Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по биологии
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ
И ОБРАЗОВАНИЯ
ДИССЕРТАЦИОННЫЙ СОВЕТ Д 220.005.01
в ФГОУ ВПО Брянская государственная сельскохозяйственная
академия
243365 с. Кокино Выгоничского района Брянской области
Тел.: из Брянска: (241) 24-479; (241) 24-743; (241) 24-721; из другого города: (483-41) 24-479; (483-41) 24-743; (483-41) 24-721 ОФК по Выгоничскому району БГСХА л/с 06082433360 р/с 40503810308001009302, к/с 30101810400000000601 БИК 041501601 Брянское ОСБ №8605 г. Брянск E-mail: cit@bgsha.com Факс: (48341) 24-721
Текст объявления
Диссертационный совет Д 220.005.01 в Брянской государственной сельскохозяйственной академии: 243365, Брянская область, Выгоничский район, с. Кокино (241-24-721) объявляет, что Драганская Мария Григорьевна представила диссертацию на соискание ученой степени доктора наук лАгроэкологическое обоснование применения органических удобрений на радиоактивно загрязненных дерново-подзолистых песчаных почвах юго-запада России по специальностям 06.01.04. - агрохимия и 03.00.16 - экология (сельскохозяйственные науки). Защита диссертации планируется 30 сентября 2008 года.
Одновременно сообщаем сведения о предстоящей защите.
Драганская Мария Григорьевна
Агроэкологическое обоснование применения органических удобрений на радиоактивно загрязненных дерново-подзолистых песчаных почвах юго-запада России
06.01.04 и 03.00.16
сельскохозяйственные науки
Д 220.005.01
Брянская государственная сельскохозяйственная академия
243365, Брянская область, Выгоничский район, с. Кокино, Брянская ГСХА
тел.(483-41)24-721
E-mail: cit@bgsha.com
Предполагаемая дата защиты диссертации - 30 сентября 2008 года.
Председатель диссертационного
совета, доктор с.-х. наук, профессор Н.М. БЕЛОУС
Исп. Дронов А.В. (483-41)24-721
На правах рукописи
ДРАГАНСКАЯ Мария Григорьевна
АГРОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ НА РАДИОАКТИВНО ЗАГРЯЗНЕННЫХ
ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПЕСЧАНЫХ ПОЧВАХ
ЮГО-ЗАПАДА РОССИИ
Специальность: 06.01.04 - агрохимия
03.00.16 - экология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
доктора сельскохозяйственных наук
Брянск - 2008 г.
Работа выполнена в ГНУ Новозыбковская государственная сельскохозяйственная опытная станция Всероссийского научно-исследовательского института агрохимии имени Д.Н.Прянишникова
Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Белоус Николай Максимович
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук
Яговенко Людмила Лазаревна
(Всероссийский научно-исследовательский институт люпина)
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Степанова Лидия Павловна
(Орловский государственный аграрный
университет)
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Плющиков Вадим Геннадьевич
(Российский Университет Дружбы народов)
Ведущая организация Ц ГНУ Всероссийский научно-исследовательский конструкторский и проектно- технологический институт органических удобрений и торфа (ГНУ ВНИПТИОУ)
Защита состоится 30 сентября 20008 в 1000час. на заседании диссертационного совета Д 220.005.01 в Брянской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: 243365, Брянская обл., Выгоничский район, с. Кокино, Брянская ГСХА, корпус, 1, ауд. 216, E-mail: cit@bgsha.com
Факс: 84834124721
Объявление о защите диссертации и текст автореферата размещены
на сайте ВАК РФ 30 июня 2008 г.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Брянская государственная сельскохозяйственная академия
Просим принять участие в работе Совета или прислать свой отзыв в 2-х экземплярах, заверенных гербовой печатью.
Автореферат разослан _________________ 2008 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
доктор с.-х. наук, профессор А.В. Дронов
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Сельскохозяйственное использование земель в настоящее время приводит к снижению плодородия почвы, падению продуктивности пашни и нарушению экологического равновесия в природе. Все это усугубляется дефицитом энергетических и материальных ресурсов в сельскохозяйственном производстве страны, в том числе в Нечерноземной зоне, так как капитальные вложения на его развитие сократились в 20 раз, объем внесения органических удобрений - в 6,4 раза, минеральных - в 6,2 раза, площади известкования кислых почв - в 9 раз фосфоритования - в 11,5 раз (Статистические материалы Е. 2004). Так же существенными факторами, ограничивающими рост урожайности, а значит продуктивности, являются сильная засоренность посевов, пораженность растений болезнями и вредителями, отсутствие в полном объеме посевного материала, перспективных сортов сельскохозяйственных культур.
Из сельскохозяйственного оборота за последние 10 лет выведено более 30 млн. га земли, различным формам деградации оказалось подвержено около 230 млн. га, при этом 48% площади приходится на пашню и 25% на пастбища и сенокосы (Апарин, 2001).
Одной из причин такого положения является недостаточно полное и качественное использование всех агротехнических мероприятий, оптимизация доз минеральных и органических удобрений применительно к конкретным почвенно-климатическим условиям зоны, а также научных основ технологии возделывания культур в севооборотах в связи с изменившимся положением в сельскохозяйственном производстве.
Более 20-ти лет в Нечерноземной зоне юго-запада Брянской области сельскохозяйственное производство ведется на радиоактивно загрязненных сельскохозяйственных угодьях. Дерново-подзолистые супесчаные и песчаные почвы обладают низким уровнем естественного плодородия, поэтому проблема его воспроизводства и сохранения остается одной из главных для получения конечной продукции растениеводства, отвечающей требованиям СанПиН-2.3.2.1078-01.
Органические удобрения - это мощное средство пополнения гумуса в почве, оптимизации ценных агрономических свойств ее, источник пополнения почвенных запасов элементами питания для растений и необходимой энергией, фактор воздействия на биологической круговорот веществ.
Уточнению ряда теоретических основ и разработке новых предложений по экологически безопасному и эффективному применению различных видов и доз органических удобрений с целью регулирования плодородия легких почв дерново-подзолистого типа, наращиванию продуктивности севооборотов и получению сельскохозяйственной продукции, отвечающей нормативным требованиям, посвящены наши исследования, результаты которых изложены в представленной работе.
Цель и задачи исследований. Цель многолетних исследований заключается в определении агроэкологических обоснований применения различных органических удобрений в севообороте, на загрязненной 137Сs территории, их действие на уровень повышения плодородия почв, как основного фактора роста урожайности сельскохозяйственных культур, улучшения их качества и степень накопления радиоцезия в конечной продукции.
Программа научных исследований по теме диссертации предусматривает выполнение следующих задач:
1. Изучение сравнительной эффективности торфонавозного компоста, подстилочного, бесподстилочного КРС и свиного навоза в возрастающих дозах по продуктивности севооборота, качеству продукции и накоплению цезия-137.
2. Изучение направленности и характера действия органических удобрений на изменение основных агрохимических показателей.
3. Определение динамики минерализации органического вещества во времени с целью управления процессами питания растений.
4. Установление характера изменения содержания в почве различных форм азота, калия, фракций фосфора и под влиянием органических удобрений.
5. Агроэкологическое обоснование применения повышенных доз органических удобрений в условиях радиоактивного загрязнения.
6. Обоснование методов снижения 137Сs в растениеводческой продукции.
7. Разработка оптимальных уровней плодородия почв для производства нормативно чистой конечной продукции культур севооборота на территории, подвергшейся радиоактивному загрязнению.
Научная новизна. На загрязненных цезием-137 дерново-подзолистых песчаных почвах юго-запада России впервые дано агроэкологическое обоснование применения доз подстилочного, бесподстилочного КРС и свиного навоза, влияющих на продуктивность севооборота и качество продукции.
Дана оценка степени минерализации различных органических удобрений, а также их влияние на качество гумуса.
Установлена роль органических удобрений в изменении химических свойств, содержании обменного калия, подвижного фосфора в почве.
Обоснованы способы снижения радиоцезия в продукции растениеводства в отдаленный период после аварии на ЧАЭС.
Определены оптимальные параметры уровня плодородия дерново-подзолистых почв, загрязненных цезием-137, для производства конечной сельскохозяйственной продукции, отвечающей нормативным требованиям СанПиН 2.3.2. 1078-01.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту.
1. Агроэкологическое обоснование применения различных органических удобрений на радиоактивно загрязненных дерново-подзолистых песчаных почвах с продуктивностью 46-53 ц/га з. ед.
2. Внесение подстилочного, бесподстилочного, свиного навоза, соломы, сидерата под культуры зернопропашного севооборота, обеспечивает существенные различия по экономической эффективности и агроэкологической безопасности.
3. Неоднозначность влияния систем удобрения, на основе органических, на изменение основных агрохимических показателей почвы; фракций фосфора, форм калия; трансформацию органического вещества, качество гумуса.
4. Возможность управления процессом формирования качества сельскохозяйственной продукции.
5. Установлены способы снижения накопления радионуклида в продукции растениеводства: уровень плодородия почвы; использование органических удобрений; плотность загрязнения почвы; обеспеченность обменным калием; прочная фиксация цезия-137 за счет органических удобрений; видовая и сортовая особенность сельскохозяйственных культур по накоплению радионуклида.
Апробация работы и публикации. Основные положения и результаты диссертации докладывались на международных, всероссийских, межрегиональных конференциях, съездах, совещаниях: Биологический и экономический потенциал люпина и пути его реализации (Брянск, 1997); Агрохимические, агроэкологические и экономические проблемы и пути возделывания зерновых культур (Москва, 1998); Международный симпозиум по длительным опытам с удобрениями (Польша, 1998); Новые идеи, технологии, проекты и инвестиции (Брянск, 2000); Современные проблемы использования почв и повышения эффективности удобрений (Горки, 2001); Системы воспроизводства плодородия почв в ландшафтном земледелии (Белгород, 2001); Производство экологически безопасной продукции растениеводства и животноводства (Брянск, 2004); Чернобыль - 20 лет спустя (Брянск, 2005); Агроэкологические проблемы использования органических удобрений на основе отходов промышленного производства (Владимир, 2006); Проблемы и перспективы развития аграрного производства (Смоленск, 2007).
Методические рекомендации по изучению эффективности нетрадиционных органических и органоминеральных удобрений (рассмотрены и одобрены на совместном заседании Совета директоров и Научно-координационного совета АМ - 19.05.1999) (Москва. 2000).
Рекомендации по технологии реабилитации радиоактивно загрязненных естественных кормовых угодий (Москва, 2002).
Основные положения диссертационной работы изложены в 40 изданных работах.
Практическая ценность работы. На основе органических удобрений разработаны эффективные, экологически безопасные системы удобрения, позволяющие получать 46-51 ц/га з.ед. в зоне неустойчивого увлажнения при радиоактивном загрязнении сельскохозяйственных угодий в результате аварии на Чернобыльском АЭС. Подтверждены рекомендации по использованию жидкого бесподстилочного навоза с соломой и предложено перспективное сочетание свиного, подстилочного с сидератом для повышения плодородия почв легкого механического состава, увеличения продуктивности севооборота.
Разработана система эффективных мер для получения растениеводческой продукции с допустимым содержанием цезия-137 на загрязненных территориях юго-запада России. Определен вклад контрмер в агропромышленном производстве, как основных составляющих факторов реабилитации загрязненных территорий, на примере экспериментального хозяйства станции и опытного хозяйства Волна революции.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений производству. Работа изложена на 483 страницах, содержит 130 таблиц, 3 рисунка, 57 приложений. Список литературы включает 556 наименований, в том числе 40 работ иностранных авторов.
Автор выражает искреннюю благодарность научному консультанту доктору с-х. наук, профессору Н.М. Белоус за ценные советы и замечания при подготовке диссертации, соавторам публикаций, научным сотрудникам Моисеенко Ф.В., Чаплыгиной В.В., Гоеву А.М., Куриленко А.Т., Ситнову Д.М., Козловской Н.П., Савиновой Т.А.,техникам-лаборантам Алексеевой В.А., Шевелевой З.Ф., Дайнеко Н.А., Сулимовой Г.А., Кирьяненко Е.Д., Ященко А.Н., Симоненко С.С., Экштет Л.А., Заровной Т.В., Чекед Л.В.
ичный вклад соискателя. Все научно-методические разработки по теме диссертации, а также постановке проблем, разработка программ и обобщение результатов исследования выполнены при личном участии автора.
УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Диссертационная работа выполнена на территории Новозыбковской государственной сельскохозяйственной опытной станции ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова в отделе земледелия (1987-1996 гг.) и лаборатории органических удобрений (1996-2006 гг.) согласно тематического плана НИР ВИУА и ВНИИА. Схема опытов и программа исследований утверждалась методической комиссией ВИУА и ВНИИА.
Исследования проводили на супесчаной и песчаной почве дерново-подзолистого типа юго-запада России в длительных стационарных опытах: Изучение комплексного применения средств химизации при различных способах обработки почвы (1987-1996 гг.), опыт открыт в пространстве и во времени.
Исходное содержание гумуса 1,65-1,80%, подвижного фосфора 30-40 мг/100 г и обменного калия 6-10 мг/100 г; реакция почвенного раствора близка к нейтральной, гидролитическая кислотность 0,40-0,50 мг-экв на 100 г и сумма поглощенных оснований 5,88-10,70 мг-экв на 100 г.
В опыте использовали торфонавозный компост 80 т/га за ротацию пятипольного зернопропашного севооборота под картофель, рекомендуемая доза NРК и повышенная для каждой культуры.
Рекомендуемая доза: - под картофель N90Р60К120Мg40, озимую рожь - N90Р60К120Мg20, ячмень и овес N90Р60К90Мg30, люпин на з/м - Р45К90Мg30, Повышенная доза - соответственно N150Р120К180Мg600, N135Р90К150Мg30, N120Р60К120Мg40, Р90К120Мg40.
По схеме опыта в посевах озимой ржи ячменя и овса в фазу кущения - начало трубкования вносили инсектициды Ц вофатокс 0,6 кг/га и метафос 0,7 кг/га; фунгициды - байлетон 0,6 кг/га и фундазол 0,7 кг/га; гербициды - аминная соль 2,4-Д-2,5 кг/га и глин 5 г/га; люпина - прометрин 3 кг/га общим фоном. В качестве стимуляторов роста на картофеле применяли янтарную кислоту 30 г/га и 0,1% раствор гумата натрия (внекорневая подкормка). Внекорневая подкормка картофеля микроэлементами (15-20 см) проводилась 0,1% р-ром борной кислоты; 0,05% меди (в виде сернокислой меди); 0,1% цинка (сернокислый цинк).
Изучение сравнительной эффективности применения различных систем удобрения на радиоактивно загрязненной песчаной дерново-подзолистой почве. Опыт открыт в 1996 г. во времени.
По данной теме было заложено три опыта:
1) Изучение эффективности подстилочного навоза КРС в сочетании с минеральными удобрениями, соломой, сидератом в условиях радиоактивного загрязнения дерново-подзолистой песчаной почвы.
2) Изучение эффективности бесподстилочного навоза КРС в сочетании с минеральными удобрениями, соломой, сидератом в условиях радиоактивного загрязнения дерново-подзолистой почвы.
3) Изучение эффективности свиного навоза в сочетании с минеральными удобрениями, соломой, сидератом в условиях радиоактивного загрязнения дерново-подзолистой песчаной почвы.
В опытах изучалась сравнительная эффективность различных органических удобрений: навоза подстилочного, бесподстилочного КРС и свиного в дозах от одной до трех, выровненных по азоту, где за оценочной критерий взят подстилочный навоз 40 т/га; соломы, сидерата и их сочетаний.
Навоз вносили на фона: 1) естественный (без удобрений), 2) минеральный (экв. 40 т/га подстилочного навоза), 3) солома озимой ржи, оставленная на поле в измельченном виде, 4) сидерат пожнивный (редька масличная), 5) солома + сидерат (сидерат высевали по соломе, заделанной дисками и прикатывания РВК-3,6), 6) минеральный + солома, 7) минеральный + сидерат , 8) минеральный + солома + сидерат, на протяжении двух ротаций на 3 полях.
Поле № 1 (1996-2003 гг.) - содержание гумуса 1,8-2,10%, подвижного фосфора 35-44 мг/100 г и обменного калия 6-7 мг/100 г, рН почвенного раствора 6,0-6,3, гидролитическая кислотность 1,2-1,6 мг-экв/100 г, сумма поглощенных оснований 5,88-9,00 мг-экв/100 г.
Поле № 2 (1997-2004 гг.): содержание гумуса 1,4-1,6%, подвижного фосфора 25-30 мг/100 г, обменного калия 4-5 мг/100 г, рН почвенного раствора 5,4-5,8, гидролитическая кислотность 1,7-2,1 мг-экв/100 г, сумма поглощенных оснований 3,33-6,25 мг-экв/100 г.
Поле № 5 (1998-2005 гг.): содержание гумуса 1,6-2,0, подвижного фосфора 28-35 мг и обменного калия 4-7 мг/100 г, рН почвенного раствора 5,4-6,0, гидролитическая кислотность 1,3-1,7 и сумма поглощенных оснований 5,88-9,25 мг-экв/100 г почвы.
Изучить степень разложения подстилочного, бесподстилочного КРС, свиного навоза, соломы озимой ржи, сидерата. Опыт микрополевой, краткосрочный, заложен на поле НГСОС ВНИИА в 2001-2003 гг. Навоз в количестве 1, 2 3 кг (соответственно 1, 2 и 3 дозы), при естественной влажности, помещен в капроновых мешочках в мае 2001 г. на глубине 0-20 см в трехкратной повторности рендомизировано с выемкой через 6 месяцев , 1,5 года и 2,5 года. Солома, сидерат и их комбинация заложены в лабораторном и полевом опытах осенью.
Возделывали районированные сорта сельскохозяйственных культур: картофель - Темп, Резерв, Невский, Полесский розовый; озимая рожь - Новозыбковская-150 и Пуховчанка; ячмень - Московский 2, Гонор, Сябр, Баронесса; овес - Льговский 78, Астор, Скакун, сераделла - Скороспелая 3587; люпин ЦБыстрорастущий 4, Кристалл; кукуруза на силос - Бемо-182.
Технология возделывания культур общепринятая для зоны (система земледелия Брянской области, 1982). Мероприятия по защите растений в опытах № 2, 3, 4 накладывались общим фоном, в опыте 1 - по схеме.
Уборку и учет урожая проводили сплошным поделяночным методом. Зерновые убирали комбайнами Сампо-500 и СК-5 Нива, картофель, кукурузу, сераделлу, люпин - вручную.
Во время вегетации растений проводили фенологические наблюдения с отбором растительных проб. Перед закладкой опыта и после окончания ротации поделяночно отбирались почвенные пробы в слое 0-20 см и 20-40 см, а на поле № 2 до глубины 0-100 см. Перед уборкой каждой культуры отбирались сопряженные растительные и почвенные образцы для анализа накопления цезия-137 и расчета коэффициента накопления в растениях, статистическую обработку полученных результатов проводили по Б.А. Доспехову по компьютерной программе Stat.
абораторно-аналитические и полевые исследования проводили по методикам, описанным в книгах:
Методические указания по проведению исследований в длительных опытах с удобрениями. Часть 1. // М.: ВИУА. 1975. Часть 2. - М.: ВИУА, 1983. Часть 3. - М.: ВИУА, 1985.
А.С. Радов, И.В. Пустовой, А.В. Корольков. Практикум по агрохимии. // М. 1985.
Агрохимические методы исследований почв. // М. 1975.
Методические указания по определению естественных радионуклидов в почвах и растениях. // М. 1985.
Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. // М.: ЦИНАО. 1992.
Оценка качества зерна. Справочник. // М.: Агропромиздат. 1987.
Гумус определяли по Тюрину в модификации Симаковой; групповой состав гумуса по Кононовой-Бельчиковой; водорастворимый гумус, лабильное органическое вещество в 0,1NaOH; легкогидролизуемый азот - по Корнфилду; нитрификационную способность Ц - по Кравкову; нитратно-аммиачный азот Ц ионометрически; подвижный фосфор и обменный калий - по Кирсанову; фракционный состав фосфатов - методом Чанга-Джексона; формы калия: необменный - по Пчелкину, обменный - по Масловой, водорастворимый - по Александрову, легкообменный в 0,05CaCl2; рН почвенного раствора - инометричнски; гидролитическую кислотность - по Каппену; сумму поглощенных оснований - по Каппену-Гильковицу.
Анализ растений на NPK проводили методом инфракрасной спектроскопии; учет массы пожнивно-корневых остатков по методике ВИУА; крахмал - весовым методом; нитраты - ионометрически; витамин С - по Мурри; вкусовые качества клубней - органолептически.
Погодно-климатические условия. Климат зоны относится к неустойчивому по увлажнению, с неравномерным распределением осадков и значительной продолжительностью сухих, жарких периодов в течение вегетации отрицательно сказывается на эффективности применяемых удобрений. Среднегодовое количество осадков колеблется от 500 до 700 мм, в том числе за вегетационный период от 270 до 340 мм (май-сентябрь). Среднегодовая температура 6,5оС, за вегетационный период в мае - 14,9оС (колебания от 12,6 до 16,2оС), июне - 21,1оС (от 19,3 до 25,6оС) августе - 19,4 (от 18,4 до 20,4оС). Продолжительность безморозного периода 200-220 дней, сумма положительных температур 3000-3200оС.
В годы исследований по сумме осадков за вегетационный период наиболее засушливыми были 1992, 1994 (III декада мая, полностью июль и I декада августа), 1995 (июнь-июль), 1999, 2002, 2003 (май, июнь - I и II декада) (рис. 1).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Роль органических удобрений в повышении плодородия
дерново-подзолистых песчаных почв
Величина и стабильность урожайности сельскохозяйственных культур в большей степени ограничивается недостаточно высоким уровнем плодородия дерново-подзолистых песчаных почв, а планомерное его повышение становится главной проблемой земледелия.
Работами В.Д. Панникова, И.С. Шатилова, Т.Н. Кулаковской, В.Г. Минеева, А.М. Лыкова, А.М. Державина, А.И. Еськова, М.Н. Новикова, Д.А. Коренькова. В.В. Лапа, И.М. Богдевич, Г.Е. Мерзлой, В.И Никитишена, О.В. Сдобниковой, А.И. Шильникова, В.Г. Сычева, Л.К. Шевцовой и многих других исследователей сформированы методические основы теории воспроизводства плодородия почв и поставлены приоритетные задачи по разработке конкретных технологий его формирования с определенной продуктивностью почв.
Гумусовое состояние почв
В почве при благоприятных тепло- и влагообеспеченности, аэрации идет непрерывный процесс минерализации и синтеза органических соединений (Тюрин, 1965; Александрова, 1980; Кононова, 1984; Кулаковская, 1984). На основе большого количества экспериментальных данных В.А. Семенов (1987) установил оптимальные уровни содержания гумуса, увязывая их с содержанием физической глины, степенью кислотности почв, что в дальнейшем подтвердилось в работах Л.К. Шевцовой, С.О. Канзываа, И.В. Володарской, С.Н. Сидорина, В.А. Романенко (2000, 2003), Кершенс (2005).
В целях оценки количественного изменения гумуса в пахотном слое дерново-подзолистой супесчаной почвы обобщены результаты влияния внесения торфонавозного компоста (16 т/га) под картофель в пятипольном севообороте. Установлен различный уровень роста гумусонакопления по полям за счет срока прохождения картофеля в севообороте и глубины залегания подстилающей породы.
Процесс гумификации в почве осуществлялся за счет поступления органики и пожнивно-корневых остатков, которые в сумме составляли 50Ц60% от потребного. После окончания первой ротации рост гумуса невысок, а второй - он составил 0,02-0,10% (при исходной 1,58-1,65%) на полях с глубоким и средним залеганием подстилающей породы и на 0,13%-0,15% с залеганием подстилающей породы на глубине 60-70 см (исходная 2,25% и 3,20%).
От сочетания торфонавозного компоста с рекомендованной и повышенной дозами минеральных удобрений под культуры севооборота наблюдалось более существенное увеличение гумуса на полях с низким исходным содержанием, тогда как с высоким - рост гумуса ниже. Повышенная доза минеральных удобрений по влиянию на процесс гумификации преимущества перед рекомендованной не имела, по-видимому, это связано со значительным поступлением азота с минеральными туками, в результате чего минерализация превосходит гумификацию (рис. 2).
Изучая влияние органических удобрений на процесс гумусонакопления выявлено, что на контроле его убыль составила в среднем 0,197% при содержании 1,88-2,16% перед закладкой опыта (рис. 3). Использование соломы, сидерата и соломы + сидерат снизило процесс минерализации почвенного гумуса до 0, 027%, 0,033% и 0,40% (исходная величина 1,80-1,93%, 2,10-2,36% и 2,17-2,31%), тогда как по NРК + солома и NРК + солома + сидерат баланс получился бездефицитным, NРК + сидерат - слабоотрицательным (0,030%).
От внесения одинарной дозы подстилочного, бесподстилочного навоза КРС и свиного содержание гумуса не достигло исходной величины (2,95%, 2,09% и 2,02%), тем не менее, его минерализация была ниже (0,02%, 0,08% и 0,03%). Двойная доза увеличила процесс гумификации с положительным балансом по подстилочному (0,12%), бесподстилочному (0,09%) и свиному (0,05%). Затраты почвенного гумуса восполнились и превысили исходное (1,94%) от трех доз: подстилочного на 0,20%, бесподстилочного на 0,17% и свиного на 0,15%. Относительно контрольного варианта двойные и тройные дозы подстилочного навоза повышали содержание гумуса на 0,25-0,40% (1,70%), бесподстилочного на 0,08-0,25% (2,16%) и свиного на 0,18-0,28% (2,01%).
Виды навоза с альтернативными источниками органического вещества восполнили затраты почвенного гумуса и повысили минимально от одинарной дозы по соломе на 0,05-0,07%, сидерату на 0,04-0,06%, по соломе +сидерат на 0,04-0,07%, а максимально от трех - на 0,15-0,22% и 0,13-0,20% и 0,17-0,20% (рис. 3).
На фоне минеральный, NРК + солома, NРК + сидерат, NРК + солома + сидерат отмечен незначительный рост гумусонакопления от одной дозы навоза, который соответственно составил 0,01-0,04%, 0,04-0,7%, 0,05-0,07%, 0,08-0,09% и существенный от трех - на 0,13-0,16%, 0,19-0,21%, 0,16-0,21 %, 0,20-0,24%.
Соломистые виды навоза: подстилочный и свиной существенно повышали гумусонакопление на фоне соломы + сидерат (на 0,09-0,21% и 0,06-020%), NРК + солома + сидерат (0,09-0,24% и 0,08-0,23%) в сравнении с исходным; бесподстилочный навоз КРС - на фоне соломы (0,07-0,22%), минеральный + солома (0,06-0,21%) и минеральный + солома + сидерат (0,08-0,20%).
Процесс гумусонакопления зависит от длительности последействия органических удобрений. Считается, что подстилочный навоз медленнее разлагается и последействие его отмечается на 3-4 год (Лыков, Боинчан и др., 1984). Бесподстилочный навоз, ввиду узкого соотношения С : N (10-17 : 1), подвергается минерализации быстрее и влияет на урожайность культур в течение 2 лет (Семенов, 1987; Мерзлая, 2002). Твердая фракция свиного навоза занимает промежуточное положение по длительности последействия между подстилочным и бесподстилочным КРС (Шкарда, 1985; Тарасов, Кумеркина, 1996).
Нами установлено, что за первые полгода (данные микрополевого опыта) более ускоренно минерализовался бесподстилочный навоз КРС: убыль сухого вещества составила 43%, 41% и 32%, через полтора - 50%, 54% и 56% и 2,5 года - 77%, 76% и 76% относительно исходного содержания (1 кг, 2 кг, 3 кг).
Разложение подстилочного навоза происходило несколько медленнее: убыль выражалась в следующих величинах: 1 срок - 24%, 12% и 10%; 2 срок - 48%, 46% и 43%; 3 срок - 60%, 54% и 53%.
Степень минерализации свиного навоза была низкой: через 6 месяцев его разложилось 9%, 10% и 13%; 1,5 года - 12%, 18% и 30%, и 2,5 года - 34%, 38% и 40% (рис. 4).
Полученные данные доказывают, что минерализация бесподстилочного навоза составила около 80% независимо от количества; уменьшалась с ростом доз подстилочного навоза и была немногим больше половины. Свиной навоз подвергался этому процессу в меньшей степени, чем два других, а с ростом дозы процент убыли сухого вещества увеличивался и к третьему сроку он составил около половины исходного.
Результаты по разложению соломы озимой ржи и сидерата представлены на основании данных микрополевого и лабораторного опытов, которые утверждают, что за 6 месяцев в обоих опытах солома минерализовалась минимально 10-12%, а за год соответственно 17-26 и 21-30%. Процесс убыли растительной массы редьки масличной (в пересчете на сухое вещество) оказался значительным - 59% и 53% за полгода, а через год - 79 и 64% (лабораторный и полевой). При совместном внесении соломы и сидерата за первый срок минерализовалось соответствовала 65 и 62%, что выше раздельного их использования, за год эта величина превышала 80%.
Применение органических удобрений вызвало изменение качества гумуса. На основании анализа группового состава гумуса установлено, что суммарное содержание гуминовых и фульвокислот составляет на контроле 33,3%, а по мере удобренности оно колебалось от 32,1% до 36,0% с подстилочным навозом, от 32% до 35% - с бесподстилочным, свиным. Остальные 66-68% приходятся на негидролизуемый остаток (таб. 1).
В составе гумусовых кислот дерново-подзолистой песчаной почвы преобладали фульвокислоты, содержание которых больше в 1,3-1,8 раза, чем гуминовых кислот. Регулярное внесение максимальной дозы навоза способствовало росту доли гуминовых кислот на 33%, 42% и 25%, в сочетании с NPK на 50%, 58% и 50%, на фоне NPK + солома + сидерат на 92%, 92% и 83% относительно контроля (0,12%) соответственно подстилочный, бесподстилочный КРС и свиной. Доля фульвокислот колебалось в сторону снижения на 3-10%, роста на 3-7%.
Внесение удобрений способствовало увеличению соотношения Сгк : Сфк, вследствие чего фульватный тип гумуса трансформировался в фульватно-гуматный.
- Влияние систематического применения органических, минеральных удобрений, соломы, сидерата, их сочетаний на содержание и групповой состав гумуса
Показатели | Кон- троль | Подстилочный КРС 30 т/га | Бесподстилочный КРС | Свиной | ||||||||||||||
фона удобрений | ||||||||||||||||||
естест- венный | N75P30K78 | солома 1,1 т/га | сидерат 4,4 т/га | N75P30K78 + солома + сидерат | естест- венный | N75P30K78 | солома 1,1 т/га | сидерат 4,4 т/га | N75P30K78 + солома + сидерат | естест- венный | N75P30K78 | солома 1,1 т/га | сидерат 4,4 т/га | N75P30K78 + солома + сидерат | ||||
Содержание гумуса, % | 2,12 | 2,31 | 2,40 | 2,41 | 2,46 | 2,59 | 2,31 | 2,36 | 2,45 | 2,46 | 2,60 | 2,28 | 2,38 | 2,41 | 2,48 | 2,57 | ||
Содержание углерода, % | 1,23 | 1,34 | 1,39 | 1,40 | 1,43 | 1,50 | 1,34 | 1,37 | 1,42 | 1,43 | 1,51 | 1,32 | 1,38 | 1,40 | 1,44 | 1,49 | ||
Увеличение содержания гумуса за 8 лет, % | - | 109 | 113 | 114 | 116 | 122 | 109 | 111 | 115 | 116 | 123 | 107 | 112 | 114 | 117 | 121 | ||
Суммарное содержание углерода гуминовых и фульвокислот, % | 0,40 | 0,43 | 0,45 | 0,49 | 0,50 | 0,54 | 0,43 | 0,47 | 0,50 | 0,48 | 0,53 | 0,42 | 0,45 | 0,46 | 0,49 | 0,52 | ||
% к Собщ. | 33,3 | 32,1 | 32,4 | 35,0 | 35,0 | 36,0 | 32,1 | 34,3 | 35,2 | 33,6 | 35,1 | 31,8 | 32,6 | 32,9 | 34,0 | 34,9 | ||
в т.ч. гуминовых, % | 0,12 | 0,16 | 0,18 | 0,20 | 0,20 | 0,24 | 0,17 | 0,18 | 0,21 | 0,19 | 0,23 | 0,15 | 0,18 | 0,18 | 0,19 | 0,22 | ||
% к Собщ. | 30 | 37 | 40 | 41 | 40 | 44 | 39 | 38 | 42 | 40 | 43 | 36 | 40 | 39 | 39 | 42 | ||
фульвокислот, % | 0,28 | 0,27 | 0,27 | 0,29 | 0,30 | 0,30 | 0,26 | 0,29 | 0,29 | 0,29 | 0,30 | 0,27 | 0,27 | 0,28 | 0,30 | 0,30 | ||
% к Собщ. | 70 | 63 | 60 | 59 | 60 | 56 | 61 | 62 | 58 | 60 | 57 | 64 | 60 | 61 | 61 | 58 | ||
Соотношение Сгк : Сфк | 0,43 | 0,60 | 0,67 | 0,69 | 0,67 | 0,80 | 0,65 | 0,62 | 0,72 | 0,66 | 0,77 | 0,56 | 0,67 | 0,64 | 0,63 | 0,73 | ||
ОВ, % (0,1нNaOH) | 0,28 | 0,32 | 0,35 | 0,39 | 0,38 | 0,46 | 0,32 | 0,34 | 0,36 | 0,37 | 0,41 | 0,32 | 0,36 | 0,37 | 0,41 | 0,41 | ||
Ряд исследователей (Александрова, 1980; Орлов и др., 1990 и 2001) считают, что для агрономической оценки гумуса почвы имеет значение определение лабильного органического вещества (ЛОВ) в 0,1 н щелочной вытяжке (подвижный гумус), которое является составной частью трансформируемого углерода. Перед закладкой опыта (1996 г.) пахотный слой содержал ЛОВ в пределах 0,28%. Относительно исходной величины контроль в 2003 г. снизил лабильный гумус на 3%, минеральная система увеличила на 13%, органическая - на 13-14% и органо-минеральная - на 22-27%. От совместного внесения навоза с соломой увеличение лабильного гумуса составило 30-40% с меньшим влиянием на этот процесс бесподстилочного и свиного, большим - подстилочного. На фоне сидерата максимальный рост ЛОВ установлен от свиного навоза - 48%, бесподстилочного - 45%, меньший от подстилочного - 35%. По системе навоз + солома + сидерат следует: подстилочный навоз обеспечил 63% роста ЛОВ, свиной - 47% и бесподстилочный - 32%.
Водорастворимое органическое вещество (ВОВ) играет важную роль в плодородии почвы, содержит соединения индивидуальной и специфической природы, характеризует условия и направленность процессов почвообразования, доступность питательных веществ для растений, миграцию вносимых удобрений за пределы пахотного слоя и другие свойства почв (Лукин, Ермакова, Шилова, 2004). В результате исследований выявлено, что содержание ВОВ (205 мг/кг) повысилось максимально по системе навоз + солома + сидерат с подстилочным на 39%, свиным - на 24% и бесподстилочным - на 10%. Органо-минеральная система превышала органическую с бесподстилочным навозом на 19%, свиным - на 7%, без изменений с подстилочным. По влиянию на ВОВ боле эффективными оказались системы: органо-минеральная, навоз + сидерат и навоз + солома + сидерат.
Азотный режим почв
При длительном использовании сельскохозяйственных угодий запасы гумуса, а также азота уменьшаются, что особенно характерно почвам легкого механического состава. Для поддержания положительного азотного баланса в таких почвах необходимо применение органических и минеральных удобрений, включение в севооборот бобовых многолетних и однолетних культур (Духанин, 1976; Тулин, 1978; Довбан, Бердников, Субботин, 1996; Моисеенко, Белоус, 1998).
По эффективности влияния на подвижные формы азота подстилочный, бесподстилочный и свиной навоз были идентичны, повышая их содержание в прямом действии и последействии. Торфонавозный компост, солома и солома + сидерат по накоплению азота уступали видам навоза в прямом действии, а в последействии были равны или незначительно превышали их.
Содержание растворимых форм азота в течение вегетации картофеля максимально высоким было по органо-минеральной системе удобрения в период всходов до бутонизации с постепенным снижением при отмирании ботвы. Органическая, минеральная системы удобрения уступали по содержанию растворимых форм азота органо-минеральной. Основное накопление нитратно-аммиачного азота в первые фазы развития наблюдалось в 0-60 см горизонте, а в фазы цветения - отмирания ботвы они проникали до метровой глубины и наиболее существенно это происходило по органо-минеральной, затем по минеральной и органической системам удобрения.
Процесс нитрификации в почве характеризует степень обеспеченности ее азотом. В опыте с использованием торфонавозного компоста отдельно, в сочетании с минеральными удобрениями прослеживалось положительное действие их на нитрификационную способность почвы.
Как выяснилось, почва из-под картофеля, где применяли торфонавозный компост, обладала высокой нитрификационной способностью, последействие которого прослеживается на ячмене (1 год), в меньшей степени на овсе (2 год) и озимой ржи (4 год). Повышенные дозы минеральных удобрений способствовали большему накоплению растворимого нитратного азота. Выяснилось, что после десятилетнего проведения опыта, почва обладала более высокой нитрификационной способностью не только в пахотном горизонте, но и подпахотном.
Одним из показателей обеспеченности почвы растворимыми формами азота является наличие легкогидролизуемого азота, который включает в себя легкорастворимый азот органического вещества. Больше всего его содержала почва пахотного слоя под картофелем (25,6-40,6 мг/кг), меньше под ячменем (18,7-25,6 мг/кг) и овсом (17,2-22,3 мг/кг), а повышение его под растениями озимой ржи (20,0-28,5 мг/кг) объясняется запашкой пожнивно-корневых остатков люпина. Органо-минеральная система удобрения способствовала увеличению содержания легкогидролизуемого азота, как в слое 0-20 см, так и подпахотном горизонте.
Установлено, что в прямом действии по накоплению растворимого азота в почве убывающий ряд органических удобрений выглядит так: подстилочный КРС - бесподстилочный КРС - свиной - торфонавозный компост - сидерат - солома + сидерат - солома, а в последействии торфонавозный компост = подстилочному КРС - свиной Ц бесподстилочный КРС - солома - солома + сидерат - сидерат.
Фосфатный режим почв
Эффективное плодородие почв в отношении фосфатов определяется запасом растворимых его форм. Степень доступности растениям подвижных фосфатов зависит от химических и физико-химических свойств дерново-подзолистых песчаных почв, сезонной динамики водного, воздушного, теплового режима, биологической активности, особенностей произрастающих растений и т.д.
На основании ряда полевых опытов Новозыбковской опытной станции (Алексеев, 1928; Духанин, 1968; Ставрова, 1972; Тулин, Ставрова, 1996), а также близкой к ней по почвенному покрову Полесской станции, на легких супесчаных почвах Люберецкого опытного поля получено заключение о слабой эффективности фосфатов и вялом действии их на урожайность культур.
Установлено, что на варианте ТНК-80 т/га содержание фосфора не изменилось относительно исходного (35 мг/100 г). Внесение под культуры севооборота рекомендованной дозы NРК (по фосфору 285 кг/га) обеспечивало рост в накоплении подвижного фосфора в пахотном горизонте на 3-4%. Химические средства защиты растений на этом фоне увеличивали содержание фосфора на 3-7%, за счет снижения выноса сорняками. Повышенная доза фосфорных удобрений (390 кг Р2О5 за ротацию) более значительно, на 6-10%, повысила подвижный фосфор, а химические средства защиты посевов от болезней, вредителей и сорняков на 9-13%.
Высокий положительный баланс по фосфору получен после окончания севооборота картофелем, вследствие дополнительного освобождения его при разложении торфонавозного компоста, после люпина за счет поглощения корнями Р2О5 из труднорастворимых соединений нижележащих горизонтов.
С использованием органических удобрений при высоком уровне обеспеченности подвижным фосфором (25-45 мг/100 г), внесение его в виде туков минимально: под сераделло-овсяную смесь 40 кг/га и на фоне с NPK под картофель, эквивалентно содержанию в 40 т/га подстилочного навоза.
Таким образом, на фоне без минеральных удобрений в почву поступало от 60 до 116 кг/га фосфора, что было значительно ниже выноса его всеми культурами севооборота. Отсюда на контроле, по соломе, сидерату и соломе + сидерат содержание фосфора снизилось на 4,8-6,7 мг на 100 г почвы (исходное 34,1-37,2 мг/100 г).
На фоне с минеральными удобрениями отдельно, в сочетании с соломой, сидератом падение содержания подвижного фосфора было меньшим как относительно контроля, так в сравнении с фонами (рис. 5).
Роль органических удобрений в стабилизации уровня подвижных фосфатов ощутима и зависела от доз, содержания в нем фосфора. Максимальное внесение фосфора отмечено со свиным навозом (138 кг/га с одной дозой), ниже с подстилочным (80 кг/га) и с бесподстилочным (56 кг/га), а в общей сложности на фоне без NРК по одинарной дозе навоза внесено 170, 120 и 99 кг/га фосфора, а с NРК - 258, 200 и 179 кг/га. При внесении одной дозы, виды навоза к концу ротации севооборота не смогли поддержать исходное содержание подвижного фосфора. На фоне без минеральных туков минус в содержании фосфора колебался от 2,8 до 3,6 мг, а с ними от 0,3 до 2,9 мг/100 г почвы.
Двойная доза вида навоза обеспечила бездефицитный баланс по фосфору с незначительным ростом его подвижных форм в горизонте 0-20 см: по подстилочному и бесподстилочному на 0,1-1,2 мг/100 г, свиному - на 0,1-0,8 мг/100 г. Обеспеченность пахотного слоя почвы фосфором повысилась при внесении трех доз органических удобрений отдельно, и, особенно, в сочетании с минеральными удобрениями, соломой, сидератом: с подстилочным навозом без минеральных удобрений на 1,4-2,0 и с NРК на 2,2- 2,6 мг/100 г почвы; с бесподстилочным - соответственно на 1,2-1,7 мг и 2,0- 2,6 мг/100 г, с свиным - на 1,8-2,5 и 2,1-2,9 мг/100 г.
Следовательно, сочетание повышенных доз навоза с минеральными удобрениями, соломой, сидератом увеличивает уровень обеспеченности растений подвижными формами фосфора, чем их раздельное внесение. Из видов навоза преимущество в изменении содержания фосфора в сторону повышения было за свиным, затем подстилочным и бесподстилочным.
Анализируя данные фракционного состава фосфора, следует отметить превышение Fe - Р (72% от общего) над Аl-Р (19%), что могло быть связано с физическими и физико-химическими характеристиками пахотного слоя, водными свойствами, степенью проявления почвенных процессов, стимулирующих образование железофосфатов. Доля кальцийфосфатов составила 7,2%, рыхлосвязанных - 1,5%.
При оценки роли органических удобрений в изменении фракционного состава фосфатов почвы обратились к максимальной дозе: за две ротации 240 т/га П.н.; 249 т/га Б.н. и 279 т/га С.н., что в год составило 30, 31 и 35 т/га.
Установлено, что рыхлосвязанная фракция фосфатов с подстилочным навозом не изменялась относительно контроля, с бесподстилочным снизилась на 43-35 %, а от свиного наблюдался рост на 26-33% (табл. 2).
Алюмофосфатная фракция повысилась от бесподстилочного навоза и различных сочетаний на 31-39%, подстилочного и свиного - на 38-46% и 33-45% относительно контроля, на 6-12%, 12-19% и 11-17% исходного содержания. Доля железофосфатов имела тенденцию к уменьшению до 67-69% независимо от вида навоза в отношении к изначальному (72%). Однако относительно варианта без удобрений обозначился их рост на 20-24%, 18-25% и 19-24% от подстилочного, бесподстилочного КРС и свиного навоза. Кальцийфосфат от навоза не изменялся в сравнении с исходным содержанием, а при сочетании подстилочного с NPK, NPK + солома + сидерат увеличивался на 17% и 25%, бесподстилочного - на 3% и 16%, свиного - на 14% и 30%, по отношению к контролю на 31%, 20%, 33% и на 45%, 35% и 51%.
- Фракционный состав фосфатов в зависимости от систем удобрения
(1996-2003 гг.)
Вариант | Внесено Р2О5 кг/га в год | Фракции фосфора, мг/100 г почвы | ||||
рыхло- связан. | Аl-P | Fe-P | Ca-P | сумма* | ||
Перед закладкой | - | 0,49 | 5,9 | 22,2 | 2,2 | 30,9 |
Контроль (без удобрений) | - | 0,46 100 | 4,8 100 | 18,0 100 | 1,9 100 | 25,2 100 |
Минеральный N78P30R75 | 30 | 0,40 82 | 5,2 108 | 22,4 124 | 2,3 118 | 30,3 120 |
Подстилочный навоз - 30 т/га | 80 | 0,46 100 | 6,6 138 | 21,6 120 | 2,3 116 | 30,9 123 |
Подстилочный навоз 30 т/га + N78P30R75 | 110 | 0,54 117 | 6,9 142 | 21,8 121 | 2,5 131 | 31,7 126 |
Подстилочный навоз + NРК + солома +сидерат | 130 | 0,45 96 | 7,0 146 | 22,6 125 | 2,8 145 | 32,8 130 |
Бесподстилочный навоз - 31 т/га | 64 | 0,26 57 | 6,3 131 | 21,6 120 | 2,2 114 | 30,4 120 |
Бесподстилочный навоз + N78P30R75 | 94 | 0,28 61 | 6,4 133 | 21,2 118 | 2,3 120 | 30,2 120 |
Бесподстилочный навоз + NРК + солома + сидерат | 114 | 0,30 65 | 6,6 139 | 21,7 120 | 2,4 135 | 31,0 124 |
Свиной навоз- 35 т/га | 102 | 0,46 100 | 6,6 138 | 21,5 119 | 2,2 116 | 30,8 122 |
Свиной навоз + N78P30R75 | 132 | 0,61 133 | 6,8 141 | 21,8 121 | 2,6 133 | 31,8 126 |
Свиной навоз + NРК +солома + сидерат | 152 | 0,58 126 | 6,9 145 | 21,7 120 | 2,9 151 | 32,1 127 |
* Примечание: В числителе общий баланс фосфора, в знаменателе в % к контролю.
Установлено, что принцип долевого участия различных фракций фосфатов как до закладки опыта, так и после двух ротаций не изменился, в убывающем порядке они располагаются: Fe - P, Al - P, Ca - P, рыхлосвязанные. Не затрагивая основного принципа распределения форм фосфора, отмечена тенденция к снижению железофосфатов, повышению алюмо- и кальцийфосфатов в процентах от общего содержания.
Калийный режим почвы
Для почв легкого механического состава актуальным является обеспеченность обменным калием, вследствие низкого содержания. К тому же высокий удельный вес в структуре посевных площадей (15-20%) калиеволюбивых культур усиливает необходимость применения калийных удобрений. С момента (1986 г.) загрязнения сельскохозяйственных угодий радионуклидами, актуальность применения калия возросла, так как он достаточно существенно снижает поступление цезия-137 в конечную продукцию.
Нами установлено, что в сравнении с исходным содержанием калия, применение торфонавозного компоста не обеспечивает его положительного баланса. Рекомендованная доза минеральных удобрений (по калию 510 кг/га за ротацию) удовлетворяет потребности культур в этом элементе: к концу ротации баланс был положительный, если севооборот оканчивался люпином и картофелем, слабоотрицательный после озимой ржи, ячменя, овса.
Повышенная доза минеральных удобрений (по калию, 720 кг/га), обеспечивала увеличение его обменных форм после картофеля и люпина с высокоположительным балансом, делая его слабоположительным после озимой ржи, ячменя, овса.
Относительно торфонавозного компоста (7,6-9,6 мг/100 г) сочетание ТНК + NPK в рекомендованной дозе под культуры севооборота увеличивало содержание обменного калия на 0,2-1,2 мг/100 г, а в повышенной - на 0,7-2,3 мг/100 г.
В опыте с органическими удобрениями установлено, что в среднем снижение обменного калия получено на фоне (7,0-7,9 мг/100 г) без внесения минеральных удобрений на 20-29%, а с NPK (6,8-7,6 мг/100 г) на 15-20% в сравнении с исходным.
Виды навоза способствовали незначительному росту обменного калия на вариантах с NPK, соломой, сидератом по одинарной дозе, с увеличением по двойной в пределах 25-51% и тройной 19-49% (табл. 3).
Исследования по содержанию обменного калия в динамике под картофелем указывают на более высокое его содержание в фазы всходы - бутонизация на контроле и по одним NPK, в то время как по навозу оно максимально в фазы цветения - клубнеобразования, то есть по мере минерализации.
Наиболее благополучный режим калийного питания, относительно исходного, сформировался от двух и трех доз подстилочного, бесподстилочного, свиного навоза на фоне минеральный + солома, минеральный + сидерат, минеральный + солома + сидерат, от трех доз на минеральном, по соломе, сидерату и соломе + сидерат, что можно объяснить разным количеством внесенного калия со всеми видами удобрений.
3. Изменение содержания обменного калия в зависимости от систем удобрения, мг/100 г
(ср. по 3 полям за 2 ротации)
Фон | Доза навоза | Виды навоза | ||||||||
подстилочный КРС | бесподстилочный КРС | свиной | ||||||||
исходные | конечные | к исходному | исходные | конечные | к исходному | исходные | конечные | к исходному | ||
Естественный | 0 | 6,7 | 5,5 | -1,2 | 6,5 | 5,0 | -1,5 | 7,9 | 5,5 | -2,4 |
1 | 7,0 | 5,3 | -1,7 | 7,2 | 6,0 | -1,2 | 7,6 | 6,0 | -1,6 | |
2 | 7,2 | 5,4 | -1,8 | 7,2 | 5,7 | -1,5 | 6,9 | 5,6 | -1,3 | |
3 | 6,7 | 5,9 | -0,8 | 6,3 | 6,2 | -0,1 | 7,2 | 6,5 | -0,7 | |
NPK | 0 | 7,3 | 5,7 | -1,6 | 7,0 | 5,8 | -1,2 | 7,0 | 5,6 | -1,4 |
1 | 7,5 | 6,3 | -1,2 | 7,4 | 6,2 | -1,2 | 7,8 | 6,6 | -1,2 | |
2 | 7,1 | 6,2 | -0,7 | 7,3 | 6,4 | -0,9 | 7,1 | 6,1 | -1,0 | |
3 | 6,4 | 6,4 | 0 | 6,5 | 6,2 | -0,3 | 7,2 | 7,3 | +0,1 | |
Солома | 0 | 7,3 | 4,9 | -2,4 | 7,2 | 6,2 | -1,0 | 7,5 | 5,6 | -1,9 |
1 | 8,1 | 6,4 | -1,7 | 8,5 | 7,5 | -1,0 | 8,4 | 7,8 | -0,6 | |
2 | 6,7 | 6,2 | -0,5 | 8,4 | 7,4 | -1,0 | 7,7 | 7,4 | -0,3 | |
3 | 6,9 | 7,6 | +0,7 | 6,9 | 6,6 | -0,3 | 6,9 | 6,8 | -0,1 | |
Сидерат | 0 | 7,6 | 5,2 | -2,4 | 7,5 | 5,2 | -2,3 | 8,8 | 6,0 | -2,8 |
1 | 7,7 | 5,4 | -2,3 | 8,3 | 6,0 | -2,3 | 8,1 | 5,5 | -2,6 | |
2 | 6,5 | 5,5 | -1,0 | 8,0 | 6,5 | -1,5 | 8,5 | 7,6 | -0,9 | |
3 | 6,6 | 5,7 | -0,9 | 7,7 | 6,7 | -1,0 | 7,5 | 7,0 | -0,5 | |
Солома + сидерат | 0 | 7,2 | 5,8 | -1,4 | 7,5 | 5,8 | -1,7 | 8,2 | 6,6 | -1,6 |
1 | 7,0 | 5,6 | -1,1 | 8,0 | 7,6 | -0,4 | 8,1 | 6,3 | -1,8 | |
2 | 6,4 | 6,7 | +0,3 | 8,0 | 7,1 | -0,9 | 8,1 | 8,3 | +0,1 | |
3 | 7,2 | 7,2 | 0 | 6,3 | 6,6 | +0,3 | 7,2 | 7,7 | +0,5 | |
NPK + солома | 0 | 7,0 | 5,4 | -1,6 | 6,6 | 7,5 | +0,9 | 7,8 | 5,5 | -2,3 |
1 | 7,1 | 5,8 | -1,3 | 7,5 | 7,8 | +0,3 | 7,3 | 5,9 | -1,4 | |
2 | 6,3 | 6,9 | +0,6 | 7,9 | 7,8 | -0,1 | 7,0 | 7,6 | +0,6 | |
3 | 6,1 | 7,1 | +1,0 | 6,9 | 8,1 | +1,2 | 6,5 | 7,3 | +0,8 | |
NPK + сидерат | 0 | 8,3 | 5,6 | -2,7 | 6,8 | 5,7 | -1,1 | 7,7 | 6,2 | -1,5 |
1 | 7,3 | 5,6 | -1,7 | 7,3 | 6,1 | -1,2 | 7,5 | 6,7 | -0,8 | |
2 | 7,2 | 6,0 | -1,2 | 7,2 | 6,2 | -1,0 | 7,8 | 7,5 | -0,3 | |
3 | 7,3 | 8,0 | +0,7 | 7,1 | 6,8 | -0,3 | 7,6 | 8,1 | +0,5 | |
NPK + солома + сидерат | 0 | 6,5 | 5,4 | -1,1 | 7,8 | 6,2 | -1,6 | 7,2 | 5,7 | -1,5 |
1 | 6,7 | 6,2 | -0,5 | 8,0 | 6,7 | -1,3 | 6,6 | 5,8 | -0,8 | |
2 | 7,6 | 6,8 | -0,8 | 8,0 | 7,0 | -1,0 | 7,7 | 7,7 | 0 | |
3 | 6,7 | 7,2 | +0,5 | 6,8 | 7,3 | +0,5 | 7,6 | 8,2 | +0,6 | |
Фона удобрений не изменили количество необменного калия. Повысилось содержание легкообменного и водорастворимого калия на фоне NPK, NPK + солома + сидерат (табл. 4).
4. Изменение форм калия под влиянием систем удобрения
(1996-2003 гг.)
Фон | Доза навоза | Формы калия, мг/100 г | ||||
необменный | обменный | водо- растворимый | егкообменный | |||
по Кирсанову | по Масловой | |||||
Естественный | 0* | 10,5 | 5,0 | 6,0 | 1,2 | 1,9 |
3* | 10,5 | 6,0 | 6,0 | 1,9 | 3,3 | |
Минеральный (К300) | 0 | 10,5 | 7,0 | 7,8 | 1,6 | 3,6 |
3 | 10,5 | 8,0 | 7,8 | 1,6 | 4,0 | |
Солома (К144) | 0 | 10,5 | 6,0 | 6,0 | 0,8 | 2,9 |
3 | 10,5 | 8,0 | 8,4 | 1,9 | 4,7 | |
Сидерат (К203) | 0 | 10,5 | 6,0 | 6,0 | 1,2 | 2,6 |
3 | 10,5 | 7,0 | 6,0 | 1,8 | 3,5 | |
Минеральный + солома + сидерат | 0 | 10,5 | 7,0 | 7,8 | 1,6 | 2,6 |
3 | 15,0 | 7,0 | 7,8 | 1,6 | 3,3 | |
* Примечание: 0 - без навоза; 3 - тройная доза навоза
Тройная доза подстилочного навоза не влияла на фиксацию калия необменно, за исключением фона NPK + солома + сидерат; содержание обменного калия увеличилось на 1,0 - 2,4 мг/100 г, водорастворимого на 0,4-0,7 мг, легкообменного на 1,4-2,8 мг/100 г относительно контроля.
В случае большего внесения калия с навозом (свиной за 2001-2004 гг.) повышается уровень обеспеченности почвы обменным калием и другими формами. Выявлено, что величина его поступления с навозом играет решающую роль в калийном режиме почв.
По степени положительного влияния навоза на калийное питание растений их следует расположить в убывающем порядке: подстилочный, бесподстилочный КРС, свиной.
Химические свойства почв
Кислотность - это один из основных агрохимических показателей дерново-подзолистых песчаных почв, так как она угнетающе действует на жизнедеятельность микроорганизмов, участвующих в процессе нитрификации, что означает нарушение оптимального питания растений не только азотом, но фосфором, калием, кальцием, магнием, молибденом и другими элементами (Авдонин, Лебедева, 1970; Шильников, 1978; Яговенко, 1995; Небольсин и др., 1997).
По поводу влияния органических и минеральных удобрений на кислотные свойства почвы имеются в литературе различные мнения: одни считают, что длительное внесение навоза улучшает их (Прокошев, 1952; Авдонин, 1960; Степанченко, 1980; Кулаковская, 1978; Яговенко, 1995). Однако есть результаты исследований (Иванов, 1989; Макарова, Муха, Кочетов, 1995; Небольсин и др., Когут, 1998; Муха, Лазарев, 2003), по которым навоз и минеральные удобрения подкисляют почвенный раствор, только при интенсивном известковании достигается оптимизация кислотного состояния почв.
Данными исследований установлено, что при исходной нейтральной реакции почвенного раствора, за ротацию (опыт 1) произошло снижение рН с 7,0 до 6,85 от внесения ТНК 80 т/га + N525P390K720 под культуры севооборота, наблюдалось повышение Нг от 0,43 до 0,58 мг.-экв./100 г, сумма поглощенных оснований снизилась с 9,91 до 8,95 мг.-экв на 100 г.
Использование подстилочного, бсподстилочного КРС и свиного навоза, раз в 4 года, не обеспечивало стабильности химических свойств почвы: наблюдалась тенденция к подкислению почвенного раствора относительно исходного.
Фона без минеральных удобрений подкисляли почву менее значительно (0,25-0,38 единиц), чем с ними (0,34-0,52 ед.). Аналогичные данные получены по гидролитической кислотности: при исходной величине 0,68-1,73 мг-экв. на 100 г она повысилась на 22-27%.
Возрастающие дозы навоза в меньшей степени подкисляли почвенный раствор по сравнению с контролем, фонами удобрения. После восьми лет исследований почва из нейтральной (рН 5,83-6,70) стала слабокислой (рис. 6,7).
При более кислой реакции почвенного раствора, в пределах 4,96-6,02 и гидролитической кислотности 1,17-3,01 мг-экв/100г, почва подкислилась незначительно на естественном фоне (7%), минеральном (5%), солома + сидерат (11%); сильнее от применения соломы (18%), сидерата (23%), сочетания NPK+ солома (20%), NPK + сидерат (27%) и NPK + солома + сидерат (23%).
Внесение навоза максимально подкисляло почву на сидеральном фоне, на фоне минеральных туков в сочетании с сидератом, соломой, соломой + сидерат. В подпахотном горизонте навоз в меньшей степени влияли на подкисление почвенного раствора, а в слое 40-60 см его действие не проявлялось.
Следовательно, чем кислее почва перед закладкой опыта, тем сильнее она нуждается в известковании, так как внесение навоза не обеспечивает снижения процесса подкисления. Гуминовые кислоты дерново - подзолистых почв в основном представлены бурыми гуминовыми, которые обладают слабой способностью удерживать кальций от вымывания, поэтому после внесения навоза, известкования возвращаются к кислому исходному состоянию. По степени влияния на улучшения химических свойств виды навоза можно расположить в порядке возрастания: бесподстилочный КРС, свиной и подстилочный, торфонавозный компост.
Сравнительная эффективность органических удобрений по урожайности и продуктивности культур севооборота
Основным условием эффективного применения систем удобрения в севообороте является фактическое содержание элементов питания в почве, вынос их с урожаем культур и экономически обоснованный уровень возмещения азота, фосфора и калия.
При использовании торфонавозного компоста выявлено преимущество его совместного применения с рекомендованной дозой минеральных удобрений под культуры зернопропашного севооборота: люпин з/масса - P45K90Mg30; озимую рожь - N90P60K120Mg20, картофель - ТНК 80 т/га + N90P60K150Mg50, ячмень и овес - N90P60K90Mg30, где продуктивность севооборота составила 51,2 ц/га, что превышало один ТНК на 47%, с окупаемостью 1 кг NPK прибавкой 1,5 кг з. ед. (табл. 5).
Продуктивность от комплекса торфонавозного компоста с повышенной дозой минеральных удобрений составила 53,4 ц/га, что выше ТНК (34,8 ц/га) на 53% при оплате 1 кг NPK прибавкой 1,1 кг з.ед.
5. Урожайность культур и продуктивность севооборота в зависимости от систем удобрения, ц/га
Культура | ТНК 80 т/га - фон | Фон + рекомендованная доза N72P57K102 | Фон + повышенная доза N144P114K204 | Продуктивность севооборота, з.ед. | ||||
урожай- ность | урожай-ность | прибавка | урожай-ность | прибавка | ТНК 80 т/га | Фон + NPK рекоменд | фон + NPK повышен. | |
юпин | 400 | 442 | 42 | 457 | 57 | 68 | 75 | 78 |
Оз. рожь | 26,6 | 42,7 | 16,1 | 44,0 | 17,4 | 34,0 | 56,4 | 59,0 |
Картофель | 150 | 221 | 71 | 227 | 77 | 37,5 | 55,3 | 56,8 |
Ячмень | 11,8 | 29,3 | 17,5 | 29,8 | 18,0 | 15,7 | 39,6 | 41,0 |
Овес | 14,3 | 22,6 | 8,3 | 24,2 | 9,9 | 18,6 | 29,7 | 32,1 |
За севооборот | 173,8 | 256,0 | 266,9 | |||||
За год | 34,8 | 51,2 | 53,4 | |||||
Окупаемость 1 кг NPK кг з.ед. | 1,5 | 1,1 | ||||||
Установлено, что в зависимости от уровня плодородия почвы, продуктивность зернопропашного севооборота на контроле составляла 19,0-31,0 ц/га зерновых единиц при среднемноголетнем значении 25 ц/га (рис. 8).
Использование соломы озимой ржи (4,1 т/га) превышало вариант без удобрений на 30% с окупаемостью 1 т 1,7 ц з.ед., от сидерата она выросла на 35% при оплате 1 т зеленой массы 0,36 ц з.ед., а от сочетания соломы с сидератом - на 32% и окупаемостью 0, 28 ц з.ед.
Минеральные удобрения (экв. 40 т/га подстилочного навоза) увеличивали продуктивность на 11,2 ц/га, а оплата 1 кг NPK составила 3,6 кг з.ед. Комплексное использование минеральных удобрений с соломой обеспечило дальнейший ее рост на 56%, с сидератом - на 60% и соломой + сидерат - на 62% относительно абсолютного контроля. Однако окупаемость 1 кг NPK уменьшалась и составляла 2,5 кг, 2,0 кг и 1,6 кг зерновых единиц (при переводе в NPK все виды удобрения).
Влияние вида навоза на продуктивность оказалось практически равнозначным, которая увеличивалась от одинарной до тройной по подстилочному на 33-56%, бесподстилочному 30-50% и свиному на 33-49%, в тоже время окупаемость 1 т прибавкой зерновых единиц снижалась с 0,21-0,23 до 0,14-0,16 ц/га.
При использовании соломы, NPK + солома выход зерновых единиц выше от бесподстилочного навоза: продуктивность в сравнении с вариантом без удобрений увеличилась на 53-81% и 67-83%, на 17-39% и 7-17% относительно соломы.
На фоне сидерата, солома + сидерат наиболее продуктивными были соломистые виды навоза, увеличивая ее на 50-70% и 60-80% к контролю, на 11-26% и 5-12% к фону.
На фоне минеральных удобрений подстилочный и бесподстилочный навоз увеличивали сбор зерновых единиц на 59-75% к контролю и на 10-21% к фону NPK, что выше, чем по свиному - 53-64% и 6-13%.
Максимально насыщенный удобрениями фон: NPK + солома + сидерат с навозом, по выходу зерновых единиц превышал контроль на одинаковую величину 72-86%, 68-84%, 70-81%, фон на 6-15%, 4-14% и 5-12%, соответственно подстилочный, бесподстилочный КРС, свиной.
Тем не менее, существенного роста продуктивности севооборота по мере увеличения удобренности почвы не отмечено. По-видимому это связано с неблагоприятными водно-физическими и химическими свойствами дерново-подзолистых песчаных почв, несбалансированностью элементов питания; заменой позднеспелого сорта картофеля на среднеспелый, отсюда насыщенность удобрениями приводит к снижению окупаемости зерновыми.
Установлено, что двойные дозы навоза отдельно, в сочетаниях с соломой, сидератом, соломой + сидерат по продуктивности и окупаемости превосходят тройные. На фоне с минеральными удобрениями выявлено преимущество по окупаемости затрат одинарной дозы над двойной и тройной. Однако следует отметить, что только от максимальной дозы навоза отмечена положительная тенденция к росту уровня плодородия почвы по основным агрохимическим показателям.
Влияние органических удобрений на качество культур севооборота
Показатели качества культур севооборота зависят от условий выращивания растений, так как в процессе роста и развития они предъявляют определенные требования, связанные с характером, интенсивностью физиолого-биохимических преобразований, протекающих в них. Качество продукции определяется накоплением белков, жиров, крахмала, сухого вещества, витаминов и других веществ, которые могут меняться в широких пределах.
Многие исследователи считают, что получить продукцию с высокими показателями качества возможно только на почвах, обладающих высоким уровнем плодородия (Крищенко, 1976; Авдонин, 1978; Толстоусов, 1987; Карманов, Кирюхин, Коршунов, 1088; Минеев, 1990).
Картофель. Исследованиями установлено, что по торфонавозному компосту содержание крахмала у среднераннего сорта Невский (15,3-15,5%) ниже на 1,0-1,3% чем у среднеспелого Полесский розовый (16,2-16,8%) и на 3,3-3,5%, чем у позднего Темп (18,6-19,4%). По органо-минеральным системам удобрения между ранним и средним сортами разницы по накоплению крахмала не наблюдалось, у позднего она выросла от оптимальной дозы до 3,9-4,1%, повышенной до 3,1-3,6%. В пределах каждого сорта сочетание торфонавозного компоста с минеральными туками снижало содержание сухого вещества и крахмала, чем выше доза NPK, тем этот процесс ощутимее.
Выявлено, что накопление крахмала не изменялось от фона удобрения у позднего сорта Темп (18,3%), отмечена тенденция к его росту на 0,5-1,1% у среднеспелого Резерв (13,0%).
Дозы навоза, от одной до трех, снижали содержание крахмала по обоим сортам, максимально это наблюдалось у позднего сорта от сочетания трех доз органики с минеральными удобрениями (17,7%) на 1,9%, 1,6% и 0,9%; с соломой (18,8%) на 1,5%, 1,1% и 0,8%; с NPK + сидерат (18,4%) на 1,7%, 1,7 и 1,2% соответственно подстилочный, бесподстилочный КРС и свиной; у среднеспелого - от трех доз подстилочного навоза на фоне соломы (14,1%) на 1,4%, сидерат (13,8%), соломы + сидерат (13,9%) - на 1,0%; бесподстилочного и свиного - на минеральном фоне (13,6%) на 1,5 и 1,2%, по сидерату (13,8%) на 1,2 и 1,3%, минеральный + сидерат (13,8%) на 1,3%, а также бесподстилочного на фоне минеральный + солома (13,5%) на 1,8% и свиного по соломе + сидерат (13,9%) на 1,4% (рис. 9). Несмотря на снижение содержания крахмала, сбор его с гектара на 20-25% выше, чем на контроле и фоне удобрений без навоза.
На содержание крахмала влияли отрицательно: несбалансированность элементов питания (особенно избыток азота); использование хлорсодержащих калийных удобрений; засуха в период цветения, клубнеобразования и последующее избыточное увлажнение.
Клубни картофеля содержат ряд нежелательных соединений техногенного происхождения: нитраты, нитриты, радионуклиды и т.д.
Накопление нитратного азота в картофеле по органической системе удобрения (ТНК 80 т/га) оказалось меньшим у раннего сорта (55-83 мг/кг), чем у среднеспелого (95-110 мг/кг) и позднего (92-120 мг/кг).
По органо-минеральной системе удобрения, с оптимальной дозой NPK, накопление нитратов у раннего сорта выросло в 1,6 раза, тогда как у среднего и позднего в 1,2-1,3 раза, а с повышенной - в 1,9-2,1 раза у обоих сортов.
Как выяснилось среднеспелый сорт картофеля по содержанию нитратов превысил поздний в 2,3-2,8 раза на естественном фоне (52 мг/кг), минеральном (99 мг/кг), сидеральном (42 мг/кг), минеральном + солома (92 мг/кг), минеральном + солома + сидерат (78 мг/кг); в 3,2 раза по NPK + сидерат (74 мг/кг); в 4 раза по соломе (29 мг/кг) и в 5,3 раза по соломе + сидерат (28 мг/кг).
От возрастающих доз навоза у обоих сортов наблюдался рост содержания нитратов (рис. 10), а максимальное повышение у позднего сорта зафиксировано от тройной на всех фонах удобрения. Однако ни на одном варианте клубни не содержали нитратов выше ПДК (240 мг/кг).
Накопление нитратов у среднеспелого сорта отличалось большей интенсивностью: с подстилочным навозом 9% проб картофеля превышали ПДК, с бесподстилочным и свиным - по 19%. Следовательно, под среднеспелый сорт не рекомендуется вносить повышенные дозы навоза в комплексе с минеральными удобрениями, NPK + солома, NPK+ сидерат и NPK + солома + сидерат.
Исследования по содержанию аскорбиновой кислоты в клубнях картофеля свидетельствуют о том, что ни одна система удобрения не повышала его синтез как в раннем сорте, так и позднеспелом.
Ранний сорт снижал витамин С от применения торфонавозного компоста с оптимальной и повышенной дозой NРК на 1,1 и 1,2 мг/%, тогда как поздний уменьшал существеннее на 1,8 -2,3 мг % соответственно при 17,2 мг % и 18,3 мг % на контроле.
По степени влияния максимальных доз навоза на синтез витамина С они располагаются по убывающей: свиной, подстилочный, бесподстилочный. Применение соломы, сидерата и их сочетание незначительно уменьшало накопление витамина С, а в комплексе с навозом эта разница увеличивалась.
Влияние минеральных удобрений совместно с альтернативными источниками органического вещества, а также с тройной дозой подстилочного и бесподстилочного навоза на синтез витамина С было отрицательным, в тоже время по свиному такого снижения не получено. По-видимому это связано с соотношением элементов питания (N : Р : К) в свином навозе, которое состовляло 1:1,06 : 0,39, тогда как в подстилочном - 1:0,69:1,16, бесподстилочном - 1:0, 51:1,05, то есть наблюдалось явное превышение внесения фосфора со свиным навозом, что способствовало лучшему синтезу аскорбиновой кислоты.
Кулинарные качества клубней картофеля определяли органолептически по 5-и балльной системе, включая следующие показатели: развариваемость, мучнистость, запах, консистенция и цвет мякоти, устойчивость к потемнению.
Данные опытов выявили тенденцию ухудшения кулинарных качеств картофеля от двух доз подстилочного навоза на 0,2, бесподстилочного - 0,5, тогда как по свиному этого не отмечено. Установлен максимальный балл снижения (с 15,2 до 14,4) от тройной дозы бесподстилочного, меньший от подстилочного (с 15,4 до 14,9), неизменный по свиному (15,1-15,3). Лучшие кулинарные качества клубней картофеля по свиному навозу следует отнести на счет стабильного (по сравнению с контролем) содержания крахмала и аскорбиновой кислоты.
В детоксикации тяжелых металлов важная роль принадлежит органическим удобрениям, которые образуют с ними органо-минеральные соединения низкой растворимости. Двойная доза подстилочного навоза в 2,4 раза снизила содержание меди, в 4,6 раза цинка и 3,0 раза свинца, а от трех доз эффект снижения возрос: меди уменьшилось в 7,0 раз, а цинка и свинца не обнаружено. Бесподстилочный и свиной навоз лишь в тройной дозе проявили эффект действия на понижение меди в 1,8 раза, цинка - в 3,9 и 3,2 раза, а наличие свинца не обнаружено. т.е. за счет высоких доз навоза значительно, в 2,4-7,0 раза, уменьшилось поступление тяжелых металлов в клубни картофеля.
Виды навоза по совокупности показателей качества клубней картофеля в строну ухудшения можно расположить: подстилочный, свиной, бесподстилочный КРС.
Следует считать экономически выгодной, экологически безопасной двойную дозу изучаемого вида навоза (80, 70 и 70 т/га), за ротацию 4-х польного зернопропашного севооборота, которая обеспечивает оптимальные параметры по показателям качества картофеля.
Озимая рожь. Исследованиями установлено, что рекомендованная и повышенная дозы минеральных удобрений способствовали одинаковому росту содержания белка в зерне озимой ржи на 0,61-0,64% относительно контроля без удобрений (9,82%). Химические средства защиты растений озимой ржи при внесении рекомендованной дозы NРК вели к снижению содержания белка на 0,21%, от повышенной - к увеличению на 0,39% относительно одних удобрений (10,43 и 10,46%). Сбор белка на контроле составил 23,9 ц/га с ростом его на 17,6 ц/га по рекомендованной дозе минеральных удобрений, на 19,1 ц/га по повышенной.
Достоверное увеличение белка в зерне озимой ржи получено на сидеральном фоне (0,38%), минеральном + сидерат (0,22%) и минеральном + солома + сидерат (0,23%) относительно контроля (13,11%). Принцип влияния вида навоза на накопление белка в зерне озимой ржи не имеет установленный, определенный характер.
Содержание нитратов в зерне озимой ржи в пределах нормы (26 мг/кг), а примечание рекомендованной и повышенной дозы минеральных удобрений способствовало их росту на 15 и 23 %.
Величина накопления тяжелых металлов ниже ПДК (Рb -6 мг/кг и кадмий -0,6 мг/кг), однако, от применения минеральных туков снижалось содержание свинца на 14-18 %, увеличивалось кадмия на 76 % от повышенной дозы NРК.
Качество зерна озимой ржи характеризуется комплексом признаков, отражающих физические, химические и технологические свойства зерна. Озимая рожь в силу своих биологических особенностей имеет специфические свойства белковопротеазного и углеводно-амилазного комплексов. Для нее характерно более низкое содержание клейковины, чем у пшеницы, недостаточная вязкость белков, наличие амилазы, специфическое строение и свойства крахмала (Любарская, 1956; Гоменков, 1965). Хлебопекарные качества муки зависят в основном от состояния углеводно-амилазного комплекса, в частности от активности фермента альфа-амилазы. Во время выпечки хлеба из ржаной муки происходит избыточный гидролиз крахмала в результате высокой активности - амилазы, что приводит к резкому ухудшению качества хлеба (Кретович, 1958).
Активность фермента резко возрастает в проросшем зерне, отсюда полегание посевов озимой ржи и прорастание зерна на корню резко снижает качество будущей муки. Т.И. Иванова, А.В. Бабанина (1977) установили, что повышение белка способствует усилению активности - амилазы, что в свою очередь снижает высоту амилогралимы и число падения, а в конечном итоге ухудшается качество ржаной муки.
Относительно контроля, внесение рекомендуемых и повышенных доз снижает высоту амилограммы и число падения (с), при средней оценке амилолитической активности зерна. Колебания по объему хлеба от доз удобрений минимальны, а качество хлеба по состоянию мякиша хорошее, за исключением варианта с вторичной подкормкой азотом. На все перечисленные выше показатели хлебопекарных качеств ржаной муки химические средства защиты растений не оказывали негативного воздействия. По результатам исследований состояние углеводно-амилолитического комплекса, хлебопекарная оценка ржаной муки, состояние мякиша в среднем характеризует зерно со всех вариантов опыта как пригодное для выпечки хлеба.
Яровой ячмень. Данные опыта свидетельствуют, что применение рекомендованной дозы минеральных удобрений N90P60K90 повышает содержание белка в зерне ячменя на 0,22%, а повышенной - на 0,82% при 13,65% на контроле.
Снижение содержания белка в зерне ячменя происходило на минеральном фоне (0,25%), минеральном + сидерат (0,17%) тогда как сидеральный фон способствовал росту белка на 0,35% при 9,04% на естественном.
В последействии от максимальной дозы подстилочного навоза получено повышение белка на фоне естественном на 0,18%, минеральном на 0,20%, соломы на 1,06%, минеральном + солома на 0,21%, тогда как на минеральном + сидерат его уменьшилось на 0,26%, минеральном + солома + сидерат на 0,40%.
Три дозы бесподстилочного навоза повышали содержание белка на минеральном на 0,28%, по соломе на 0,6%. Система сидерат + навоз отрицательно влияла на его синтез; по сидерату, соломе + сидерат он снизился на 0,36%, минеральном + сидерат на 0,19% и минеральном + солома + сидерат на 0,52%.
Подобная тенденция отмечена от трех доз свиного навоза, т.е. от использования сидерата в комплексе с соломой, минеральными удобрениями произошло падение содержания белка в зерне ячменя соответственно на 0,23%, 0,33%, 0,22% и 0,62%.
Сидерат положительно повлиял на содержание белка, увеличив его на 0,35% (естественный фон 9,04%), а от сочетания с минеральными туками, максимальной дозой навоза произошло его снижение.
Содержание нитратного азота в зерне ячменя на абсолютном контроле 16,4 мг/кг. Отмечено положительное влияние максимальной дозы навоза на снижение нитратов в зерне ячменя на фоне удобрений: существенно - на естественном, минеральном, по соломе, сидерату, соломе + сидерат, минеральном + солома, менее значимо - на минеральном + сидерат, минеральном + солома + сидерат.
Овес. Содержание белка в зерне овса тесно привязано к метеорологическим условиям и колебалось от 6,5% до 14,2%. Как понижение температуры воздуха при избыточном увлажнении (1990 г.), так и недостаток влаги на фоне повышенных температур (1995-1996 гг.) резко снижают накопление белка. При содержании белка в зерне овса на контроле 11,4%, оптимальная доза минеральных туков способствовала его росту на 0,6% и повышенная на 0,8%.
Сераделла + овес и люпин. Содержание сырого белка в зеленой массе сераделлы с овсом (9,6-10,8%) уступает чистой сераделле (отава) на 3-5%, Фона удобрений не влияли на накопление белка в однолетней смеси, а в отаве снижали после сидерата, его различных сочетаний. Последействие возрастающих доз органических удобрений практически не изменяло данный показатель. Сбор зерновых единиц и сырого белка увеличивался на фоне соломы, минеральный + солома на 12-16%, несколько ниже по NРК, NРК + сидерат, NРК + солома + сидерат (5-8%), не изменялся по сидерату и солома + сидерат относительно контроля (44,2% и 13,3%). Возрастающие дозы подстилочного, бесподстилочного КРС и свиного способствовали росту выхода зерновых единиц, белка на естественном фоне, по соломе, минеральном, а на остальных подобного не отмечено.
Ценным показателем качества зеленой массы люпина на корм является содержание белка, а так же обеспеченность зерновых единиц белком. Оптимальной обеспеченность зерновой единицы белком получена на естественном фоне - 128 г, соломе - 116 г, соломе + сидерат - 130 г и NРК + сидерат - 119 г (при норме 110-115 г).
На естественном фоне, минеральном + солома, минеральном + сидерат возрастающие дозы подстилочного навоза повышали выход белка, зерновых единиц и нормативную обеспеченность белком. Аналогичные данные получены от бесподстилочного навоза на естественном фоне, минеральном, минеральном + солома; от свиного на естественном фоне, сидерате, минеральный + сидерат, минеральный + солома + сидерат.
Агроэкологическое обоснование применения органических удобрений в условиях радиоактивного загрязнения почв
В результате аварии на Чернобыльской АЭС (1986 г.) территория юго-запада Брянской и других областей Российской Федерации была загрязнена долгоживущими радионуклидами: стронций-90 и цезий-137.
Мировой опыт радиоэкологии показывает, что одной их важнейших проблем при изучении миграции радионуклидов по пищевым цепочкам, нахождения их в различных компонентах агробиоценозов является прогноз параметров загрязнения сельскохозяйственной продукции после аварий на АЭС, разработка мероприятий, обеспечивающих соответствие нормативным уровням (Юдинцева, 1962; Алексахин, 1963; Фирсакова, 1992; Howard B.J., 1993; Hovek , 1993).
За счет протекания естественных биохимических процессов отмечено 46% уменьшение содержания цезия-137 в растениеводческой продукции, вклад радиоактивного распада 5%, а доля мероприятий, направленных на снижение поступления его в конечную продукцию 49% (Моисеев, Тихомиров и др., 1982).
Следует отметить, что среди загрязненной радионуклидами территории Брянской области, большую половину составляют почвы легкого механического состава с малым содержанием гумуса и вторичных глинистых минералов (монтромириллонита, вермикулита). Это значительно осложняет получение чистой конечной продукции растениеводства, а значит и животноводства, с содержанием радионуклидов в пределах норм радиационной безопасности.
Плодородие почв Ц фактор снижения накопления цезия-137
Исследования, проведенные на разных типах почв (Юдинцева, Жигарева и др., 1982; Маркина, 1986; Алексахин, Санжарова, Кузнецов и др., 1990; Воробьев и др.. 1993; Моисеев, Агапкина, Рерих, 1994; Светов, 1996; Агеец, 2001; Моисеенко, Белоус и др., 2002; Белова, Санжарова, 2004) доказали, что уровень их плодородия является сейчас одним из главных факторов в снижении накопления радионуклида в конечной растениеводческой продукции.
Полученные результаты на почвах опытных участков (табл. 6), отличающихся по содержанию гумуса, кислотности почвенного раствора, обменного калия, то есть факторов, обеспечивающих наибольшее ограничение поступления цезия-137 в растения, установили, что на плодородном участке коэффициент накопления радионуклида в клубнях картофеля составил 1,1 (n*10-2), зерне ячменя 2,1; зеленой массе сераделлы с овсом - 3,6 и зерне озимой ржи - 1,3, тогда как на низкоплодородном участке он соответственно равен: 1,3; 3,5; 5,5 и 1,3 (рис. 11).
6. Влияние уровня плодородия на коэффициент накопления 137Cs
рН (KCl) | Нг | S | Гумус, % (по Тюрину) | Р2О5 | К2О | Плотность загрязнения цезием-137, Бк/кг | Кн, n*10-2 | |||
мг-экв. на 100 г почвы | мг/100 г почвы (по Кирсанову) | картофель | ячмень (зерно) | сераделла + овес (з/масса) | озимая рожь (зерно) | |||||
6,30 | 1,00 | 7,54 | 2,51 | 36,0 | 10,0 | 2700-4500 | 1,1 | 2,1 | 3,6 | 1,2 |
5,30 | 2,17 | 2,27 | 1,46 | 34,3 | 6,6 | 2100-3400 | 1,3 | 3,5 | 5,5 | 1,3 |
Кратность повышения коэффициента накопления радиоцезия в товарной продукции, полученной с низкоплодородного поля, составляла 1,2, 1,7, 1,5 раз соответственно картофель, ячмень, сераделла + овес и отсутствовала на озимой ржи.
Оценка вида и доз органических удобрений по накоплению цезия-137
Радиоцезий сорбируется в почве в основном за счет ее минеральной составляющей. Однако известно, биологическая доступность цезия-137 во многом зависит от содержания органического вещества, поэтому наиболее интенсивное поглощение радиоцезия растениями наблюдается на малогумусных дерново-подзолистых почвах. На богатых органическим веществом почвах 137Cs находится в необменном состоянии в составе негидролизуемого остатка (Бондарь, Шманай и др., 2000; Бондарь, Ивашкевич, 2003).
В зоне радиоактивного загрязнения получить органическое удобрение, чистое от радионуклидов, не представляется возможным. По полученным данным на 1 кг почвы с максимальной (тройной) дозой подстилочного навоза вносили дополнительно от 23 до 185 Бк, бесподстилочного - от 9 до 39 Бк и свиного - от 0,5 до 116 Бк, а в процентном отношении к загрязнению 0-20 см почвы это составило соответственно 0,63-9,2%, 0,75-1,9%, 0,15-5,9%.
Установлен эффект действия органических удобрений на снижение 137Сs в клубнях картофеля от трех доз в 1,3; 1,2 и 1,1 раз соответственно подстилочный, бесподстилочный КРС и свиной навоз.
Использование соломы озимой ржи, не изменяло коэффициента накопления 137Сs в клубнях картофеля в прямом действии, в последействии в зерне ячменя и озимой ржи относительно контроля, а снизило его величину с 5,0 до 2,4 в зеленой массе сераделлы с овсом.
На сидеральном фоне, по соломе + сидерат загрязнение клубней картофеля снижено в 1,2 раза к уровню контроля. В последействии в зерне ячменя коэффициент накопления вырос в 1,4 раза, озимой ржи - в 2 раза.
На фоне соломы максимальное снижение коэффициента накопления радионуклида составила от трех доз: - навоза в клубнях картофеля в 1,2 - 1,5 раза, бесподстилочного и свиного в 1,2-1,3 раза; в зерне ячменя от подстилочного и бесподстилочного в 1,3 - 1,6 раза; в зеленой массе сераделлы с овсом в 1,1-1,2 раза от подстилочного и бесподстилочного, эффекта от свиного не получено (рис. 12).
Сидерат и солома + сидерат в сочетании с подстилочным, бесподстилочным навозом в тройной дозе ограничили поступление цезия-137 в клубни картофеля в 1,1 - 1,4 раза, в зерно ячменя и озимой ржи в 1,2 - 1,6 раза, а в зеленую массу сераделлы с овсом в 1,2 - 1,3 раза на сидеральном фоне. От бесподстилочного навоза кратность снижения коэффициента накопления цезия-137 в клубнях картофеля составила 1,1 и 1,4 раза, зерне ячменя 1,2 и 1,6 раза, озимой ржи - 1,2 раза, в зеленой массе сераделлы с овсом в 1,2 раза на сидеральном фоне. От свиного навоза снижение коэффициента накопления 137Сs составила на сидеральном фоне по картофелю - 1,4 раза, зерне ячменя и озимой ржи - 1,2 раза и зеленой массе сераделлы с овсом - 1,3 раза. На фоне солома + сидерат понижающее действие свиного навоза отмечено только в зерне ячменя (рис. 13, 14).
Максимальное ограничение перехода радионуклида из почвы в растения отмечено от совместного применения тройной дозы навоза на фоне соломы, сидерата и соломы + сидерат.
Сочетание органических и минеральных удобрений на ограничение перехода цезия-137 в растениеводческую продукцию
Минеральные удобрения, применяемые под культуры севооборота с превышением доз фосфора в 1,2 и калия 1,5-2,0 раз над азотом, положительно действуют на процесс понижения накопления радиоцезия в товарной продукции за счет антагонизма калия и 137Сs.
Сразу после аварии на Чернобыльской АЭС рекомендованная и повышенная дозы NРК снижали накопление радиоцезия на 50-60% (в 2,0-2,4 раза) в зерне озимой ржи и на 45-54% (1,8-2,3 раза) ячменя в сравнении с вариантом без удобрений.
В результате обработки почвы радионуклид равномерно распределялся в слое 0-20 см, также произошла частичная фиксация его почвенно-поглощающим комплексом, отсюда в 1988 году отмечено резкое снижение величины коэффициента перехода по всем вариантам и он оставался стабильным в течении ряда лет. Относительно варианта без удобрений коэффициент перехода цезия-137 из почвы в зерно озимой ржи уменьшился в 1,3-1,5 раза, ячменя в 1,3 раза от рекомендованной и повышенной дозы минеральных удобрений (рис. 15, 16).
В посевах картофеля внесение минеральных удобрений на фоне ТНК уменьшало поступление цезия-137 относительно одного ТНК в 1,4 и 1,3 раза без преимуществ повышенной дозы на большое снижение.
Минеральный фон N120Р74К119 (эквивалент 40 т/га подстилочного навоза) при данном соотношении N : Р : К для почв, загрязненных радионуклидами, не отвечает рекомендуемому, и как следствие, к существенному изменению коэффициента накопления не привел. Отмечается тенденция к его снижению в клубнях картофеля, зерне ячменя и озимой ржи, только в зеленой массе сераделлы с овсом снижение цезия-137 составила 1,5 раза.
Минеральные удобрения в сочетании с альтернативными источниками органического вещества способствовали снижению коэффициента накопления радиоцезия в клубнях картофеля, увеличению в зерне ячменя 1,1 раз по NРК + солома, в 1,4 -1,5 раза по NРК + сидерат и NРК + солома + сидерат в результате внесения азота (90 кг/га) весной (табл. 7).
7. Коэффициент накопления 137Сs в продукции культур севооборота при различных системах удобрения
Фон | Доза навоза | Картофель (клубни) | Ячмень (зерно) | Сераделла + овес (з/ масса) | Озимая рожь (зерно) | ||||||||
1* | 2* | 3* | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | ||
Минеральный | 1 | 1,8 | 1,5 | 1,9 | 2,5 | 2,1 | 2,7 | - | - | - | 1,9 | 1,8 | 1,9 |
2 | 1,7 | 1,3 | 1,7 | 2,2 | 1,8 | 2,6 | - | - | - | 1,7 | 2,0 | 1,9 | |
3 | 1,5 | 1,3 | 1,6 | 2,0 | 1,7 | 2,7 | 2,9 | 3,5 | 3,5 | 1,8 | 1,6 | 2,0 | |
НСР | 0,3 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,3 | 0,4 | 0,4 | 0,3 | 0,4 | 0,3 | 0,4 | 0,3 | |
Минеральный + солома | 1 | 1,6 | 1,6 | 2,0 | 2,3 | 2,4 | 3,1 | - | - | - | 1,8 | 2,0 | 1,9 |
2 | 1,5 | 1,5 | 1,8 | 2,0 | 2,1 | 2,6 | - | - | - | 1,7 | 1,8 | 2,0 | |
3 | 1,3 | 1,4 | 1,7 | 1,9 | 1,7 | 2,6 | 3,2 | 3,2 | 3,1 | 1,4 | 1,8 | 2,1 | |
НСР | 0,4 | 0,4 | 0,3 | 0,5 | 0,5 | 0,4 | 0,3 | 0,4 | 0,3 | 0,4 | 0,3 | 0,4 | |
Минеральный + сидерат | 1 | 1,8 | 1,7 | 1,6 | 3,2 | 3,4 | 3,4 | - | - | - | 2,0 | 2,1 | 2,0 |
2 | 1,6 | 1,8 | 1,8 | 2,5 | 2,8 | 3,1 | - | - | - | 2,0 | 2,1 | 2,1 | |
3 | 1,4 | 1,4 | 1,4 | 2,4 | 2,9 | 3,3 | 3,1 | 3,2 | 3,3 | 1,9 | 1,7 | 2,1 | |
НСР | 0,4 | 0,3 | 0,3 | 0,5 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,3 | 0,4 | 0,2 | 0,4 | 0,3 | |
Минеральный + солома + сидерат | 1 | 1,5 | 1,7 | 1,9 | 2,9 | 2,9 | 3,8 | - | - | - | 2,3 | 2,0 | 2,5 |
2 | 1,3 | 1,5 | 1,8 | 2,1 | 2,6 | 3,4 | - | - | - | 1,8 | 2,0 | 2,2 | |
3 | 1,3 | 1,2 | 1,8 | 2,2 | 2,3 | 3,7 | 3,4 | 3,7 | 3,5 | 1,6 | 1,8 | 2,3 | |
НСР | 0,3 | 0,4 | 0,3 | 0,5 | 0,4 | 0,5 | 0,3 | 0,4 | 0,3 | 0,5 | 0,3 | 0,4 | |
Примечание: 1 - подстилочный навоз КРС
2 - бесподстилочный навоз КРС
3 - свиной
Три дозы навоза на минеральном фоне, по NРК + солома, NРК + сидерат, NРК + солома + сидерат уменьшали переход - цезия-137 из почвы в клубни картофеля в 1,3-1,4 раза, в зерно ячменя в 1,2-1,3 раза, в зеленую массу сераделло-овсяной смеси в 1,5-1,7 раза с большей эффективностью подстилочного и бесподстилочного и меньшей свиного.
По эффективности влияния органических удобрений на снижение коэффициента накопления виды навоза располагаются в убывающем порядке подстилочный бесподстилочный свиной.
Видовые и сортовые особенности сельскохозяйственных культур и их влияние на накопление 137Сs
Одним из эффективных приемов снижения уровня загрязнения продукции растениеводства, является подбор вида и сорта сельскохозяйственных культур, характеризующихся минимальным накоплением радионуклида.
В результате исследований получено, что накопление цезия-137 в зеленой массе сераделлы с овсом меньше, чем в люпине в 1,1-1,3 раза.
Наиболее распространенные в зоне легких почв культуры по максимальной величине накопления цезия-137 в хозяйственно ценной части урожая располагаются в порядке возрастания: кукуруза 40 - 50 Бк/кг, картофель 60 - 90 Бк/кг, озимая рожь 60 - 70 Бк/кг, ячмень 70 - 80 Бк/кг, овес 100 - 130 Бк/кг, сераделла 230 - 280 Бк/кг, люпин 300 - 360 Бк/кг, т. е. различия составляют 1,5 - 7 раз.
Опытным путем выявлено, что различия в накоплении радионуклида между сортами озимой ржи Новозыбковская 150 и Пуховчанка достигают 2 раз; ячменя сортов Московский 2 и Гонор - 1,8 раза; овса сортов Астор и Скакун - 1,7 раза; картофеля сортов Невский и Темп - 1,4 раза; люпина зеленой массы Быстрорастущий 4 и Кристалл - 1,5 раза.
Влияние климатических условий на уровень накопления радиоцезия
За годы исследований наибольшей засушливостью отличался 2002 г., чередованием засушливых и оптимальных условий 1999 г., пониженной toC воздуха и изобилием осадков 1998 г., а также наблюдались отдельные одно - двухнедельные неблагоприятные условия вегетации: или с избытком осадков, или с повышенной температурой воздуха и почвы.
Засушливые условия вегетации картофеля сокращают периоды прохождения фаз развития, а образовавшиеся клубни к концу июля в начале августа, после выпадения осадков, наращиваются молодыми, которые отличаются большим накоплением 137Сs.
Высокая температура воздуха и почвенная засуха вызывали усиленное движение молекул почвенного раствора, что способствовало перемешиванию неподвижного и диффузного слоев гранул, а также межмицелярного раствора, а это приводило к повышению соотношения 137Сs/К (Поляков, 1979).
Пасмурная дождливая погода в течение всего вегетационного периода способствовала усилению восстановительных процессов в почве, из-за недостатка кислорода, в результате чего в почвенном растворе возрастало соотношение 137Сs /К, и как следствие, содержание радиоцезия, коэффициент накопления в клубнях картофеля выше, чем при оптимальных климатических условиях.
Изобилие осадков в фазу цветения и оптимальное их количество при образовании клубней обеспечивало минимум накопления цезия-137. Выше сказанное подтверждается уравнением регрессии: 137Сs = 9,05 + ГТК бут. 10,45 + ГТК цвет. 1,41 + ГТК клубни 37,52, при R2 = 0,95 то есть ГТК в фазу клубнеобразования в значительной степени определяет накопление радионуклида. Следовательно, переменные условия увлажнения повышают загрязненность продукции.
Зерно ячменя и озимой ржи в условиях повышенной влагообеспеченности, увеличивало накопление радиоцезия от внесения сидерата с минеральными удобрениями, видами и дозами навоза за счет дополнительного азота при его разложении. На остальных вариантах получен отрицательный коэффициент корреляции между 137Сs и влагообеспеченостью. Зеленая масса сераделлы с овсом отличалась высоким накоплением 137Cs при засухе и увлажнении.
Влияние плотности загрязнения почвы на переход цезия-137
Из рассмотренных сопоставленных величин между плотностью загрязнения почвы и содержанием цезия-137 в клубнях картофеля усматривается их независимость друг от друга (табл. 8).
8. Влияние органических удобрений и плотности загрязнения почвы на уровень накопления 137Cs
Год | Доза навоза, т/га | Картофель, клубни | Ячмень, зерно | Сераделла + овес, з/масса | ||||||
содержание 137Cs, Бк/кг | Кн 10-2 | содержание 137Cs, Бк/кг | Кн 10-2 | содержание 137Cs, Бк/кг | Кн 10-2 | |||||
клубни | почва | зерно | почва | з/масса | почва | |||||
1996 | без навоза | 48 | 2573 | 1,9 | 49 | 2553 | 1,9 | 103 | 2609 | 4,0 |
40 | 37 | 2550 | 1,5 | 29 | 2650 | 1,1 | ||||
80 | 38 | 3050 | 1,2 | 28 | 2994 | 0,9 | ||||
120 | 26 | 2814 | 0,9 | 27 | 2890 | 0,9 | 55 | 2820 | 2,0 | |
1997 | без навоза | 32 | 3883 | 0,8 | 114 | 3904 | 2,9 | 192 | 3890 | 4,9 |
40 | 37 | 4090 | 0,9 | 64 | 4100 | 1,6 | ||||
80 | 37 | 3667 | 1,0 | 60 | 3684 | 1,6 | ||||
120 | 49 | 3444 | 1,4 | 47 | 3402 | 1,4 | 116 | 3400 | 3,4 | |
1998 | без навоза | 90 | 2021 | 4,4 | 90 | 2052 | 4,4 | 152 | 2072 | 7,3 |
40 | 80 | 2392 | 3,3 | 75 | 2390 | 3,1 | ||||
80 | 66 | 2472 | 2,7 | 65 | 2448 | 2,7 | ||||
120 | 64 | 2278 | 2,8 | 63 | 2253 | 2,8 | 168 | 2290 | 7,4 | |
1999 | без навоза | 68 | 3186 | 2,1 | 108 | 3204 | 3,4 | 126 | 3156 | 4,0 |
40 | 61 | 3550 | 1,7 | 110 | 3570 | 3,1 | ||||
80 | 57 | 3572 | 1,6 | 66 | 3589 | 1,8 | ||||
120 | 62 | 3374 | 1,8 | 63 | 3380 | 1,9 | 134 | 3358 | 4,0 | |
2000 | без навоза | 39 | 2367 | 1,6 | 59 | 2378 | 2,5 | 88 | 2397 | 3,7 |
40 | 32 | 2504 | 1,3 | 38 | 2500 | 1,5 | ||||
80 | 29 | 3059 | 0,9 | 33 | 3090 | 1,1 | ||||
120 | 25 | 2700 | 0,9 | 31 | 2755 | 1,1 | 88 | 2679 | 3,3 | |
2002 | без навоза | 58 | 2367 | 2,5 | 62 | 2357 | 2,6 | 86 | 2377 | 3,6 |
40 | 58 | 2504 | 2,3 | 49 | 2500 | 2,0 | ||||
80 | 63 | 2473 | 2,5 | 51 | 2469 | 2,1 | ||||
120 | 65 | 2378 | 2,7 | 48 | 2399 | 2,0 | 89 | 2405 | 3,7 | |
На зерновой культуре ячмене - из пяти лет три имеют обратную зависимость и два - прямую. Коэффициент накопления цезия-137 в зеленой массе сераделлы с овсом напрямую зависит от плотности загрязнения почвы в трех годах из пяти. Из общего числа лет исследований, указанных выше показателей, 67% свидетельствует об обратной зависимости между ними и 33% - о прямой, т.е. плотность загрязнения почвы оказывает незначительное влияние на содержание цезия-137 в конечной продукции и на коэффициент накопления, это объясняется количеством прошедших лет после аварии, в результате чего увеличивалась фиксированная форма цезия-137.
Роль калия в снижении загрязнения сельскохозяйственной продукции
Влияние калия на процесс накопления 137Cs и переход его в товарную часть продукции связано с биологическими особенностями культур и условиями вегетации. Так, при повышенной температуре воздуха, почвенной засухе в растениях усиливается дыхание с выделением аммиака, который идет на образование амидов и аминокислот. В результате возрастает кислотность, а для ее нейтрализации растения поглощают повышенно калий из почвы. При пониженных температурах в растениях накапливаются органические кислоты, которые также нейтрализуются повышенным поглощением калия (Богачев, 1996), что объясняет рост цезия-137 в конечной продукции в сухие и влажные годы.
Установлено прямое влияние повышенного содержания калия в почве и внесенного его с навозом (110-330 кг/га) на снижение содержания радионуклида в клубнях картофеля.
Влияние органических удобрений на подвижность 137Cs в почве
Прочность закрепления радионуклидов в почве зависит от реакции среды, емкости поглощения почвы, состава обменных катионов, содержания органических веществ. Поэтому, агрохимические приемы, влияющие на эти показатели, изменяют, состояние радионуклида в почве. Биологическая подвижность радионуклидов, уровень накопления их в урожае сельскохозяйственных культур, зависят, в первую очередь, от содержания радионуклида в обменной форме, то есть количества, вытесненного из почвы растворами нейтральных солей.
Проведенные исследования показали, что применение бесподстилочного навоза снизило содержание обменного 137Cs в почве на 0,7%, при этом доля подвижного 137Cs (вытяжка 1н HCl) увеличилась на 0,8%, а прочносвязанного (вытяжка 3н HCl) уменьшилось на 2,5% по сравнению с контролем. Внесение подстилочного навоза приводит к большему снижению, по сравнению с бесподстилочным, доли обменного и подвижного 137Cs. Солома снижает подвижность 137Cs, причем в большей степени, чем навоз - содержание обменного 137Cs снизилось на 3% по сравнению с контролем, подвижной формы - на 1,2%, прочносвязанной Ц на 2,0%. Запашка зеленого удобрения по влиянию на подвижность 137Cs была более эффективной по сравнению с соломой, а совместное использование соломы и сидерата снизило количество обменного 137Cs в почве на 4,1% по сравнению с контролем.
Внесение бесподстилочного навоза в сочетании с соломой, сидератом практически не изменяло подвижность радионуклида по сравнению с безнавозным фоном, а эффективность подстилочного навоза выше бесподстилочного.
Раздельное или комбинированное применение органических удобрений приводит к увеличению доли фиксированного 137Cs, то есть наблюдается снижение биологической подвижности радионуклида.
По своему влиянию на снижение подвижного 137Cs изучаемые виды органических удобрений располагаются в ряд: бесподстилочный навоз < подстилочный навоз < солома < сидерат <солома + сидерат (табл. 9).
9. Влияние органических удобрений на формы накопления 137Cs в почве
Вариант опыта | Содержание форм 137Cs в % от суммарного | |||
обменная (1н СН3СООNH4) | подвижная (1н HCl) | прочносвязанная (3н HCl) | фиксированная | |
Без внесения навоза | ||||
Контроль | 11,6 | 8,3 | 18,7 | 61,4 |
Солома | 8,6 | 7,1 | 16,7 | 67,6 |
Солома + сидерат | 7,5 | 7,1 | 14,8 | 70,6 |
Сидерат | 8,2 | 6,0 | 16,1 | 69,7 |
Бесподстилочный навоз | ||||
Контроль | 10,9 | 9,1 | 16,2 | 63,8 |
Солома | 8,4 | 8,2 | 16,1 | 67,3 |
Солома + сидерат | 7,0 | 7,1 | 15,3 | 70,6 |
Сидерат | 8,2 | 7,2 | 16,5 | 68,1 |
Подстилочный навоз | ||||
Контроль | 10,6 | 6,4 | 18,4 | 64,6 |
Солома | 8,1 | 5,6 | 15,7 | 70,6 |
Солома + сидерат | 7,0 | 4,9 | 14,0 | 74,1 |
Сидерат | 6,5 | 4,7 | 13,7 | 75,1 |
Снижение биологической подвижности 137Cs после применения органических удобрений обусловлено изменением физико-химических характеристик почвы, в частности, увеличением содержания гумуса. Корреляционный анализ выявил обратную зависимость между содержанием гумуса и обменной формой 137Cs в почве - коэффициент корреляции составил для вариантов без применения навоза -0,81, при внесении подстилочного навоза 0,81, а бесподстилочного 0,91.
Оптимальные параметры почвенного плодородия для получении нормативно чистой продукции культур севооборота
По данным ряда исследователей установлено, что оптимальные уровни содержания гумуса, фосфора и калия имеют значительные колебания для культур, возделываемых на разных типах почв, а на загрязненных радионуклидами есть свои специфические особенности (Юдинцева, Жигарева и др., 1982; Маркина, 1986; Мерзлая, 1987; Шевцова, 1988; Алексахин, Санжарова, Кузнецов и др., 1990; Воробьев и др.. 1993; Моисеев, Агапкина, Рерих, 1994; Светов, 1996; Агеец, 2001; Моисеенко, Белоус и др., 2002; Белова, Санжарова, 2004).
По результатам исследований 1996-2002 гг. ни одна проба картофеля не имела превышения нормативных требований СанПиН-96 и СанПиН 2.3.2.1078-01, по содержанию цезия-137 не зависимо от систем удобрения. При наличии в пахотном слое 1,25-1,40 % гумуса, 18-19 мг/100 г подвижного фосфора и 3-4мг/100 г калия можно получить 80-90 ц/га чистого картофеля. Для увеличения урожайности до 200 ц/га необходимо внести 10-20 т/га навоза + N90Р60К150, т.к. в этом случае соотношение NРК равно 1 : 0,7 : 1,7 что обеспечивает сбор основной продукции, чистой от радионуклида.
Зерно ячменя в 1998-2000 гг., не отвечало требованиям СанПиН-96 в опыте с подстилочным навозом на 50-75%, с бесподстилочным на 56-72% и на 97% свиным. Низкий процент получения чистого зерна смогли обеспечить максимально высокие агрохимические показатели: гумуса 2,0-2,4%, фосфора 35-40 мг и калия 8-10 мг/100 г.
При ужесточении норм по чистому зерну в 2001 г (70 Бк/кг), в опытах с навозом 3-10% проб зерна ячменя не отвечали требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01. Оптимальные параметры по уровню обеспеченности основными элементами питания составили 1,65-1,80% гумуса; 24-27 мг Р2О5 и 5-6 мг/100 г К2О.
По годам исследований ни одна проба зеленой массы однолетней смеси сераделлы с овсом не превышала КУ-370 Бк/кг. Урожайность в пределах 300 ц/га возможно получать при содержании гумуса 1,25-1,40%, фосфора 18-19 мг и калия 3-4 мг/100 г.
За годы исследований только в 2001 г. 59-81% проб зерна озимой ржи не соответствовало нормативным требованиям. Оптимальные параметры плодородия почвы составляют 1,7-1,9% гумуса, фосфора 20-25 и калия 6-8 мг/100 г.
Выявлено, что увеличение содержания гумуса в пахотном слое с 1,25-1,40% до 2,05-2,25% снизило накопление цезия-137 в 2,0-2,1 раза в клубнях картофеля, в 3,1-3,8 раза в зерне ячменя, озимой ржи в 2,0-2,6 раза. С ростом содержания подвижного фосфора с 18-19 до 36-39 мг/100 г, обменного калия с 3-4 до 9-10 мг/100 г установлена аналогичная кратность снижения накопления 137Сs.
Для получения чистого картофеля, зерна ячменя озимой ржи и зеленой массы сераделлы с овсом радиоактивно загрязненная почва должна содержать гумуса не менее 2%, фосфора - 30 мг/100 г, калия более 10 мг/100 г, реакция почвенного раствора 5,8-6,2 единиц.
ВЫВОДЫ
- Исследованиями, проведенными в 1987-2007 годах на дерново-подзолистой песчаной почве юго-запада России установлено, что в воспроизводстве и повышении их плодородия важная роль принадлежит органическим удобрениям, при этом, помимо традиционных компостов, навоза, необходимо широко применять бесподстилочный навоз КРС, свиной, солому, сидераты.
- Отмечается равноценное действие на увеличение содержания гумуса в почве подстилочного навоза КРС, торфонавозного компоста, свиного, соломы с бесподстилочным навозом, сидерата с подстилочным и свиным. Более существенное влияние на повышение содержания гумуса почвы оказывают системы: торфонавозый компост в сочетании с рекомендованной дозой минеральных удобрений, три дозы навоза на фоне соломы, сидерата и соломы + сидерат.
- Минерализация бесподстилочного навоза, независимо от дозы, за 2,5 года составила 80%, подстилочного - чуть больше половины и с ростом доз она снижалась; свиного - меньше половины, увеличивалась от возрастающих доз. Гумусовые кислоты (ГК + ФК) в общем углероде представлены 33%, в которых фульвокислоты превышают гуминовые в 1,3-1,8 раза, а остальное - негидролизуемый остаток (67%). При внесении максимальной дозы навоза и различных его сочетаний отмечено повышение гумусовых кислот, в том числе гуминовых, в результате тип гумуса трансформировался из фульватного в фульватно-гуматный.
Содержание лабильного органического вещества повысилось с 0,28% (исходное) до 0,32-0,35% от навоза, а от сочетания его с соломой, сидератом и соломой + сидерат до 0,40-0,50%.
- Солома, сидерат, солома + сидерат не обеспечивают поддержания фосфатного и калийного режима почвы на исходном уровне. Наиболее благоприятное фосфорное питание растений обеспечивают: торфонавозный компост с рекомендованной дозой NPK, тройной дозе подстилочного КРС, бесподстилочного КРС, свиного на фоне соломы, сидерата и соломы + сидерат, двойные - на фоне NPK, NPK + солома, NPK + сидерат и NPK + солома + сидерат. Оптимальный калийный режим питания обеспечивается на фоне альтернативных источников органического вещества и тройных доз навоза, а при их сочетании с минеральными удобрениями - двойных, торфонавозный компост с повышенной дозой минеральных удобрений.
- Органическая, органо-минеральная системы удобрения повышают уровень обеспеченности почвы растворимыми и легкогидролизуемыми формами азота, нитрификационную способность.
Существенных изменений фракционного состава фосфатов относительно изначального, где преобладали железо и алюмофосфаты, от применения органических удобрений не установлено. Отмечено увеличение содержания фракций фосфора от сочетания навоза с NPK и навоза с NPK + солома + сидерат. На аналогичных вариантах повышались обменные, легкообменные, водорастворимые формы калия. Выявлен незначительный ресурс необменной формы калия при максимальной удобренности почвы.
- Органические удобрения подкисляют почву пахотного слоя меньше чем подпахотного. От возрастающих доз навоза, подкисление почвы снижалось и в большей мере этому способствовали торфо-навозный компост и подстилочный, в меньшей - свиной и бесподстилочный КРС.
- Среднегодовой выход зерновых единиц в зернопропашном севообороте, за счет естественного плодородия почвы, составил 19-31 ц/га (среднее 25 ц/га). Прибавка продуктивности севооборота от внесения 40 т/га подстилочного навоза, 35 т/га бесподстилочного КРС и свиного, соломы озимой ржи, сидерата, соломы + сидерат составила 7,4-9,2 ц/га з.ед.; при использовании двойных доз вида навоза продуктивность повысилась до 37-38 ц/га з.ед.; тройных и торфо-навозного компоста - до 38-39 ц/га з.ед. Выход зерновых единиц от сочетания бесподстилочного навоза с соломой (38,2-45,3 ц/га з.ед.) выше, чем подстилочного - (37,3-44,1) и свиного - (37,2-43,1 ц/га з.ед.) при максимальной величине от трех доз, тогда как на фоне сидерата наиболее продуктивными были соломистые виды навоза. Торфо-навозный компост с рекомендованной дозой NPK под каждую культуру обеспечил максимальную продуктивность - 51,2 ц/га з.ед. и повышенной NPK - 53,4 ц/га з.ед.
- Применение торфо-навозного компоста 80 т/га с рекомендованной дозой NPK (N90P60K120Mg40), двойных доз подстилочного (80 т/га), бесподстилочного (70 т/га) и свиного (70 т/га), соломы, сидерата не снижало качество клубней продовольственного картофеля, особенно поздних сортов. Тройная доза навоза увеличивала содержание нитратов, снижала крахмал, сухое вещество, витамин С и кулинарные качества в ранних и среднеспелых сортах. Уровень накопления белка в зерне озимой ржи, ячменя и овса обусловлен сортовыми особенностями, метеорологическими условиями вегетации и не всегда адекватно повышал его с увеличением доз органических, минеральных удобрений. Качество зеленой массы сераделлы с овсом и люпина узколистного в меньшей степени зависело от органических удобрений.
- Агроэкологическое обоснование различных факторов в снижении накопления радионуклида в растениях, указывает на приоритетность высокого уровня плодородия почв, когда коэффициент накопления в клубнях картофеля уменьшается в 1,2 раза, зерне ячменя - в 1,7 раза и озимой ржи - в 1,3 раза, зеленой массе сераделлы и овса - в 1,2 раза. Виды сельскохозяйственных культур по накоплению цезия-137 располагаются по возрастающей: кукуруза (зеленая масса) 40-50 Бк/кг - картофель 60-90 Бк/кг - озимая рожь 60-70 Бк/кг - ячмень 70-80 Бк/кг - овес 100-130 Бк/кг Ц сераделла + овес (зеленая масса) 230-280 Бк/кг - люпин (зеленая масса) 300-360 Бк/кг, по которым различия достигают 1,5 - 7,0 раз. Между сортами озимой ржи они составляют два раза, ячменя - 1,8 раза, овса - 1,7 раза, картофеля - 1,4 раза, люпина - 1,5 раза. Периодическое изменение условий увлажнения пахотного слоя, а также избыток влаги в фазу клубнеобразования увеличивает переход цезия-137 в клубни картофеля. Уровень обеспеченности влагой, оказывал различное влияние на коэффициент накопления радиоцезия в зерне ячменя, овса, озимой ржи от прямолинейной до обратной зависимости.
- Связь между уровнем обеспеченности пахотного слоя обменным калием, внесенного его с видами удобрений и величиной перехода цезия-137 имеет обратную зависимость. При повышенном содержании калия в почве и значительном поступлении с дозами навоза наблюдалось снижение содержания цезия-137: в клубнях картофеля - в 1,3-2,6 раза, в зерне ячменя и озимой ржи - 2,2-2,4 раза, в зеленой массе сераделлы с овсом - в 2,0 раза.
- По степени влияния на коэффициент накопления радионуклида в конечной продукции приравниваются солома, сидерат, солома + сидерат, минеральные удобрения, 40 т/га подстилочного навоза, 35 т/га бесподстилочного КРС и свиного. Повышенные дозы подстилочного навоза (80 и 120 т/га) и свиного (70 и 105 т/га) на фоне соломы, сидерата и соломы + сидерат значительно снижали коэффициент накопления в картофеле, ячмене и зеленой массе относительно бесподстилочного. На фоне минеральных удобрений, NPK + солома, NPK + сидерат, NPK + солома + сидерат подстилочный и бесподстилочный навоз в большей степени снижали накопление цезия-137, чем свиной. С повышением доз навоза увеличивалась доля фиксированного радиоцезия и переход его в продукцию уменьшался.
- После аварии на ЧАЭС больший процент радиоцезия находился в подвижной, обменной формах и был доступен растениям, поэтому получен высокий коэффициент перехода цезия-137 из почвы в картофель при внесении торфо-навозного компоста, в зерно ячменя и озимой ржи.
В отдаленный период после аварии на ЧАЭС плотность загрязнения пахотного слоя в меньшей степени (33% из 100%) оказывала влияние на величину коэффициента накопления цезия-137 в конечной продукции культур севооборота за счет увеличения доли прочнофиксированной формы.
- Выявлено, что различия в накоплении радионуклида между сортами озимой ржи Новозыбковская 150 и Пуховчанка достигают 2 раз; ячменя сортов Московский 2 и Гонор - 1,8 раза; овса сортов Астор и Скакун - 1,7 раза; картофеля сортов Невский и Темп - 1,4 раза; люпина зеленой массы Быстрорастущий 4 и Кристалл - 1,5 раза; между культурами - 1,6-7,0 раза. Различия между видами сельскохозяйственных культур достигают 2-7 раз.
- Установлено, что получение продовольственного картофеля (63 Бк/кг), зеленой массы сераделлы с овсом (300 Бк/кг), отвечающего требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01, обеспечивается при содержании гумуса в пахотном слое 1,25-1,40%, фосфора - 18-19 и калия 3-4 мг/100, нейтральной реакции почвенного раствора при урожайности 80-90 ц/га. Оптимальными параметрами агрохимических показателей для чистого зерна озимой ржи, ячменя, овса (70 Бк/кг) следует считать по гумусу 1,65-1,80% фосфору 24-27 и калию 5-6 мг/100 г. Выявлено, что при увеличении содержания гумуса с 1,25-1,40% до 2,05-2,25% снизилось накопление цезия-137 в клубнях картофеля в 2,0-2,1 раза, зерне ячменя в 3,1-3,8 раза и озимой ржи в 2,0-2,6 раза. С ростом подвижного фосфора с 18-19 мг до 36-39 мг/100 и обменного калия с 3-4 до 9-10 мг/100 г установлена аналогичная кратность уменьшения 137Cs.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
На дерново-подзолистых песчаных почвах Нечерноземной зоны при радиоактивном загрязнении, рекомендуется соблюдение плодосменных севооборотов с наличием пропашных, зерновых и бобовых культур.
Для поддержания и повышения почвенного плодородия, получения высоких урожаев нормативно чистой продукции, при общепринятой агротехнике возделывания культур, рекомендуется:
- под картофель (урожайность 250-300 ц/га) органо-минеральная система: 80 т/га торфо-навозного компоста + N90P60K120; 80 т/га подстилочного навоза, 70 т/га бесподстилочного КРС и свиного + N120P75K120. Для площадей, удаленных от животноводческих ферм, использовать солому озимых и яровых культур, посевы пожнивного сидерата в сочетании с N90P60K120, обеспечивающих получение 150-170 ц/га клубней картофеля;
- под ячмень и овес (урожайность 25-30 ц/га) минеральная система - N90P60K90 + последействие торфо-навозного компоста 80 т/га; N90 + последействие 80-120 т/га подстилочного навоза, 70-105 т/га бесподстилочного КРС и свиного;
- под озимую рожь (урожайность 30-35 ц/га) минеральная система - N90P60K120 + пожнивно-корневые остатки люпина; N90K60 + отава сераделлы;
- под однолетний люпин (урожайность 400-500 ц/га з/массы), сераделло-овсяную смесь (урожайность 280-350 ц/га) минеральная система - P45K90.
Указанные выше системы удобрения за севооборот: пропашная культура - яровые зерновые - сераделло-овсяная смесь или люпин - озимая рожь обеспечат выход 40-53 ц/га з.ед., при содержании цезия-137 в пределах норм СанПиН 2.3.2.1078-01; в картофеле 60-90 Бк/кг, в зерне ячменя, овса, озимой ржи 70 Бк/кг, в зеленой массе кукурузы 40-50 Бк/кг, люпина 300-360 Бк/кг, сераделлы с овсом 230-280 Бк/кг.
Основные публикации по теме диссертационной работы
- Кирикой, Я.Т. Экологически безопасные зерновые комплексы на песчаных почвах Нечерноземья / Кирикой Я.Т., Листова М.Г., Куриленко А.Т., Драганская М.Г. // Химизация сельского хозяйства. -1991. - № 10. Ц С. 73-77.
- адонин, В.Ф. Комплексное применение удобрений, пестицидов и регуляторов роста на озимой ржи при различных способах основной обработки почвы / Ладонин В.Ф., Куриленко А.Т., Драганская М.Г., Плеханов А.Н., Самойлов Л.Н. // Повышение плодородия и продуктивности песчаных почв: Сб. научн. тр. / Новозыбковский филиал ВИУА. Под. ред. Н.М. Белоус. - Брянск, 1996. - С. 129-135.
- адонин, В.Ф. Эффективность комплексного применения средств химизации на фоне различных способов обработки почвы под ячмень / Ладонин В.Ф., Куриленко А.Т., Драганская М.Г., Самойлов Л.Н. // Повышение плодородия и продуктивности песчаных почв: Сб. научн. тр. / Новозыбковский филиал ВИУА. Под ред. Н.М.Белоус. - Брянск, 1994. - С.136-142.
- Драганская, М.Г. Сельскохозяйственное производство в условиях радиоактивного загрязнения / Драганская М.Г., Моисеенко Ф.В., Белоус Н.М. // Химизация в сельском хозяйстве. Ц 1996. - № 3.- С. 32-33.
- адонин, В.Ф. Комплексное применение средств химизации и урожайность озимой ржи / Ладонин В.Ф., Куриленко А.Т., Драганская М.Г, Самойлов Л.Н. Духанин М.А. // Химия в сельском хозяйстве. -1996. - № 3. Ц С. 14-16.
- Драганская, М.Г. Влияние микроэлементов на урожайность и качество картофеля при разных уровнях питания / Драганская М.Г., Куриленко А.Т. // Повышение плодородия и продуктивности песчаных почв: Сб. научн. тр. / Новозыбковский филиал ВИУА. Под ред. Н.М.Белоус. - Брянск, 1996. - С. 90-94.
- Духанин Ю.А. Формирование плодородия песчаных почв в длительных опытах под влиянием систем удобрений в процессе интенсивного окультуривания / Духанин Ю.А., Духанин А.А., Колосова А.А., Тарасова (Драганская) М.Г и др. // Второй Международный симпозиум по длит. опытам с удобрениями. (Польша). Ц М:. ВИУА., 1998. - С. 42.
- Афанасьев, Р.А. Методические рекомендации по изучению эффективности нетрадиционных органических и органо-минеральных удобрений / Р.А. Афанасьев, Г.Е. Мерзлая, М.Г. Драганская и др.; Под. ред. Н.З. Милащенко. - Москва, 2000. - 39 с.
- Белоус, Н.М Пути повышения эффективности удобрения на дерново-подзолистой песчаной почве в условиях радиоактивного загрязнения / Белоус Н.М., Драганская М.Г. // Бюллетень ВИУА. - 2001 - № 114. - С. 61-62.
- Мерзлая, Г.Е. Эффективность возрастающих доз навоза, их сочетаний с минеральными удобрениями, соломой и сидератами при выращивании картофеля на загрязненной песчаной почве / Мерзлая Г.Е., Белоус Н.М., Драганская М.Г. // Бюллетень ВИУА.. - 2001. - № 115 - С. 50-51.
- Белоус, Н.М. Продуктивность севооборота и содержание цезия-137 в продукции в зависимости от уровня плодородия почвы и ее удобренности / Белоус Н.М., Драганская М.Г., Сидорцов В.В. // Современные проблемы использования и повышение эффективности удобрении: Матер. Междунар. научн. конфер.Ц Горки. БСХА, 2001. Ц С. 18-20.
- Белоус, Н.М. Влияние органических и минеральных удобрений на плодородие дерново-подзолистой песчаной почвы / Белоус Н.М., Драганская М.Г, Куриленко, А.Т., Козловская Н.П. // Системы воспроизводства плодородия почв в ландшафтном земледелии: Матер. Всероссийской научн. прак. конфер. Ц Белгород: Крестьянское дело, 2001, - С. 29-31.
- Драганская, М.Г. Длительное применение удобрений и их влияние на продуктивность и плодородие дерново-подзолистой песчаной почвы / Драганская, М.Г., Куриленко А.Т., Духанин М.А. // Система воспроизводства плодородия почв в ландшафтном земледелии: Мат. Всеросск. научн. практ. конферен. Ц Белгород: Крестьянское дело, 2001, - С. 74-76.
- Драганская, М.Г. Эффективность применения свиного навоза под картофель на дерново-подзолистой песчаной почве в условиях радиоактивного загрязнения / Драганская М.Г., Сидорцов В.В. // Бюллетень ВИУА. - 2001. - № 114. - С.81-82.
- Белоус, Н.М. Влияние разных систем удобрения на переход цезия-137 из почвы в растения / Белоус Н.М., Драганская М.Г. // Повышение плодородия, продуктивности дерново-подзолистых песчаных почв и реабилитация радиационно-загрязненных сельскохозяйственных угодий: Сб. научн. тр. / НГСОС ВНИИА; Под. ред. Н.М. Белоус. - Москва, 2002.- Вып. 7. - С. 39-52.
- Драганская, М.Г. Влияние уровня плодородия почвы и ее удобренности на накопление цезия-137. / Драганская М.Г., Сидорцов В.В. // Повышение плодородия, продуктивности дерново-подзолистых песчаных почв и реабилитация радиационно-загрязненных сельскохозяйственных угодий: Сб. научн. тр. / НГСОС ВНИИА. Под. ред. Н.М. Белоус. - Москва, 2002.- Вып. 7. - С. 80-84.
- Драганская, М.Г. Солома на удобрение / Драганская М.Г., Куриленко А.Т, Сидорцов В.В, Гоев А.М. // Повышение плодородия, продуктивности дерново-подзолистых песчаных почв и реабилитация радиационно-загрязненных сельскохозяйственных угодий: Сб. научн. тр. / НГСОС ВНИИА. Под. ред. Н.М. Белоус. - Москва, 2002.- Вып. 7. - С. 244-251.
- Драганская, М.Г. Технология возделывания редьки масличной на семена, удобрение и корм / Драганская М.Г., Куриленко А.Т., Сидорцов В.В., Гоев А.М. // Повышение плодородия, продуктивности дерново-подзолистых песчаных почв и реабилитация радиационно-загрязненных сельскохозяйственных угодий: Сб. научн. тр. / НГСОС ВНИИА. Под. ред. Н.М. Белоус. - Москва, 2002.- Вып. 7. - С. 260-264.
- Белоус, Н.М. Пути повышения эффективности применения систем удобрений и их влияния на плодородие песчаной дерново-подзолистой почвы / Белоус Н.М., Драганская М.Г., Козловская Н.М., Харкевич Л.П. // Повышение плодородия, продуктивности дерново-подзолистых песчаных почв и реабилитация радиационно-загрязненных сельскохозяйственных угодий: Сб. научн. тр. / НГСОС ВНИИА. Под. ред. Н.М. Белоус. - Москва, 2002.- Вып. 7. - С. 160-175.
- Технологии реабилитации радиоактивно загрязненных естественных кормовых угодий / Н.В. Гончарин, А.А. Курганов, Ю.А. Духанин, Н.М. Белоус, Ф.В. Моисеенко, В.Ф. Шаповалов, М.А. Духанин, Л.П. Харкевич, М.Г. Драганская, Л.А. Воробьева и др.; Под ред. Н.М. Белоус. Ц М.: ФГНУ. Росинформагротех, 2002. Ц 40 с.
- Мерзлая, Г.Е. Сравнительная эффективность систем удобрений в севообороте на дерново-подзолистой песчаной почве / Мерзлая Г.Е., Белоус Н.М., Драганская М.Г. // Агрохимия. - 2002. - № 1. Ц С. 42-47.
- Белова, Н.В. Влияние органических удобрений на биологическую активность 137Сs / Белова Н.В., Драганская М.Г., Санжарова Н.И. // Плодородие.Ц 2004. - № 5. Ц С. 35-38.
- Драганская, М.Г. Виды органических удобрений и их роль в повышении плодородия почв легкого механического состава / Драганская М.Г. // Производство экологически безопасной продукции растениеводства и животноводства: Матер. Междун. научн. - практ. конфер. - Брянск, 2004. - С. 17-21.
- Драганская, М.Г. Роль органических удобрений в снижении накопления 137Сs в растениях / Драганская М.Г., Чаплыгина В.В., Белоус Н.М. // Плодородие. - 2005. Ц № 4. Ц С. 37-38.
- Моисеенко, Ф.В. Влияние уровня содержания гумуса, фосфора, калия на легкой дерново-подзолистой почве на накопление 137Сs в зерне озимой ржи / Моисеенко, Ф.В., Шлык Д.П., Драганская М.Г., Шаповалов В.Ф. и др. // Чернобыль Ц 20 лет спустя: Матер. Междун. научн. Ц практ. конфер. Ц Брянск, 2005. Ц С. 82-83.
- Белоус, Н.М. Влияние систем удобрения на накопление тяжелых металлов в сельскохозяйственной продукции / Белоус Н.М., Шаповалов В.Ф., Моисеенко, Ф.В., Драганская М.Г. // Вест. Брянской госуд. с.-х. академии. Ц Брянск.- 2005. Ц С. 22-29.
- Шлык, Д.П. Органические удобрения и качество картофеля в условиях радиоактивного загрязнения дерново-подзолистых почв / Шлык Д.П., Драганская М.Г., Белоус Н.М. // Агрохимический вестник.. Ц 2005.Ц № 3. Ц С. 27-28.
- Руководство по ведению сельскохозяйственного производства на радиоактивно загрязненных территориях Республики Беларусь и Российской Федерации / Москва-Минск 2005. в соавторстве // Сб. нормат. и метод. документов, регламент. ведение с.х.-ва на территории, подвергшейся радиоактивн. загрязнению в результате аварии на ЧАЭС. // Обнинск. Ц 2006. - т. 3. Ц С. 195-334.
- Белоус, Н.М. Внесение бесподстилочного навоза под картофель на песчаной почве при радиоактивном загрязнении / Белоус Н.М., Мерзлая Н.Е., Смирнов М.О., Драганская М.Г. // Плодородие. Ц 2006. Ц № 2. Ц С. 38-40.
- Драганская, М.Г. Влияние систем удобрения на продуктивность полевого севооборота и плодородие почвы / Драганская М.Г. Белоус Н.М., Козловский Н.Н. // Агроэкологические проблемы использования органических удобрений на основе отходов промышленного производства. РАСХН, ВНИПТИОУ: Сб. научн тр. - Владимир, 2006. - С. 203-208.
- Сидорцов В.В. Внесение свиного навоза под картофель в зоне радиоактивного загрязнения / Сидорцов В.В., Драганская М.Г., Белоус Н.М. // Плодородие. Ц 2006. - № 6. Ц С. 37-39.
- Драганская, М.Г. Влияние органических, органо-минеральных систем удобрения на агрохимические свойства дерново-подзолистой песчаной почвы / Драганская, М.Г., Белоус Н.М., Козловская Н.П. // Повышение плодородия и продуктивности дерново-подзолистых песчаных и реабилитации радиоактивно загрязненных сельскохозяйственных угодий ВНИИА: Под.ред. Сычева В.Г. - Москва, 2007. - С. 40-44.
- Драганская, М.Г. Последействие органических удобрений на урожайность и качество зерна ячменя в зоне неустойчивого увлажнения / Драганская М.Г., Харкевич Л.П. // Повышение плодородия и продуктивности дерново-подзолистых песчаных и реабилитации радиоактивно загрязненных сельскохозяйственных угодий ВНИИА: Под.ред. Сычева В.Г. - Москва, 2007. - С. 55-64.
- Драганская, М.Г. Влияние длительного применения органических удобрений на продуктивность, баланс элементов питания и агрохимические свойства почвы в зернопропашном севообороте / Драганская М.Г. // Повышение плодородия и продуктивности дерново-подзолистых песчаных почв и реабилитации радиоактивно загрязненных сельскохозяйственных угодий. ВНИИА: Под.ред. Сычева В.Г. - Москва, 2007. Ц С. 83-93.
- Моисеенко, Ф.В. Влияние уровня обеспеченности дерново-подзолистой песчаной почвы подвижным калием на поступление 137Сs в продукцию растениеводства / Моисеенко Ф.В., Шаповалов В.Ф., Драганская М.Г. и др. // Повышение плодородия и продуктивности дерново-подзолистых песчаных и реабилитации радиоактивно загрязненных сельскохозяйственных угодий ВНИИА: Под.ред. Сычева В.Г. - Москва, 2007. Ц С. 14-35.
- Белоус, Н.М. Плодородие дерново-подзолистых песчаных почв, баланс питательных веществ при различных системах удобрения / Белоус Н.М., Драганская М.Г., Шаповалов В.Ф., Моисеенко Ф.В. // Программирование урожаев и биологизация земледелия: Сб. научн тр. Брянская ГСА.Ц Брянск, 2007. Ц Вып. 3. ч. 2.- С. 3-41.
- Драганская, М.Г. Влияние длительного применения систем удобрения на продуктивность, баланс элементов питания и агрохимические свойства почвы легкого гранулометрического состава. / Драганская М.Г. // Программирование урожаев и биологизация земледелия: Сб. научн. тр. Брянская ГСА. Ц Брянск, 2007. Ц Вып. 3. ч. 2. Ц С. 41-48.
- Белоус, Н.М. Экологический мониторинг за 137Cs в песчаной почве / Белоус Н.М., Драганская М.Г.// Проблемы и перспективы развития аграрного производства: Сб. материал. международ. научн. конференции. - Смоленск, 2007. - С. 88-91.
- Драганская, М.Г. Влияние систем удобрения на фосфорный режим дерново-подзолистой песчаной почвы / Драганская М.Г.// Проблемы и перспективы развития аграрного производства: Сб. материал. международ. научн. конференции. - Смоленск, 2007. - С. 103-106.
- Драганская, М.Г. Последействие органических удобрений на урожайность зерна ячменя в зоне неустойчивого увлажнения / Драганская М.Г.// Проблемы и перспективы развития аграрного производства: Сб. материал. международ. научн. конференции. - Смоленск, 2007. - С. 225-228.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по биологии