Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по сельскому хозяйству

юпин в земледелии юга Центрального региона России: влияние на агрохимические свойства серой лесной почвы и продуктивность севооборотов

Автореферат докторской диссертации по сельскому хозяйству

СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ ДОКУМЕНТА

Страницы: | 1 | 2 | 3 |

 

Величины накопления элементов питания в нетоварной части урожая семенного люпина напрямую связаны со сбором зерна, с повышением которых увеличивается выход соломы и пко. Общее количество элементов питания остающихся в почве после запашки нетоварной части урожая желтого люпина - 187,6-200 кг/га (соотношение N:P:K = 0,56:0,12:0,32), узколистного - 111-135,8 кг/га (0,58:0,11:0,31).

Количественной характеристикой процесса минерализации служат скорость разложения органического вещества и интенсивность продуцирования углекислого газа.

В лабораторно-полевом опыте на следующей после заделки сидерата культуре - озимой пшенице,а интенсивность дыхания в фазу кущения на контроле после узколистного люпина была выше, чем у желтого, на 19,4-37,6%. По фону NPK продуцирование СО2 у желтого люпина усиливалось, а узколистного, наоборот, уменьшалось.

В занятом пару при заделке пко узколистного люпина в фазу кущения на контроле выделилось большее количество СО2, чем на фоне NPK. Такая же направленность процесса эмиссии СО2 наблюдалось и у желтого люпина. Следует отметить, что заделка сидерата и пко желтого люпина способствовала сохранению достаточно высокой интенсивности дыхания почвы вплоть до фазы колошения озимой пшеницы.

Известно, что скорость минерализации органического вещества повышается при сужении отношения С:N. Результаты модельного опыта показали, что наиболее быстро разлагается надземная масса люпина с отношением C:N = 17:1 (табл. 1). Уже через 30 дней после заделки убыль ее в слое 0-20 см составила 37%, через 60 дн. - 57,4%. Минерализация пожнивно-корневых остатков, запаханных в паровых полях (С:N = 32:1), происходит медленнее - через 30 дней процент разложения равен 25,2 и через 60 дн. - 27,4%. Примерно с такой же скоростью идет минерализация подстилочного навоза КРС.

1. Динамика разложения сидерата, навоза и пко культур севооборота

(ср. за 2004-2005 гг.)

Биомасса растений	Разложилось массы, %
	через 30 дн.	через 60 дн.	через 90 дн.	через 330 дн.
юпин узколистный - надземная часть	37,0	57,4	57,9	70,4
юпин узколистный - пко	25,2	27,4	28,1	50,8
Яровая пшеница - солома	?	4,0	8.0	40.9
Яровая пшеница - пко	?	?	5,2	26,3
Озимая пшеница - солома	?	3,1	6,5	37,5
Озимая пшеница - пко	?	?	5,1	25,9
Навоз подстилочный КРС	27,7	31,8	35,6	49,6

Разложение соломы и стерневых остатков озимой и яровой пшеницы без присутствия экзогенных источников азота идет очень медленно.

Через 330 дней опыта остались неразложившимися 30% надземной биомассы и 50% пко узколистного люпина, 60% соломы пшеницы и 75% стерни злаковых. По нашему мнению, на серых лесных почвах продолжительность разложения узколистного люпина составляет 2 года.

Таким образом исследованиями установлено, что использование растительного вещества люпина, синтезированного в ходе продукционного процесса, на удобрение (сидерат, солома, пко) способствует значительному уменьшению дефицита средств, необходимых для поддержания плодородия почвы, т.к. привносит в нее большое количество органического вещества и элементов питания.

Изменение плодородия серой лесной почвы и баланс элементов питания при разноцелевом использовании люпина

В современном земледелии с усилением интенсивности агротехнических мероприятий, низкими нормами или даже полным отсутствием органических удобрений, сокращением в структуре посевных площадей многолетних бобовых трав и промежуточных культур на зеленое удобрение создаются условия для усиления процессова минерализации органического вещества и дегумификации почв (Кирюшин В.И., 1987; Дедов А.В.., 1999; Лыков А.М. и др., 2001). Вследствие того, что гумусообразование поддерживается лишь пожнивно-корневыми остатками зерновых культур, не обеспечивается даже простое воспроизводство плодородия.

Перспективным приемом повышения плодородия на всех типах почв являются сидеральные и занятые пары с включением бобовых культур. Сидерация путем запахивания всей растительной массы люпина давно принята в качестве способа нормализации гумусового баланса (Алексеев Е.К., 1959; Стрелков И.Г., 1964; Духанин А.А., 1977).

Трансформация и баланс гумуса серой лесной почвы.

По опубликованным данным (Лыков А.М. и др., 1981; Кауричев И.С., Яшин И.М., 1989; Ганжара Н.Ф. и др., 1990; Шевцова Л.К. и др., 2000), первым сигналом ухудшения гумусового состояния почвы является снижение накопления лабильных, трансформируемых форм гумуса. Наши исследования показали, что через 14 лет после закладки опыта содержание водорастворимого органического вещества (ВОВ) достоверно снизилось на 39-50 мг/кг почвы по сравнению с исходным (Рис. 3). Уменьшение ВОВ в абсолютных величинах и его доли в общем углероде не зависело ни от фона удобрения, ни от доли люпина в севообороте.

Содержание лабильного органического вещества (ЛОВ) до закладки опыта составляло 500 мг/кг (около 3% Собщ.). За годы опыта ЛОВ увеличилось на 17-28 мг в зерновых и на 32-40 мг/кг в зернопаровых севооборотах с выраженной направленностью к большему увеличению на фоне NPK. Однако отмеченное повышение в пределах 3,5-10,4% недостоверно и может классифицироваться лишь как тенденция.

Снижение содержания ВОВ в пахотном слое опытных делянок, по нашему мнению, указывает на ухудшение качественного состояния гумуса.

Анализ гумусного состояния показал, что диапазон количественных изменений в целом несущественен и носит характер тенденций (табличные данные приводятся по 4-м наиболее контрастным севооборотом и двум фонам удобрения.).

В зерновых севооборотах с люпином на семена (50 и 20%) наблюдается стабилизация содержания гумуса относительно исходного с колебаниями 0,05-0,10 (табл. 2). В севооборотах с паровыми полями (28 и 40% люпина) содержание гумуса стабилизируется на более высоком уровне с плюсом 0,12-0,15%. В целом гумусное состояние почвы можно охарактеризовать как устойчивое.

1. Групповой состав гумуса пахотного слоя серой лесной почвы (ср. за 2001-2003 гг.)

Доля люпина, %	Фон удобрения	Гумус, %	Гуминовые к-ты (ГК)		Фульвокислоты (ФК)		Гумин (НО)		Сгк/ Сфк
			% к почве	% от Собщ	% к почве	% от Собщ	% к почве	% от Собщ
До закладки опыта		2,86	0,51	30,7	0,39	23,5	0,76	45,8	1,31
50	б/у	2,78	0,46	28,6	0,44	27,3	0,71	44,1	1,04
	NPK	2,79	0,45	28,0	0,43	26,7	0,73	45,3	1,04
20	б/у	2,83	0,46	28,0	0,44	26,8	0,74	45,2	1,04
	NPK	2,89	0,47	28,1	0,46	27,5	0,74	44,4	1,02
28	б/у	2,86	0,57	34,3	0,56	33,7	0,53	32,0	1,02
	NPK	2,93	0,60	34,9	0,55	32,3	0,55	32,4	1,09
40	б/у	2,99	0,59	34,1	0,51	29,5	0,63	36,4	1,15
	NPK	3,05	0,60	33,9	0,53	29,9	0,64	36,2	1,13
НСР05		0,20	0,13	?	0,05	?	?	?	?

В групповом составе гумуса доля гуминовых кислот (ГК) к началу опыта составляла в общем углероде 30,7%. Через 14 лет группа ГК в зерновых севооборотах снизилась до 26,8-28,9%, в зернопаровых, наоборот, увеличилась до 33,9-34,9%. Группа фульвокислот (ФК) по всем севооборотам возросла на 20-30%, но более заметно прослеживается их рост в зернопаровых севооборотах - на 0,12-0,17% к почве. Одновременно здесь же установлено снижение группы консервативного гумуса (гуминов) с 0,76 до 0,53-0,64% к почве. Вероятно, это связано с активизацией микробиологических процессов, возникающей при заделке в почву свежего, легкоразлагающегося вещества люпина.

Отношение Сгк:Сфк, характеризующее качество гумуса, также изменилось в сторону сужения, особенно в зерновых севооборотах, где этот показатель опустился почти до предельного уровня, определяющего тип гумуса как фульватно-гуматный . Более стабильное соотношение между ГК и ФК характерно при заделке сидерата.

В целом по опыту в большей или меньшей степени произошла фульватизация гумуса.

В севооборотах с различным количеством и качеством поступающего органического вещества изменился также фракционный состав гумуса (табл. 3).

В зерновых севооборотах содержание фракции ГК-1 (куда входят свободные и связанные с несиликатными полутораоксидами гуминовые кислоты) увеличилось на 9,7-19,4% и снизилась доля фракции ГК-2, связанной с Са, с 43,2 до 27,7-28,9% в группе ГК. Потери фракции ГК-2 могут объясняться как усилением процесса минерализации, так и естественной перегруппировкойа внутри гуминовых кислот, на что есть ссылки и у других авторов (Орлова Н.Е. и др., 2002; Золотарева Б.Н., 2006). На фоне NPK усиление подвижности ГК более заметно.

3. Фракционный состав гумуса почвы (ср.за 2001-2003 гг.)

Доля люпина, %	Фон удобрения	Гуминовые - ГК		Фульвокислоты - ФК			Степень гумификации,%	С[ГК1+ФК (1а + 1)] С(ГК2+ФК2)
		1	2	1а	1	2
До закладки опыта		56,8* 17,5	43,2 13,2	23,0 5,4	41,0 9,6	36,0 8,5	30,7	2,50
50	б/у	71,7 20,5	28,3 8,1	27,3 7,4	34,0 9,3	38,7 10,6	28,6	2,00
	NPK	71,7 19,8	28,9 8,2	27,9 7,4	39,5 10,5	32,6 8,8	28,0	2,28
20	б/у	63,0 17,7	37,0 10,3	26,0 7,3	41,3 11,6	32,7 9,1	28,0	1,87
	NPK	72,3 20,4	27,7 7,7	28,2 7,8	37,0 10,2	34,8 9,5	28,1	2,20
28	б/у	61,4 21,1	38,6 13,2	19,6 6,6	35,7 12,0	44,7 15,1	34,3	1,40
	NPK	60,0 21,2	40,0 14,1	21,8 7,0	36,4 11,8	41,8 13,5	35,3	1,44
40	б/у	47,5 16,2	52,5 17,9	18,8 5,8	39,6 12,1	41,6 11,6	34,1	1,11
	NPK	51,6 17,5	48,4 16,4	22,6 6,8	39,6 11,9	37,8 11,2	33,9	1,30

*Примечание. Над чертой ? % к группе, под чертой ? % к Собщ.

В то же время при сидерации идет образованиеа более стойких соединений гумуса. Так, доля фракции ГК-1 снизилась в составе группы с 56,8 до 47,5-51,6%, а фракции ГК-2, наоборот, повысилась с 43,2 до 48,4-52,5%.

Изменилось содержание практически всех фракций фульвокислот. В исходной почве доминировала фракция ФК-1, связанная с полутораоксидами - 41% в составе группы. К концу опыта в зерновых севооборотах и при заделке сидерата доля ФК-1 изменилась незначительно, а в занятом пару снизилось до 36%. Однако в составе углерода гумуса все фракции фульвокислот имели тенденцию к росту, и более значительно - в паровых полях, где заметно прибавление фракции ФК-2. В зерновых севооборотах шло накопление наиболее агрессивной фракции ФК-1а.

Заметное повышение в составе гумуса зерновых севооборотов доли менее устойчивых в химическом отношении гумусовых веществ свидетельствует о том, что деградационные процессы здесь выражены заметнее, в то время как при наличии паровых полей с заделкой сидерата или пко после уборки люпина на корм формируются более стабильные фракции гумуса.

Степень гумификации снизилась до средней в зерновых севооборотах, но имела тенденцию к росту до 34-35% при запашке зеленого удобрения (даже частично). Показатель степени подвижности гумусовых веществ имел аналогичную направленность, что указывает на позитивную динамику качественного состава гумуса при сидерации.

Баланс гумуса, рассчитанный по количественному изменению его параметров за 14-летний период, показал, что на контрольных делянках содержание гумуса уменьшилось на 0,02-0,03%, а запасы сократились на 0,6-0,9 т/га .

На фонах NPK баланс гумуса выглядит стабильным, однако лишь в севообороте с запашкой люпина на сидерацию отмечается его устойчивая положительная направленность. Характерно, что и при расчете баланса по приходу органического вещества с растительными остатками и расходу его при минерализации получены идентичные данные, то есть уравновешенный компенсационный баланс гумуса имел лишь севооборот с сидеральным люпиновым паром.

Особенности трансформации и баланс азота в серой лесной почве. Изменения азотного режима зависели от севооборота и способа использования люпина, а также баланса азота. В зерновых севооборотах с люпином на семена и зернопаровом с люпином на зеленую массу, при отрицательном годовом балансе, установлено снижение содержания общего азота на 0,006-0,011% (табл. 4).

В сидеральном севообороте прослеживается тенденция к накоплению общего азота, увеличивающееся на фоне NPK.

4. Изменение азотного режима и баланс азота в слое 0-20 см

(ср. за 2001-2003 гг.)

Доля люпина, %	Фон	%		C:N	N, мг/100 г		Баланс азота, кг/га	Интенс. баланса, %
		Собщ.	Nобщ.		егкогидролиз.	минеральн. (Np + NO3)
До закладки опыта		1,65	0,148	11,1	19,1	12,8	?	?
50	б/у	1,61	0,139	11,6	13.0	9,7	-72,7	?
	NPK	1,61	0,137	11,7	12,8	11,1	-32,7	59
20	б/у	1,64	0,140	11,7	13,7	10,1	-102,5	?
	NPK	1,67	0,140	11,9	13,4	10,7	-35,6	68
28	б/у	1,66	0,142	11,7	13,3	8,3	-80,2	?
	NPK	1,70	0,150	11,3	13,6	9,5	-20,9	77
40	б/у	1,73	0,148	11,7	14,3	9,5	-36,5	?
	NPK	1,77	0,158	11,2	14,7	10,5	-5,7	89
	НСР05	0,11	0,024		2,9	2,3	?	?

Отношение C:N является показателем относительного богатства гумуса азотом и в биологически активных почвах оно колеблется в диапазоне от 8 до 11 (Ефремов В.Ф., 2005). Наблюдающаяся тенденция к расширению соотношения в зерновых севооборотах вполне объяснима с точки зрения малого поступления стерне-корневых остатков и бедности их химического состава, что приводит к преобладанию процессов минерализации и расходу азота, заключенного в гумусе.

В севооборотах с люпином уменьшилось содержание фракций минерального и легкогидролизуемого азота, непосредственно используемых в питании растений, на 22-33% относительно исходной величины.

В зерновых севооборотах ежегодный некомпенсируемый вынос азота составлял от 32,7 до 102,5 кг/га, баланс был остро дефицитным. Более оптимальный азотный баланс и лучшие показатели азотного режима наличествуют в севообороте с сидеральным паром. За счет поступления более 200 кг/га азота с сидератом, некомпенсируемые потери азота на контроле составляли 36 кг/га, а на фоне NPK - 5,7 кг/га.

Как установлено исследованиями, сидерация улучшает деятельность микроорганизмов, благодаря которой может иметь место мобилизация азота из трудногидролизуемых соединений почвы и появление лэкстра- азота (Руделев Е.В., 1989; Кидин В.В. и др., 1996). Люпин при этома выступает в роли энергетического катализатора процесса мобилизации дополнительного лэкстра- азота.

Изменение фосфатного режима и баланс фосфора в серой лесной почве. Результаты исследований свидетельствуют о том, что содержание валового фосфора за годы исследований не претерпело существенных изменений (табл. 5). Самое значительное увеличение (на 9,2%) отмечается в сидеральном севообороте.

Аналогичные изменения характерны и для группового состава фосфатов. Их суммарное содержание мало изменилось к концу опыта, но внутри происходило перераспределение между группами. Так, в исходной почве на долю минерального фосфора в составе Рвал. приходилось 57%, органического - 37,5%. К концу опыта на неудобренных делянках содержание Рмин. уменьшилось на 3,9-5,7 мг. В тех севооборотах, где интенсивность баланса по фосфору приближалась к 100% (28 и 40% люпина), группа Рмин. увеличилась лишь на фонах NPK.

5. Изменение группового состава фосфатов в слое 0-20 см

Доля люпина, %	Фон	Р2О5 валовой %	Р2О5, мг/100 г почвы			Баланс Р2О5 кг/га в год	Интенс. баланса, %
			минеральный	органический	сумма
До закладки опыта		0,130	73,7	48,8	122,5	?	?
50	б/у	0,129	69,0	51,0	120,0	-31	?
	NPK	0,132	72,9	52,1	125,0	-6	84
20	б/у	0,126	68,8	50,4	119,2	-37	?
	NPK	0,134	76,4	50,4	126,8	-7	84
28	б/у	0,129	69,8	50,6	120,4	-38	?
	NPK	0,138	77,0	51,4	128,4	-7	84
40	б/у	0,130	73,2	49,9	123,1	-22	?
	NPK	0,142	82,3	52,9	135,2	-3	91
	НСР05	Fф<Fт	7,1	Fф<Fт	8,0	?	?

Органические фосфаты имели тенденцию к росту во всех севооборотах, их доля в Рвал повысилась с 37,5 до 38-40%. По нашему мнению, есть вероятность включения при микробном разложении фосфора корневых остатков в органические соединения почвы. Это предположение косвенно подтверждается тенденцией к росту процентного содержания Р2О5 в гумусе.

Определение фракционного состава минеральных фосфатов показало, что в пахотном слое почвы преобладают фосфаты кальция разной растворимости (рис. 4-5). Их доля в сумме фракций достигает 58%, но непосредственно доступные растениям Са ? Р1+2 составляют лишь 24,7%, а остальная часть - труднорастворимые трехкальциевые фосфаты.

В целом по опыту количество фосфатов Са первой и второй группы находились в состоянии неустойчивого равновесия с тенденцией к снижению на 2,0-2,6 мг/100 г (в среднем). Фосфаты кальция первой и второй группы не являются в почве устойчивой формой, поэтому колебания в их содержании в пределах тенденции вполне закономерны.

Количество Al - Р и Fe ЦР по вариантам опыта изменилось незначительно (25,1% в исходной почве и 23,7-25,4%), при этом содержание Al - P относительно повышалось, а Fe - P снижалось. В ряде работ показано (Сдобникова О.В. и др., 1974; Дубровина И.В., 1991), что фосфаты алюминия могут использоваться растениями, а их убыль может возмещаться в пределах фракции полутораоксидов фосфора.

При малых дозах внесения фосфорных удобрений, как правило, происходит мобилизация высокоосновных фосфатов Са. Однако, кака следует из приведенных данных, содержание Са-Р3 в опыте увеличилось на 1,5-5,5 мг/100 г поч-

вы (с 33 до 40%). Более высокие показатели прироста отмечаются в севооборотах с долей люпина в структуре 40-50%. Тенденция к накоплению фракции Са-Р3 подтверждается величиной отношения между Са-Р1,2.,3 и Al+Fe-P. До закладки опыта она составляла 1,36, а к концу увеличилась до 1,43-1,52.

Внесение удобрений в дозах, не покрывающих вынос фосфора с урожаями, обусловливает расход легкодоступных фосфатов почвы, что подтвердили данные химического анализа. Так, по сравнению с исходным, содержание Р2О5 по Кирсанову на контрольных делянках уменьшилось на 4,6-7,2 мг, на фоне NPK - на 3,3-7,4 мг/100 г, что составило 0,36-0,46 мг/100 г ежегодно. По обеспеченности фосфором почва перешла в следующую ниже группу. Одновременно снизилась и степень подвижности Р2О5 в 0,01 М CaCl2- вытяжке с 0,148 до 0,101-0,124 мг/л. Существенность показателя достоверна лишь для зернового севооборота с 50% люпина.

Несмотря на использование малых доз фосфорных удобрений, в севооборотах с запашкой биомассы люпина и его пожнивно-корневых остатков возможно предотвратить быстрое ухудшение фосфатного режима за счет позитивных трансформационных изменений фосфатного фонда почвы, биологическим агентом которых выступает корневая система люпина.

Изменение калийного режима и баланс калия в серой лесной почве. Основным показателем обеспеченности растений калийным питанием является способность почвы создавать необходимую концентрацию К2О в растворе, то есть содержать достаточное количество легкообменного и обменного калия.

Динамика изменения легкообменного калия была однотипной и характеризовалась тенденцией к повышению его на 4,2-20,8% (табл. 6). На этом фоне выделяется интенсивный зерновой севооборот с 20% люпина, где зафиксировано снижение содержания этой группы.

Динамика обменного калия была противоположной легкообменному - в содержании этой формы прослеживается тенденция к снижению в среднем на 9,1-12,8%. Четкого влияния калийных удобрений на динамику обоих форм К2О не выявлено.

6. Формы калийных соединений и баланс К2О в севооборотах с люпином аа(2001-2003 гг.)

Доля люпина, %	Фон	К2О, мг/100 г почвы				Баланс кг/га + ?	Интенсивность баланса, %
		егкообменный	обменный	необменно поглощ.	фиксированный
До закладки опыта		4,8	17,2	36,3	585	?	?
50	б/у	5,6	13,3	41,5	548	-46,8	?
	NPK	5,5	13,5	35,2	548	-19,3	75
20	б/у	4,0	16,0	40,5	540	-59,3	?
	NPK	3,8	16,1	40,0	563	-27,8	74
28	б/у	6,0	16,3	43,0	546	-63,9	?
	NPK	5,8	16,9	43,0	586	-39,3	66
40	б/у	4,9	14,2	40,4	597	-25,4	?
	NPK	4,7	16,1	40,3	601	-4,0	57
	НСР05	2,0	5,0	4,5	13,4	?	?

Баланс калия во всех севооборотах был отрицательным - ежегодно от 19,3 до 63,9 кг/га К2О не возвращалось в почву. Наибольший дефицит характерен для контрольных делянок, в то время как внесение калия с удобрением и сидератом сокращало невозврат в 1,5-2,5 раза.

Как считают И.П. Дерюгин и др. (1995), при содержании в суглинистых почвах 15-35 мг/100 г Кобм. достаточно, чтобы коэффициент возмещения калия был равен 0,5. В опыте интенсивность баланса колебалась от 57 до 68%. Внесение в среднем на гектар 40-85 кг д.в. К2О не полностью покрывало вынос с урожаями, так как культуры севооборотов отличались значительной потребностью в нем. По напряженности баланса севообороты можно разделить на 2 группы. Чем больше доля люпина в структуре севооборота, тем меньше был ежегодный дефицит калия.

Устойчивое содержание в почве обменногоа К2О при дефицитном балансе обеспечивается высвобождением его из необменных форм (Пчелкин В.У., 1966; Кук Дж. У., 1970). До начала опыта фонд необменного калия составлял 36,3 мг/100 г. К концу опыта отмечается повсеместное повышение этой формы на 3,5-4,6 мг или в среднем на 10,0-17,6%. В то же время содержание более недоступного, фиксированного калия, уменьшилось на контрольных вариантах на 33-45 мг, на фонах с внесением К2О - на 10-34 мг/100 г.

В сидеральном севообороте содержание фиксированной формы на всех фонах выросло на 12-22 мг. В целом, благодаря трансформации групп калийных соединений, не отмечено резкого ухудшения калийного режима в пахотном слое почвы.

Динамика изменения физико-химических параметров серой лесной почвы. Состояние почвенного поглощающего комплекса (ппк) является базовой характеристикой почвы, т. к. определяет ее кислотно-основные свойства, растворимость и поступление в растения питательных веществ. При обеднении пахотного слоя катионами Са и Mg, его подкислении ухудшаются условия для растений, и снижается их продуктивность.

Полученные результаты свидетельствуют, что за годы опыта произошло существенное снижение суммы поглощенных оснований и рост гидролитической кислотности (табл. 7). Так, на контроле сумма уменьшилась в зерновых севооборотах на 7,5-11,2%, в зернопаровых - на 8,6-8,8%. На удобренных фонах потери оснований сократились в среднем до 8,0-9,5%. Наименее значительные потери были в сидеральном севообороте.

Достоверное увеличение гидролитической кислотности характерно для севооборотов, где доля люпина составляет 20-28% - она выросла на 0,20-0,45 мг-экв/100 г почвы. В то же время в сидеральном севообороте Нг снизилась в среднем на 0,26 мг-экв. На фоне NPK заметна тенденция к большему подкислению почвы. Произошел и сдвиг обменной кислотности в сторону подкисления на 0,1 ед. рН. Можно отметить, что при запашке сидерата буферность почвы возрастает.

7. Изменение физико-химических свойств серой лесной почвы за 1988-2003 гг.

Доля лю пина %	Внесено кг/га д.в.	рНkcl	Мг-экв/100 г		V,%	% от ЕКО
			Н	?		Са++	Mg++
До начала опыта		5,9	2,00	18,87	90	73,1	19,1
50	б/у	5,8	1,93	17,45	90	73,9	17,2
	N660 P440 K880	5,8	2,20	16,98	88	75,4	17,7
20	б/у	5,8	2,45	16,76	87	72,8	17,9
	N1080 P540 K1170	5,8	2,33	17,57	88	71,7	18,2
28	б/у	5,9	1,92	17,24	90	74,8	17,4
	N980 P540 K1050	5,8	2,47	17,35	87	73.8	18,4
40	б/у	6,0	1,64	17,20	91	79,0	17,9
	N650 P420 K570	6,0	1,84	18,00	90	80,0	18,2
	НСР05	Fф<Fт	0,21	1,40	?	?	?

Содержание обменных катионов Са и Mg уменьшилось во всех севооборотах с люпином: Са - на 0,8-1,3 и Mg - на 0,5-0,6 мг-экв соответственно. Определение доли этих катионов в ЕКО выявило, что имеют место некоторые трансформационные сдвиги. Произошло как бы донасыщение ППК кальцием и калием при снижении доли магния. Так, в сидеральном севообороте доля Са выросла на 12%, калия - на 12,6%, а доля Mg уменьшилась на 10%.

В результате потерь катионов Са и Mg соотношение между ними расширилось с 3,7:1 в начале опыта до 4,1-4,3:1 - в конце. Как свидетельствуют литературные данные (Норкина И.А., 1978; Аристархов А.И., 2000), это чревато снижением семенной продуктивности у бобовых культур.

Негативные изменения кислотно-щелочных свойств почвы, потери кальция самым тесным образом связаны с ее гумусным состоянием. Уменьшение содержания ВОВ, увеличение доли подвижных, слабо конденсированных гумусовых кислот, сужение отношения Сгк:Сфк - все это следствие ослабления регулирующего действия кальция на интенсивность образования перегноя.

С другой стороны, в изменении кислотных свойств почвы велика роль качества поступающих растительных остатков. Запашка сидерата не приводила к подкислению почвы в отличие от пко культур зерновых севооборотов.

Урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность севооборотов в зависимости от способа использования люпина

Урожайность культур в первой ротации. В первый 7-летний период у большинства культур были получены запланированные урожаи, что соответствовало цели опыта на этот отрезок времени. Так, у овса при расчетной урожайности 4т/га совпадение по севооборотам составило 98-109%, у ячменя при 5т/га - 96,8-112,2%, у озимой ржи и пшеницы (5т/га) - 123-131% и 99,4% соответственно (табл. 8). Выше запланированного были и сборы корнеплодов. Низкой урожайностью отличался лишь желтый люпин по причине сильнейшего поражения антракнозом. Отсутствие на тот период устойчивых сортов и эффективных мер борьбы с болезнью привело к почти полной гибели урожая семян.

Характерной особенностью первого периода опыта явился значительный вклад исходного плодородия участка в достижение высокой урожайности. На это указывают урожаи с варианта без удобрений, которые у овса и ячменя составляли 4 т, у озимой ржи - 6 т/га.

8. Влияние севооборота и фона удобрения на урожайность с.-х. культур, т/га (1988-1996 гг.)

Доля люпина,%	Фон удобрения	юпин желтый	Овес	Кормовая свекла	Ячмень	Озимая рожь	Озимая пшеница
50	б/у	1,24	4,14		4,30*
	Р1	1,31	4,05		4,89
	Р2	1,24	4,14		4,84
20	б/у	1,24	4,06	62,1	4,95	6,14
	Р1	1,21	4,15	68,2	5,40	5.34
	Р2	1,31	4,36	68,7	5,04	6,15
28	б/у	1,14	3,94	60,2	4,35	6,48	4,22
	Р1	1,31	4,07	63,8	5,27	5,74	4,92
	Р2	1,12	3,95	66,6	5,61	5,56	4.97
40	б/у	0,90		47,6	4,43	5,26	3,71**
	Р1	0,89		46,9	4,60	5,18	4,13
	Р2	0,90		43,4	4,80	5,24	4,05
	НСР05		0,18-0,23	3,3-3,5	0,32-0,44	0,43-0,46	0,26-0,38

Примечание:а Р1 - рекомендуемые дозы, Р2 - расчетные на планируемый урожай; *ячмень в 1993-1995 гг., **озимая пшеница - в 1994-1996 гг.

Рекомендуемые для региона дозы удобрений по эффективности мало уступали расчетным, и в большинстве случаев разница между урожаями у овса, ячменя и озимой пшеницы не была достоверной. У озимой ржи планируемая доза была предпочтительней рекомендуемой.

Дробление расчетной дозы азота для внесения в несколько сроков увеличивало прибавку урожая у ячменя и озимой пшеницы и было мало эффективно у озимой ржи и пропашных культур.

Севооборот с сидеральным паром изначально отличался меньшими дозами удобрений, что сильнее отразилось на уровне урожайности тех культур, которые предъявляют повышенные требования к обеспеченности элементами питания (ячмень, озимая пшеница, кормовая свекла). Объем вносимого сидерата был также недостаточно велик, а последействие слабым.

Для первого периода опыта характерно значительное варьирование продуктивности растений по годам, достигающее от 1,5 до 2,3 раза.

Урожайность культур во второй ротации. Во второй ротации, в связи с сокращением доз вносимых удобрений и снижением плодородия опытного участка, все культуры заметно уменьшили продуктивность: на контроле в среднем на 6,4-23,5%, на фонах NPK - на 5,5-13% (табл. 9). На этом фоне выделяется узколистный люпин, введение которого вместо желтого позволило повысить сборы семян и зеленой массы, а такжеа роль люпина как предшественника.

На снижение доз удобрений сильнее реагировали культуры, отзывающиеся повышением урожаев на фон минерального питания: озимая пшеница, ячмень, кукуруза, в то время как яровая пшеница и особенно овес отличались стабильной продуктивностью на уровне 3,5-4,0 т/га зерна.

9. Влияние севооборота и фона удобрения на урожайность с.-х. культур, т/га (1995-2003 гг.)

СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ ДОКУМЕНТА

Страницы: | 1 | 2 | 3 |

     Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по сельскому хозяйству