дерново-подзолистой почвы в условиях интенсивного земледелия. Известия ТСХА,1973, № 5, с.32-36.

95. МАМЫТОВ A.M. Почвы Центрального Тянь-Шаня.- Фрунзе: -Кирг. АН ССР , 1963, с.445-456.

96. МАМЫТОВ A.M., РОЙЧЕНКО Г.И., ВШ>ЕР Э.Г. Групповой состав гумуса основных типов почв Киргизской ССР. Фрунзе, Илим, 1971, — 98 с.

97. МАМОНТОВ В.Т. Изменение содержания гумуса и его качественного состава под влиянием сельскохозяйственного использования мощного чернозема Западной лесостепи УССР. Агрохимия, 1975, № 4, с.71-78.

98. МАМЫТОВ A.M., ВОРОНОВА Р.П. Влияние многолетних бобовых трав на плодородие почв Киргизии, Фрунзе, — Илим, 1978,- 100 с.

99. МАРЧЕНКО В.Ф. Гумус каштановых почв Западной части Казахстана и предгорий Заилийского Алатау. Дис. канд. с.-х. наук, Алма-Ата , 1970, 172 с.

100. МАРЧЕНКО В.Ф. Гумусообразование и состав гумуса в черноземах Заилийского Алатау. Тр. КазСХИ,том 18,вып.4, ч.1, Алма-Ата, 1975, с.31-33.

101. МАРТЫНОВИЧ JI.И. Влияние систематического применения минеральных и органических удобрений на динамику питательных веществ в оподзоленном черноземе лесостепи УССР. Почвоведение, 1968, № 12, с.76-83.

102. МАРТЬЯНОВА Е.А., БРЫЗГАЛОВА В.А. Агрохимическое обследование почв в Казахской ССР. Алма-Атинский филиал ЦИНАО. Алма-Ата. — "Кайнар", 1980, с.9-11.

103. МАЧИГИН Б.Н. Поглощение фосфатов почвами Средней Азии. В сб.: Удобрение хлопчатника. Ташкент: СоюзНИХИ , 1948, с.27-54.

104. МИШУСТИН E.H., ЧЕРПКОВ E.H. Роль бобовых культур и свободноживущих азотофиксирующих микроорганизмов в азотном балансе земледелия. В кн.: Круговорот и баланс азота в системе почва — удобрение — растение — вода. М., Наука, 1979, с.9-16.

105. МУЗЫЧКИН Е.Т., ПОТАПОВА А.И. и др. Изучение периодического внесения минеральных удобрений в "запас" на типичном черноземе Лесостепи. Агрохимия, 1970, № I, с.15-24.

106. НИКИФОРЕНКО Л.И. Влияние удобрений на общее содержание и мобильность азота в серой оподзоленной почве. Агрохимия, 1971, № 5, с.10-14.

107. НОВИКОВА P.M. Влияние фосфорных удобрений на урожай люцерны и хлопчатника и поступление в них элементов питания. -Агрохимия, 1979, № 12, с.43-48.

108. ОРЛОВСКИЙ Н.В. К проблеме травополья в сухих степях.-Химизация социалистического земледелия. 1935, № 8, с.48-57.

109. ОСМИНКИНА Л.А. Эффективность применения конденсированных фосфатов из фосфоритов Каратау на культуре картофеля. -Автореф. канд. с.-х.наук , Ташкент, 1976, 25 с.

110. НО. ПАВЛОВ А.Н. Современные представления о действии удобрений на качество зерна злаковыл культур. Тр. ВИУА, М., 1980, вып. 59, с.23-28.

111. I. ПАНКОВА H.A. Органическое вещество дерново-подзолистых почв и характер его превращения при окультуривании. В сб.: Плодородие дерново-подзолистых почв. АН СССР,1958,с.210-239. i/

112. ПЕТЕРБУРГСКИЙ A.B. Современные представления о поступлении питательных веществ в растения через корневую систему.- В кн.: Обменное поглощение в почве и усвоение растениями питательных веществ. М., "Высшая школа", 1959, с.66-81.

113. ПОНОМАРЕВА В.В. О методах выделения и химической природе фульвокислот. Почвоведение, 1947, № 12,с.714-723.

114. ПОНОМАРЕВА В.В., ПЛОТНИКОВА Т.А. Методы исследования группового и фракционного состава гумуса. В кн.: Гумус и почвообразование. Л., Наука, 1980, с.9-33.

115. ПОНОМАРЕВА А.Т. Фосфатный режим почв орошаемой зоны юга Казахстана и пути эффективного использования фосфорных удобрений. Дис. доктора с.-х.наук, Алма-Ата, 1970, — 457 с.

116. ПОНОМАРЕВА В.В., ПЛОТНИКОВА Т.А. Методические указания по определению содержания и состава гумуса в почвах. Центральный музей почвоведения им. В.В.Докучаева. Л., 1975, — 103 с.

117. ПОНОМАРЕВА А.Т. Содержание подвижного фосфора в почве в зависимости от удобрений и коррелятивная связь с урожайностью.- Агрохимия, 1973, № 6, с.17-23.

118. ПОНОМАРЕВА А.Т. Баланс питательных веществ в земледелии Казахстана и улучшение почвенного плодородия в связи с применением удобрений. В кн.: Повышение продуктивности почв Казахстана . Алма-Ата , "Наука", 1981, с.П-16.

119. П0ШЕХ0Н0ВА М.И. Роль корневых систем многолетних трав в обогащении почвы органическим веществом и образовании структуры. Дис. канд. с.-х. наук ,М., 1953, — 201 с.

120. ПИРОЖЕНКО Г.С., БУЧНЕВА В.Ф. Вынос азота, фосфора и калия культурами зерно-картофельно-льноводческого севооборота в условиях южного Полесья УССР. Агрохимия, 1968, № 8, с.25-29.

121. ПРОКОШЕВ В.В. Калийные удобрения. Россельхозиздат. М., 1977, с.46.

122. ПРОТАСОВ П.В. Применение калийных удобрений под хлопчатник в Средней Азии. Ташкент, АН СССР. 1953, 86 с.

123. Применение Ы*5 при изучении превращения азотных удобрений в почве и использование азота растениями. (Замятина

124. В.Б., Кореньков Д.А., Варюшкина Н.М., Романюк Л.И., Зерцалов В.В.) Доклады ВАСХНИЛ, 1963, вып.2, с.21-24.

125. ПРЯНИШНИКОВ Д.Н. Популярная агрохимия. М., "Наука", 1965, с.321.

126. ПРЯНИШНИКОВ Д.Д. Азот в жизни растений и земледелии СССР. Избранные сочинения,т.3, М., "Колос", 1965, с.429-435.

127. ПРЯНИШНИКОВ Д.Н. Применение фосфатов и их действие на растения. Избр. соч.,т.1,М., "Колос", 1965, с.403-414.

128. ПЧЕЛКИН В.У. Почвенный калий и калийные удобрения.-М., "Колос", 1966, 336 с.

129. РУБИНШТЕЙН М.И. Особенности разложения органического вещества и образования структуры в карбонатных малогумусных черноземах Северного Казахстана при их сельскохозяйственном использовании. Дис. канд. с.-х. наук , Алма-Ата, 1956, — 161 с.

130. РУБИНШТЕЙН М.И. К вопросу о скорости разложения органического вещества целинных черноземов Северного Казахстана при их освоении. Почвоведение, 1959, № II, с.89-91.

131. РУСБКО Н.П. Питательный режим почвы на орошаемых и неорошаемых посевах люцерны. Агрохимия, 1980, № 8, с,115-121.

132. РЫЖОВ С.Н., ЗИЯМУлАМАДИЕВ И.А. Изменение содержанияи состава гумуса сероземов и такырных почв при орошении. Почвоведение, 1971,№ 7, с.13-21.

133. САБИНИН Д.А. Физиологические основы минерального питания. М.: АН СССР,.1955, — 512 с.

134. СОБОЛЕВ Ф.С. Действие навоза и минеральных удобренийв свекловичном севообороте. В сб.: Влияние длительного применения удобрений на плодородие почвы и продуктивность севооборотов. М., I960, вып.1, с .206-219.

135. СОБОЛЕВ Ф.С., ЧЕРНЕЦКИЙ А.И. Действие различных доз и сочетаний навоза и минеральных удобрений в свекловичном севообороте. В сб.: Влияние длительного применения удобрений на плодородие почвы и продуктивность севооборотов. М., I960, вып.1, с.126-137.

136. СИЛЬВЕСТРОВА З.И. Закономерности гумусонакопления в основных почвах Волгоградской области. Дис. канд.с.-х.наук, Волгоград, 1973, — 205 с.

137. СОКОЛОВ A.B. Почвенные условия и фосфорное питание растений. М.: АН СССР, 1950, 149 с.

138. СОКОЛОВ A.B. Состояние и задачи теоретических и методических работ области агрохимии. Агрохимия, 1967, N° I,с.3-5.

139. СОКОЛОВ A.B. Изучение форм минеральных удобрений. -В кн.: Очерки из истории агрономической химии в СССР. М.: АН СССР, 1958, с.158-160.

140. СМИРНОВ П.М. Проблема азота в земледелии и результаты исследований с Ы13.- Агрохимия, 1977, te I,с.3-24.

141. СИНЯГИН И.И. Превращения фосфорных и калийных удобрений в почве, повышение их усвояемости.- М., Россельхозиздат, 1968, 224 с.

142. СТРЕЛЬЧЕНКО Н.Е. Формы фосфатов и их распределение по профилю почв Приморья. Агрохимия, 1973, № 10, CJ3I-37.

143. СТРЕЛЬЧЕНКО Н.С., КУРКИНА O.K. и др. Влияние влажности почв на превращение фосфатов в почвах Приморья. Агрохимия, 1979, № I,с.41-47.

144. СУВОРОВ А.К. О составе водорастворимых веществ растительных остатков и процесс их взаимодействия с почвой. В сб.: Гумус и почвообразование. Записки Ленинградского С.Х.И, Ленинград-Пушкин, 1973,вып.206, с.75-83.

145. СЮНДЮКОВА Э.Х. Влияние условий азотного питания на продуктивность озимой пшеницы при орошении в Алма-Атинской области. Автореф. канд. с.-х. наук, Алма-Ата, 1975, — 24 с.

146. ТАД1ИЕВА У. Изменение некоторых показателей плодородия темных сероземов Чимкентской области в хлопково-люцерновом севообороте и при монокультуре хлопчатника. Автореф. канд. с.-х.наук, Алма-Ата, 1971,- 18 с.

147. ТАЗАБЕКОВ Т.Т., ГНЕЗДИЛОВА Л.П. Описание и анализ почвы. Алма-Ата, "Кайнар", 1972, с.34-76.

148. ТИМИРЯЗЕВ К.А. Жизнь растения. М., Сельхозихдат,1949, с.98-114.

149. ТИЩЕНКО А.Т., СЕМИлОВА О.Д. Действие удобрений на качество зерна пшеницы при систематическом их применении в севооборотах различных почвенно-климатических зон. В сб.: Система удобрения и качество урожая. ВИУА,1980,вып.59,с.43-46.

150. ТОРОПКИНА А.Я. Влияние травосмеси и люцерны на плодородие сероземных почв в условиях орошения. Дис. канд.с.-х.наук, Ак ЦАС СОЮЗНИКИ ,1952, — 96 с.

151. ТОРШИНА О.Б. Фосфатный режим светло-каштановой почвы и продуктивность культур свекловичного севооборота и бессменного посева сахарной свеклы в связи с внесением фосфорных удобрений.-Дис. канд. с.-х. наук, Алма-Ата, 1975, 123 с.

152. ТРЕПАЧЕВ Е.П. Роль биологического азота в азотном балансе земледелия РСФСР. В кн.: Круговорот, баланс азота в системе почва-удобрения-растения-вода. М., "Наука", 1979,с.29-35.

153. ТУГАНАЕВА НД. Органическое вещество в почвах низовьев реки Или; Автореф. канд. с.-х. наук, Алма-Ата,1972, — 25 с.

154. ТУЕВА О.Ф. Поглощение и использование фосфора растением как последовательные фазы питания растений. В кн.: фосфор в питании растений. М., "Наука", 1966, с.5-70.

155. ТУРЧИН Ф.В. Роль минерального и биологического азота в земледелии СССР. Почвоведение,1956,№ 6,с.15-29.

156. ТУРЧИН Ф.В. Превращение азотных удобрений в почве и усвоение их растениями. Агрохимия, 1964, N2 3, с.3-14.

157. ТЮРИН И.В. К вопросу о природе фульво-кислот почвенного гумуса. В кн.: Органическое вещество почвы и его роль вплодородии. М., "Наука", 1965, с.209-225.

158. ТЮРИН И.В. Роль гумуоа в плодородии почв. В кн.: Органическое вещество почвы. Сельхозгиз, 1937,0.240-251.

159. ТЮРИН И.В. Географические закономерности гумусообра-зования Научн. тр. Почвенного института им.В.В.Докучаева. М.-Л., АН СССР, 1949, с.85-101.

160. ТЮРИН И.В. Почвообразовательный процесс плодородия почв и проблема азота в почвоведении и земледелии. Почвоведение, 1956, № 3,с.3-16.

161. ТЮРИН И.В. Органическое вещество почвы и его роль в почвообразовании и плодородии. М., "Наука", 1965, с.П-55.

162. ТЮРИН И.В. В количественном участии живого вещества в составе органической части почвы. Почвоведение, 1946,с.11-30.

163. ФЕДОРИН Ю.В., ТОКАРЕВА Н.П. Почвы Каскеленского опытного хозяйства Казахского института земледелия. Отчет.- Политотдел. 1965, — 85 с (КИЗ, отдел агропочвоведения).

164. ФИЛИМОНОВ Д.А., РУДЕЛЕВ Е.В. Превращение иммобилизованного азота в почве при внесении азотных удобрений. Почвоведение, 1977, № 9, с.70-74.

165. ФОМИН Ю.И. Адсорбция водорастворимых органических веществ глинистыми минералами. В сб.: Гумус и почвообразование. Ленинградок. СХИ. Ленинград, 1972, том 165, с.61-64.

166. ФРОЛОВСКИЙ Т.П. Ежегодное и периодическое внесение фосфорных и калийных удобрений на дерново-подзолистой почве. -Агрохимия,1979,№ 12,с.35-42.

167. ХАН Д.В. Поглощение органического вещества минералами почвы. Почвоведение,1950,№ II,с.673-680.

168. ХИЛЬКОВ Л.Ф. Запасы и формы соединений азота в слабо-выщелоченном черноземе при длительном внесении удобрений.- Агрохимия, 1969, № 12 ,с.10-16.

169. ЧЕСНЯК O.A. Влияние длительного применения удобрений на органическое вещество чернозема мощного Лесостепи УССР.-Тр. Харьковского СХИ,1970,т.139,- с.16-22.

170. ЧИКОВА H.H. Изменение основных элементов плодородия светло-серой лесной почвы под влиянием.многолетних трав и удобрений. Дис. канд.с.-х.наук. Казань.- 188 л. 1978.

171. ЧИРИКОВ Ф.В. Повышение последействия фосфатов.-Агробиология, 1951, №2,0.104-112.

172. ЧИРИКОВ Ф.В. Агрохимия калия и фосфора.M., 1956, с.368-400.

173. ЧИРИКОВ P.A., КОЗЫБАЕВА Ф.Е. Запасы и групповой состав фосфатов в интера-зональных почва* подгорных равнин Заилийского Алатау. Агрохимия, 1978, № 2,с.48-52.

174. ЧУМАЧЕНКО И.Н. Фракционный состав фосфатов в почвах орошаемых районов Средней Азии. Агрохимия, 1969, № 7,с.40-43.

175. ЧУМАЧЕНКО И.Н. Влияние поглощенных оснований и солей на подвижность фосфатов в сероземах при орошении.- Вестник с.-х. науки, № 12, с.13-20. 1970.

176. ШЕВЦОВА Л.К. Влияние длительного применения навоза и минеральных удобрений на содержание гумуса и азота в различных почвах. В сб.: Удобрения и плодородие почв. М., "Колос", 1976, с.175-186.

177. ШЕВЦОВА Л.К., СИЗОВА Д.М. Влияние длительного применения удобрений на органическое вещество и соединения азота черноземных почв. Агрохимия, 1970,№ 10, с.8-15.

178. ШЛАВИЦКАЯ З.И. Влияние условий минерального питания на некоторые показатели качества зерна пшеницы. Дис. канд. с.-х. наук , Алма-Ата , 1962, — 160 с.

179. ЩЕРБАКОВ А.П., АЛЕКСЕЕВА E.H. и др. Действие длительного применения минеральных удобрений в свекловичном севообороте на содержание и формы азота в выщелоченном черноземе. Агрохимия, 1973, № II,с.26-30.

180. ЮСУПОВА А. Влияние форм и доз азотных удобрений на плодородие почв и урожай хлопка-сырца в зависимости от фосфорного уровня почвы. Агрохимия, 1980,te 7,с.23-28.

181. УЛн^ил^. ¿¿м- УкР&гбмЪеш/г^ ^^г^г^/г^шСи^^. (УЖ, иу-ж-УЫяша- -Ж^сои^ ^да/л ЗсАяи^Р ¿Р. ¿¿а- МхаЛс^^ х-и^^-яи еЛе^иаРг- Р^Ж^игАтс- Ж*. -ж, миР ¿¿ь Ш^е^шм Р-^сМ^ р^и^фУиш^ ЗМе*.—Утб-Р. У^г.в. сясш^ ¿Г, якмс1. Р^г. ^ /як, А у *

• Байжарасова, Аспет Абдиказыровна
• кандидата сельскохозяйственных наук
• Алма-Ата, 1983
• ВАК 06.01.04

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

Волосенкова Инна Анатольевна. Влияние длительного применения минеральных удобрений на продуктивность культур и агроэкологическое состояние светло-серой лесной почвы : Дис. . канд. с.-х. наук : 06.01.04, 03.00.16 : Н. Новгород, 2004 160 c. РГБ ОД, 61:04-6/849

Содержание к диссертации

Глава 1. Обзор литературы 9

1.1. Значение минеральных удобрений в производстве сельскохозяйственной продукции 9

1.2. Влияние удобрений на свойства почвы 16

Глава 2. Цель и методика исследования 36

2.1. Краткая характеристика природных условий 36

2.2. Методы проведения исследований 39

2.3. Характеристика почв, используемых в исследованиях 42

Глава 3. Влияние удобрений на свойства почвы 44

3.1. Физико-химические показатели почвы 44

3.2. Динамика питательных свойств почвы 51

Глава 4. Влияние удобрений на продуктивность отдельных культур севооборота 59

4.1. Урожайность зерновых культур 59

4.1.1. Озимая пшеница 60

4.2. Урожайность пропашных культур (картофель) 79

4.3. Урожайность однолетних и многолетних трав 88

4.3.2. Вико-овсяная травосмесь 98

4.4. Временная динамика продуктивности севооборота

по ротациям 107

Глава 5. Агроэкологическая оценка использования удобрений 112

5.1.Содержание в почве тяжелых металлов 112

5.2. Биологическая активность почвы 117

Глава 6. Эффективность применения удобрений 121

6.1. Агрономическая эффективность 121

6.2. Биоэнергетическая эффективность 124

6.3. Оценка эффективности применения удобрений по балансу элементов питания 126

Предложения производству 133

Список использованной литературы 134

Введение к работе

Актуальность исследований

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

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

В настоящее время, однако, объективных предпосылок для перевода сельскохозяйственного производства России на альтернативные основы ве-

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

Цель и задачи исследований

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

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

изучить многолетнюю динамику физико-химических и питательных свойств почвы;

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

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

проанализировать временную динамику продуктивности севооборота по ротациям;

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

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

Научная новизна

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

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

Практическая значимость

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

При внесении средних доз минеральных удобрений (NPK по 50 кг/га) с условием соблюдения всех организационных и агротехнических требований по их применению вероятность загрязнения почвы и сопредельных сред тя-

желыми металлами и биогенными элементами крайне низка и в наших условиях не выявлена.

Основные результаты исследований используются в учебных курсах Нижегородской ГСХА в процессе преподавания дисциплин: «Агрохимия», «Система применения удобрений», «Методы агрохимических и экологических исследований», «Программирование урожаев», «Оценка воздействия на окружающую среду» и «Экологическая экспертиза».

Защищаемые положения

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

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

Полное минеральное удобрение (N50P50K50) позволило получить максимальную продуктивность отдельных сельскохозяйственных культур и севооборота в целом на уровне 30 ц зерновых единиц с 1 га.

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

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

Апробация работы

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

Влияние удобрений на свойства почвы

В соответствии с теорией возврата элементов минерального питания растений в почву целесообразность применения удобрений в целях повышения продуктивности агроценозов не вызывает сомнений. Однако внесение агрохимикатов представляет собой достаточно мощное антропогенное воздействие на почвенную экосистему, что может привести к изменению ряда её характеристик, а, следовательно, к изменениям условий произрастания растений (причём данные изменения могут быть как положительными, так и от рицательными). Следствием воздействия удобрений и мелиорантов на почву будет изменение ее свойств. Физико-химические свойства почвы. Физико-химические свойства почвы являются более изменчивыми показателями и, соответственно, наиболее подверженными влиянию удобрений. Неоднократно установлено, что при многолетнем внесении навоза, как правило, увеличивается количество органического вещества и ёмкость поглощения почв, снижается обменная и гидролитическая кислотность, возрастает степень насыщенности основаниями, то есть происходит улучшение физико-химических свойств. Это подтверждается большим количеством исследований (Кулаковская Т.Н., 1978; Жукова Л.М., 1980; Степаненко А.Я.,1980 и др.). Однако в отношении минеральных удобрений утвердилось мнение, что в результате их длительного внесения свойства почв заметно ухудшаются. Объясняется это, прежде всего, физиологической кислотностью некоторых удобрений (Прокошев В.Н., 1952; Авдонин Н.С., 1957; Городный Н.Г., 1960).

Так, результаты длительного опыта Всесоюзного научно-исследовательского института льна свидетельствуют о некотором отрицательном действии минеральных удобрений на свойства дерново-подзолистой почвы (увеличение обменной и гидролитической кислотности и количества обменного алюминия, уменьшение суммы поглощённых оснований и степени насыщенности ими). Эти данные подтверждают исследования Л.И. Петровой (1989, 1996), которая изучала систематическое применение удобрений в условиях стационарного опыта, заложенного в 1948 году на дерново-подзолистых почвах: на делянках без применения удобрений гидролитическая кислотность увеличилась на 0,77 мэкв./ЮО г почвы, обменная кислотность — на 1 рН, сумма поглощенных оснований снизилась почти в 2 раза (причем длительное применение минеральных удобрений усиливало этот процесс). Результаты опыта, заложенного в 1950 году в Солнечногорском районе Московской области Н.Ф. Гомоновой (1999), показывают, что длительное применение одних минеральных удобрений на кислых дерново-подзолистых почвах также приводит к их заметному подкислению. Негативное действие длительного (41 год) применения физиологически кислых минеральных удобрений на дерново-подзолистой почве подтверждается исследованиями В.Г. Минеева, Н.Ф. Гомоновой, И.Н. Скворцовой и др. (1999).

В результате их экспериментов в почве зафиксировано увеличение почвенной кислотности всех видов, снижение степени насыщенности почв основаниями, увеличение содержания подвижного алюминия и т.д. Об отрицательном воздействии минеральных удобрений на свойства почвы свидетельствуют также данные длительного опыта (45 лет) кафедры агрохимии МГУ. На дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах были созданы агрохимические фоны, имеющие агробиоценозы с дифференцированной антропогенной нагрузкой по степени воздействия агрохимических средств. Установлено, что длительное использование в интенсивном агроценозе одних минеральных удобрений приводит к глубоким последствиям: ухудшаются физико-химические свойства почвы, снижается её буферность, происходят негативные изменения в составе почвенного гумуса. Изменения сохраняются и в течение пяти лет после прекращения внесения удобрений (Гомонова Н.Ф., 1996). Это же подтверждают данные 13-летних экспериментов, где от минеральной системы удобрений произошло некоторое повышение кислотности почвы, хотя сумма поглощенных оснований почвы и степень их насыщенности существенно не изменилась (Демин В.А., Варфа А., 1999). Под действием умеренных доз минеральных удобрений (NiooP80-9oK6o-7o) за две ротации севооборота уменьшилась сумма поглощенных оснований, повысилась кислотность почв, понизилась степень её насыщенности основаниями (на 4 — 8 %) (Гайсин И.А., Муртазина С.Г., Биланова А.С. и др., 1989). Исследованиями изменения физико-химических свойств серых лесных почв занимались многие ученые, как российские, так и зарубежные. S. Urbanowski и J. Bilsli (1988) в результате исследований в длительном ста ционарном опыте (с 1948 года) установили прогрессирующее подкисление почвы, на которое не влияло известкование. Подобные данные были получены в опытах на дерново-подзолистой почве Литвы. Изменения в свойствах почв наблюдались уже в первый год исследования, и направление их сохранялось на протяжении всего периода наблюдений (Булотас Ю.Ю., Бекинтене Н.Ю., 1974). В работе В.В. Окоркова, А.А. Григорьева, М.Ф. Аркадьевой (1997) изучалось влияние удобрений на изменение ряда свойств серой лесной почвы, определяющих её плодородие. Данные анализов показали, что за 21 год на контрольном варианте величина обменной кислотности снизилась на 13 %.

Известкование по полной гидролитической кислотности поддерживало обменную кислотность на более высоком уровне, а различные системы удобрения слабо влияли на её изменение. Величина гидролитической кислотности на делянках контрольного варианта возросла на 12,5 %, а применение извести уменьшило эту величину на 25 %. Гидролитическая кислотность повышалась от внесения фосфорных удобрений и уменьшалась от применения аммиачной селитры. Сумма поглощенных оснований за годы исследования не изменилась и на делянках с применением извести её величина была наиболее высокой. На выщелоченном чернозёме Тульской области при систематическом внесении минеральных удобрений в течение 12 лет рН солевой вытяжки уменьшилась на 0,3-0,5 единиц. Достаточно определённо увеличилась гидролитическая кислотность и уменьшилась сумма поглощённых оснований (Бровкин В.И., 1996). Таким образом, результаты вышеперечисленных опытов свидетельствуют об увеличении кислотности и степени ненасыщенности почвы основаниями в результате применения минеральных удобрений. Однако рассмотрение результатов ряда других длительных опытов показывает, что чётких и закономерных изменений почвенных свойств в ту или другую сторону под действием минеральных удобрений не установлено (Жукова Л.М., 1974).

Динамика питательных свойств почвы

Данные по влиянию систематического применения минеральных удобрений на гумусное состояние и на содержание в почве подвижных форм питательных элементов разноречивы. По данным одних литературных источников применение агрохимикатов отрицательно сказывается на питательном режиме почв (Гамаюнова В.В., 1997; Орлова Н.Е., Бакина Л.Г., 2002; Филон И.И., Шеларь И.А., 2002). По результатам других исследований длительное использование минеральных систем удобрений не ухудшает их питательные свойства (Минеев В.Г., Гомонова Н.Ф., Овчинникова М.Ф., 2003; Ермохин Ю.И., Шепелев В.В., 2001; Демин В.А., Мусса Ауду, Шарапова А.В. и др., 2003). При этом все исследователи при характеристике питательных свойств почвы особое внимание уделяют гумусу, так как он оказывает огромное влияние на свойства и функции агроэкосистемы. Присутствие в почве достаточного количества гумусовых веществ способствует формированию прочной структуры почвы и обеспечивает, таким образом, благоприятный водно-воздушный режим и буферность почв. При минеральной системе удобрений гумус образуется за счет корневых и пожнивных остатков выращиваемых культур, поэтому его содержание обычно возрастает по мере увеличения урожайности культур, то есть максимальное количество образуется на делянках с применением 2- и 3- элементов питания. С целью соблюдения методического принципа единственного различия при проведении опытов, а также обеспечения возможности сравнения и комплексного анализа результатов определения отдельных агрохимических показателей почвы, для характеристики влияния систематического применения удобрений в севообороте на изменение питательных свойств почвы использованы данные по тем же годам исследования, которые было взяты и для оценки воздействия удобрений на физико-химические свойства почвы, а именно 1975, 1984, 1994 и 2003 годы (то есть, 3й год после известкования почвы). Полученные данные приведены в таблице 3.

Динамика содержания гумуса по годам исследования на неизвестко-ванном фоне показывает, что на варианте без внесения удобрений изменений данного показателя не наблюдается (вероятнее всего, это можно объяснить тем, что на данном варианте соблюдается баланс между процессами гумификации и минерализации), а на варианте с внесением азотных удобрений происходит некоторое увеличение изучаемого показателя (на 7 %). На других вариантах опыта до 1994 года содержание гумуса было стабильным и только в 2003 году появилась тенденция к уменьшению данного показателя. Максимальные потери гумуса наблюдаются при внесении фосфорно-калийных удобрений (27 %), немногим меньшие потери на вариантах, где применяли фосфорные и азотно-фосфорные удобрения (20 %). Скорее всего, это связано с тем, что в течение всех лет исследований на изучаемых вариантах почва не получала дополнительных субсидий в виде органических удобрений, а постоянный уровень гумусированности поддерживался за счет такого её свойства, как буферность. В последние 10 лет опыта произошел переломный момент, когда почва уже не может поддерживать равновесие только за счет своих внутренних резервов, поэтому и наблюдается некоторое снижение данного показателя.

Однако следует отметить, что изменения в содержании гумуса за все года исследования (кроме последнего) математически недоказуемы. Изменение содержания гумуса на вариантах с применением извести повторяет динамику на неизвесткованном фоне, на основании чего можно предположить, что мелиорация почв в данном случае не оказала заметного влияния на изучаемый показатель. Если содержание гумуса характеризует плодородие почвы в целом, то содержание подвижных форм элементов питания говорит об обеспеченности выращиваемых культур необходимыми для их роста веществами. С момента закладки опыта на контрольном варианте неизвесткованного фона содержание фосфора уменьшилось на 38 — 51 % в зависимости от года исследования. На варианте с применением азотных удобрений содержание фосфора было достоверно выше по сравнению с контролем, но ниже, чем в начале исследования. Может быть, это связано с тем, что в кислой среде, которую создает сульфат аммония в почвенном профиле, происходит перераспределение фосфатов по группам, что способствует увеличению количества подвижного фосфора. При внесении суперфосфата содержание подвижного фосфора увеличивается на 17 — 64 % в зависимости от года. Совместное внесение азотных и фосфорных удобрений продолжает тенденцию увеличения содержания фосфора, что, вероятнее всего, объясняется следующим: во-первых, мы дополнительно вносим фосфор в составе удобрений, а во-вторых, подкисление почвы за счет азотных удобрений способствует увеличению количества подвижных фосфатов. На варианте с внесением фосфорно-калийных удобрений концентрация фосфатов в пахотном слое несколько уменьшается, что, возможно, связано с физиологическими процессами, происходящими в растениях. Максимальное содержание фосфора наблюдается на варианте, где применялся полный комплекс минеральных удобрений (прибавка по отношению к контролю колеблется от 83 % в 1975 году до 156 % в 1984 году): на этом варианте в почве поддерживается оптимальный баланс элементов питания, они находятся в подвижном, а, следовательно, доступном для растений состоянии, и здесь создаются оптимальные условия для питания растений, что и подтверждается высокими урожаями на данном варианте (глава 4). На известкованном фоне содержание подвижных форм фосфора в целом несколько выше, чем без внесения мелиоранта.

На варианте с внесением азотных удобрений, несмотря на внесенную известь, почва остается достаточно кислой, поэтому содержание фосфора здесь высокое. На делянках, где вносились фосфорные удобрения, содержание элемента снижается из-за уменьшения кислотности почв. На вариантах с внесением азотно-фосфорных удобрений происходит увеличение содержания фосфора (кроме 1984 года, где его содержание уменьшается). Фосфорно-калийные удобрения неоднозначно влияют на содержание данного элемента в почве.

В зависимости от года исследования происходит то уменьшение, то увеличение значения исследуемого показателя. Применение же полного минерального удобрения в целом положительно сказывается на подвижности фосфора (исключение составляет 1984 год, где наблюдается снижение содержания Р2О5). Калий в почве, согласно современным представлениям, в зависимости от почвенных условий, времени года, увлажненности, степени потребности сельскохозяйственных культур и т. д., обладает неодинаковой интенсивно

Озимая пшеница

Значительные пахотные площади в Нечерноземной зоне занимают зерновые культуры, наиболее ценными из которых являются озимая пшеница и ячмень. Этими культурами засевается до половины зернового клина в Нечерноземье. В нашем опыте на долю этих культур приходится 40 % севооборотной площади. Рассмотрим влияние удобрений на урожайность озимой пшеницы и динамику ее изменения по годам в зависимости от фонового внесения известковых материалов, то есть на неизвесткованном и известкованном фонах соответственно.

Урожайность озимой пшеницы при выращивании ее без внесения удобрений на светло-серой лесной легкосуглинистой почве в условиях полевого опыта варьировала по годам в широких пределах (табл. 6, рис.3, 4). Максимальное значение урожайности отмечалось в 1970 г., она составила 43 ц/га. Подобный уровень урожайности для рассматриваемой почвен-но-климатической зоны является очень высоким и в условиях хозяйств редко достигается даже при внесении удобрений. Среднее же значение урожайности за годы исследований составило 20,6 ц/га. При этом, несмотря на длительную эксплуатацию почвы без применения удобрительных материалов и, следовательно, априори отрицательный баланс элементов питания в ней, отчетливой тенденции к снижению урожайности озимой пшеницы со временем не обнаружено. Анализ вариационного ряда урожайных данных контрольного варианта показал (табл. 7), что с 1980 по 2000 гг. (6 ротаций севооборота) урожайность рассматриваемой культуры была стабильной и варьировала возле среднего значения в пределах его ошибки. Учитывая биологические особенности озимой пшеницы (относительно высокую потребность ее в азоте) и свойства светло-серой лесной почвы, на которой, как правило, именно содержание азота является фактором, лимитирующим формирование биомассы, можно предположить, что одностороннее внесение азотных удобрений позволит повысить урожайность опытной культуры. Однако результаты в большинстве случаев свидетельствуют об отсутствии существенного влияния сульфата аммония на уровень урожайности NO озимой пшеницы. Так, достоверная прибавка обнаружена только в 3-х случаях (1965, 1985 и 1997 годы). При этом связь между эффективностью азотных удобрений и погодными условиями не однозначна: как в наиболее благоприятный год, для которого характерна максимальная урожайность рассматриваемой культуры (1970 г.), так и в наименее благоприятный (1976 г.) азотные удобрения не привели к увеличению урожайности озимой пшеницы. Наблюдаемая низкая эффективность действия азотных удобрений может быть обусловлена набором культур в севообороте.

На фоне высокой насыщенности бобовыми травами потребность озимой пшеницы в данном элементе питания большей частью удовлетворяется за счет предшествующей культуры (клевера), которая, вследствие своих биологических особенностей, обогащает почву азотом. Подтверждением этому может служить тот факт, что прибавки от внесения азотных удобрений обнаружены на пшенице, произрастающей в основном после вико-овсяной смеси. Максимальная же эффективность действия рассматриваемого фактора (увеличение урожайности на 52 % по отношению к контрольному варианту) отмечена на начальных этапах проведения опыта — первая ротация севооборота (1965 г.). Кроме этого, дополнительным фактором, снижающим положительное действие азотных удобрений, может быть их физиологическая кислотность. В среднем за рассматриваемый период времени одностороннее внесение азотных удобрений позволило увеличить сбор зерна на 11 % по сравнению с контрольным вариантом. При этом снижения урожайности, обусловленного возможным обеднением почв опытных делянок фосфором и калием на фоне отсутствия применения содержащих данные элементы питания удобрений, не обнаружено. Как и в предыдущем случае, значения урожайностей существенно не отличаются от среднего. Одностороннее внесение фосфорных удобрений оказалось более эффективным. В большинстве случаев по фосфору была получена достоверная прибавка урожайности по сравнению с контролем, а также в ряде случаев — и по сравнению с вариантом N. Относительная максимальная прибавка к контрольному варианту была отмечена в 1976 году: она составила 84 %. Следует отметить, что отмеченный год характеризовался неблагоприятными условиями перезимовки, негативное действие которых, вероятно, и позволили снизить фосфорные удобрения. В среднем применение фосфорных удобрений увеличило урожайность озимой пшеницы на 30 % по сравнению с контрольным вариантом и на 17 % по сравнению с вариантом N. Вариабельность урожайности опытной культуры на варианте Р ниже, чем на ранее рассмотренных вариантах. Это косвенным образом свидетельствуют о большей устойчивости действия изучаемого фактора (минеральных удобрений) во времени. Совместное применение азотно-фосфорных удобрений в большинстве случаев было эффективнее их раздельного внесения. Исключением явился 1970 год, где на фоне в целом очень высокого уровня урожайности действие удобрений проявилось минимально. В результате, существенной разницы между контролем и вариантами с применением азотных и фосфорных удобрений (как при одностороннем, так и при совместном их внесении) не обнаружено. Максимальная относительная прибавка к контрольному варианту от внесения NP (105 %) наблюдалась в 1976 году, то есть в наименее благоприятных погодных условиях.

Оценка эффективности отдельных элементов питания, внесенных в составе азотно-фосфорного удобрения, показывает, что урожайность озимой пшеницы в среднем за годы проведения исследований была выше по сравнению с вариантом N на 7,4 ц/га, а по сравнению с вариантом Р — на 2,5 ц/га. Таким образом, фосфорные удобрения давали стабильно большую прибавку урожайности по сравнению с азотными удобрениями как при их раздельном, так и при совместном внесении. Как указывалось выше, значительную роль в обеспечении азотом в данном севообороте играет клевер, поэтому исключение азотного удобрения из состава полного минерального может быть обоснованным. В связи с этим в схему опыта был введен вариант с внесением фосфорно-калийного удобрения. Результаты исследования свидетельствуют, что этот вариант в целом был близок по эффективности к варианту с односторонним внесением фосфорных удобрений. В большинстве случаев между этими вариантами нет

Вико-овсяная травосмесь

Рассматривая урожайные данные вико-овсяной смеси, необходимо подчеркнуть, что в силу сложившихся обстоятельств, удобрения под культуру вносили по-разному. В первые годы удобрения вносились непосредственно под культуру в количествах, указанных в приложении 2. В 1999 году вико-овсяная смесь подсевалась вместо выпавшего после неудачной перезимовки клевера, в связи с чем, удобрения там дополнительно не вносились. В 2003 году опытная культура выращивалась в качестве занятого пара, но в связи с материальными трудностями удобрения также не смогли внести. Таким образом, вико-овсяная травосмесь использует удобрения как в прямом действии (1979, 1984, 1993г.г.), так и в последействии (1999, 2003 г.г.). Несмотря ни на что, урожайность вико-овсяной смеси на контрольном варианте очень стабильна, исключение составляет лишь 1984 год, когда урожайность почти в два раза выше, чем в остальные наблюдаемые годы (табл. 14, рис. 14, 15). В связи с этим вариационный анализ результатов, полученных на рассматриваемом варианте, позволяет характеризовать изменения как значительные (табл. 15). Такое расхождение результатов, вероятнее всего, связано с благоприятными погодными условиями, сложившимися в 1984 году, что и обеспечило высокий урожай сена исследуемой культуры. Вика, входящая в состав травосмеси, является бобовой культурой, следовательно, благодаря своим биологическим особенностям имеет возможность самостоятельно фиксировать атмосферный азот, поэтому прибавка от внесенного сульфата аммония в большинстве случаев оказалась невысокой (3 — 11 %) и лишь в 1984 году она была несколько выше и составляла 29 %.

Средняя эффективность исследуемой системы удобрения в 14 % складывается в основном за счет урожая Рис. 15. Влияние удобрений на урожайность вико-овсяной гравомеси по годам исследования, известкованный фон За время проведения опыта одностороннее внесение суперфосфата повышало продуктивность культуры относительно контрольного варианта на величину от 2 до 5 %. В 1984 году положительный эффект от действия данного вида удобрения был в 3 раза выше, чем в остальные годы и составлял 17 %. Средняя эффективность фосфорных удобрений относительно контроля составляет 8 %, что свидетельствует о незначительной их доли в формировании урожая вико-овса. При сравнении с вариантом N продуктивность культуры в первые три года наблюдения снижается на 3 — 11 %, в остальное время опыта остается на том же уровне. Таким образом, раздельное внесение азота и фосфора не оказывает существенного влияния на повышение урожая вико-овсяной смеси. Совместное же их применение (N и Р) повышает урожай викоовсяной смеси, при этом прибавка колеблется от 13 до 40 %. Наибольшая прибавка относительно варианта неудобреннного контроля отмечена в 1993 году и составляет 6,8 ц/га. Однако по абсолютному значению показателя этот год не является лидером, так как в данном случае урожайность в 1,5 раза ниже, чем в 1984 году.

Относительно варианта с односторонним внесением азотных удобрений во время всего периода наблюдений урожайность травосмеси также увеличивается (исключением является 1984 год, где констатировано снижение показателя на 9 %). Повышение рассматриваемого показателя было зафиксировано и относительно варианта с использованием суперфосфата: прибавки урожая колеблются от 2 до 36 %. Средняя эффективность данной системы удобрения составляет 20 % от контроля, из них 12 % прибавки урожая обеспечивается азотными удобрениями, находящимися в составе NP-удобрения. Урожайность вико-овсяной травосмеси при совместном использовании фосфорных и калийных удобрений увеличивалась в разные годы на 6 — 22 % по сравнению с контрольным вариантом. Максимальная урожайность и наибольшая прибавка урожая отмечена в 1984 году, наименьшие показатели — в 1999 году. По сравнению с вариантом одностороннего внесения фосфорного удобрения продуктивность опытной культуры за годы наблюдения увеличивался на величину от 2 до 9 %, а средняя эффективность данного варианта была на 6 % выше, чем на сравниваемом (Р). Относительно варианта NP урожай вико-овса на рассматриваемом варианте был ниже, чем на предыдущем (Р), в среднем на 5 %. Относительно контрольного варианта урожайность культуры согласно средним значениям, увеличивается на 15 % (что менее эффективно, чем на варианте NP, однако в 2 раза более эффективно, чем на варианте Р). По усредненным данным эффективность внесения полного минерального удобрения составляет 28 %, что соответствует максимальному значению среди всех вариантов опыта. По годам исследования урожайность колгеблется от 18,8 ц/га до 37,3 ц/га. Сравнивая действие полного минерального удобрения с другими изучаемыми системами (NP и РК) можно отметить следующее: урожай данной культуры в первую очередь зависит от азотные удобрений, так как их действие в 2 раза более эффективно, чем действие калийных удобрений. Вико-овсяная смесь в целом благоприятно реагирует на внесение под нее известковых материалов, что, в первую очередь, связано с биологическими особенностями вики, которой для нормального развития нужна нейтральная реакция почвенного раствора. На контрольном варианте урожайность культуры варьирует в широких пределах (от 15,8 до 30,3 ц/ га), что характеризуется значительными изменениями по данным вариационного анализа (табл. 14).

В отношении варианта с использованием сульфата аммония можно выявить следующие тенденции. В 1993 и 2003 году урожайность рассматриваемого варианта превысила контрольный на 14 — 15 %, а в 1999 году прибавка составляла лишь 8 % (при этом данное увеличение находилось в пределах ошибки опыта). В 1984 году, напротив, наблюдается увеличение продуктивности — 25 % к контролю. И лишь в 1979 году урожайность контрольного и опытного вариантов существенно не различалась. В среднем за годы исследования эффективность данной системы удобрения составила 13 Л к известкованному неудобренному фону. На варианте с внесением фосфорных туков были получены результаты, которые перекликались с данными вышеописанного варианта. Также в 1993 и 2003 годах прибавки урожая к контролю составили сопоставимые величины — 21-18 %, в 1999 году наблюдается падение продуктивности (прибавка 8 %), а в 1984 году — увеличение урожайности на 29 %. Минимальная прибавка урожая на исследуемом варианте приходится на 1979 год и составляет

http://earthpapers.net/vliyanie-udobreniy-na-agrohimicheskie-svoystva-lugovo-kashtanovoy-pochvy-i-urozhaya-kultur-sveklovichnogo-sevooborota
http://www.dslib.net/agro-ximia/vlijanie-dlitelnogo-primenenija-mineralnyh-udobrenij-na-produktivnost-kultur-i.html