Geum.ru

Экологические аспекты известкования дерново-подзолистых почв северо-запада россии

Вид материалаАвтореферат диссертации

Содержание


Предложения производству
Список работ, опубликованных по теме диссертации
Подобный материал:
1   2   3   4
  • у культур, менее чувствительных к кислотности, эффективность известкования в зависимости от уровня питания может снижаться (зерновые);
  • у культур, высоко чувствительных к кислотности, по мере увеличения количества питательных веществ в почве, эффективность известкования повышается (кормовая свекла).

7. Для культур полевого севооборота зависимость их урожайности от известкования и уровня минерального питания на дерново-подзолистых почвах легкого гранулометрического состава выражается следующими уравнениями:
  • для ячменя –

у=23,65+0,34Н+1,10N-0,175Н2-0,45N2-0,0056NH+0,019N2Н
  • для многолетних трав –

у=79,5+0,73Н+0,76N-0,26H2-0,72N2+0,076NH-0,030N2H
  • для озимой ржи –

у=25,23-0,096H+1,105N+0,0012H2-0,475N2+0,105NH+0,0216N2H
  • для овса –

у=20,156+0,122H+0,853N-0,116N2+0,035NH-0,0062N2H
  • для картофеля -

у=169,7-0,26H+12,08N+0,16H2-1,82N2+0,15NH+0,27N2H,

где у – урожайность культур, ц/га,

N,H – дозы удобрений и извести в условных единицах.

8. Внесение высоких доз минеральных удобрений, особенно на легких почвах, приводит к усилению вымывания азота. Известкование кислых почв большими дозами также усиливает миграцию азота по профилю почвы.

9. Внесение фосфорных удобрений в дерново-подзолистые почвы снижает подвижность алюминия в результате связывания его анионом ортофосфорной кислоты. Систематическое применение фосфорных удобрений приводит не только к повышению содержания подвижного фосфора в почвах, но и к изменению свойств почвенного поглощающего комплекса. В богатых фосфором почвах значимую роль играют буферные системы, образованные солями металлов с фосфорной кислотой. Вследствие этого изменяется характер взаимосвязей между реакцией почвы и содержанием подвижного алюминия, марганца, железа, обменных оснований, величиной гидролитической кислотности. Известкование сильно кислых дерново-подзолистых почв увеличивает использование растениями фосфора из почвы и удобрений. При повышении уровня реакции до рНКС1 4,9…5,2 коэффициенты использования фосфора из удобрений повышаются в 3,0…6,8 раза. Оптимальный уровень реакции для роста растений на дерново-подзолистых почвах при хорошей обеспеченности фосфором сдвигается в сторону более низких значений рН. Для культур, чувствительных к кислотности, существенное значение имеет кальций, входящий в состав фосфорных удобрений.

10. Фосфор является наименее подвижным элементом-органогеном. Благодаря взаимодействию с илистой фракцией почв, фосфаты сохраняются в почве при промывании ее атмосферными осадками. Вымывание фосфора из пахотного слоя дерново-подзолистых почв невелико (0,04…0,8 кг Р2О5 в год). Концентрация фосфатов в лизиметрических водах составляет от сотых до десятых долей мг/л. Известкование и внесение минеральных удобрений не оказывает существенного влияния на величину вымывания фосфора. Однако, в полевых условиях, через две ротации севооборота отмечено увеличение содержания фосфатов в слое 20…40 и 40…60 см на высоком фоне минеральных удобрений соответственно на 5,3 и 3,8 мг/100г (внесено в сумме 1095 кг Р2О5).

11. При характеристике калийного режима дерново-подзолистых почв необходимо учитывать гранулометрический и минералогический состав почв, уровень известкования и обеспеченности почвы калием, а также состав катионов в почве. Увеличение или снижение фиксации или доступности калия при известковании не является общей закономерностью, а зависит от гранулометрического и минералогического состава почв. Калийный потенциал в известкованных почвах не может служить критерием обеспеченности растений калием. Антагонизм или синергизм катионов калия и кальция зависит от биологических особенностей растений и соотношения концентраций элементов в почве и почвенном растворе. На почвах без внесения минеральных удобрений при известковании снижается доля легкоподвижного и обменного калия в ППК, а при длительном внесении высоких доз минеральных удобрений доля обменных форм калия в пахотном горизонте известкованной почвы возрастает на 27% при известковании по 1Нг, и на 62% - при известковании по 2,5Нг; в горизонте 20…40 см – соответственно на 55,8 и 77,5%, а в горизонте 40…60 см на 7 и 165%.

12. Вымывание калия в значительной степени зависит от емкости катионного обмена и гранулометрического состава почвы. На легких почвах при внесении минеральных удобрений вымывание калия больше, чем на почвах глинистых. Использование высоких доз калийных удобрений на кислых почвах приводит к значительному вымыванию калия. На известкованных, удобренных калийными удобрениями почвах потери калия не превышают его вымывания из неудобренных почв.

13. Кальций извести играет важную роль в питании растений этим элементом. В год внесения извести доля кальция, усвоенного из извести, на песчаной почве составляла от 16 до 29% (при известковании до рН 5) и от 63 до 83% (при известковании до рН 7), на супесчаной почве соответственно 25…26% и 52…60%, на глинистой – 7…9% и 42…44%. Относительная доля и значимость кальция, поступившего в почву из извести, значительно больше на почвах легкого гранулометрического состава, чем на тяжелых при равных уровнях реакции. Доля кальция, поступившего в ППК из извести, по отношению ко всему обменному кальцию, составляет для легких почв 15…40%, для глинистой почвы – 4…11%.

14. Общее вымывание кальция в зависимости от гранулометрического состава почв, дозы извести, уровня применения минеральных удобрений, возделываемой культуры, составляет от 20 до 200…400 кг/га кальция в год. При известковании, в зависимости от дозы извести, вымывание кальция повышается из песчаной дерново-подзолистой почвы в 1,5…2,0 раза, из супесчаной – в 2…5 раз, из глинистой – в 2…5 раз. При увеличении дозы минеральных удобрений с N60P60K60 до N120P120K120 концентрация кальция в лизиметрических водах песчаной почвы повышается в 1,5…2,0 раза, супесчаной и глинистой – в 2…2,5 раза. Доля кальция извести в общем количестве кальция, вымытом за пределы пахотного слоя, зависит от внесенной дозы извести, а также естественного содержания кальция в неизвесткованной почве и составляет на песчаной почве при известковании до рН 5 – 31…54%, при известковании до рН 7 – 40…84%, на супесчаной почве соответственно – 25…35 и 38…44% на глинистой почве – 24…33 и 56…70%. За период наблюдений в опыте с 45Са (2,5года) из известкованной малой дозой (до рН 5) извести песчаной почвы вымылось 25…48% извести, при известковании до рН 7 – 14…19,5%; из супесчаной дерново-подзолистой почвы соответственно – 13…25 и 11…15%, из глинистой – 16…26 и 3,7…4,7%. Наибольшее влияние на миграцию кальция в нижележащие слои почвы оказывают входящие в состав минеральных удобрений хлориды и сульфаты, в меньшей степени – нитраты, то есть легкоподвижные и слабо адсорбируемые почвой анионы.

15. Многолетние экспериментальные исследования показали, что создание экологически безопасных удобрений вполне реально. Применение ингибиторов нитрификации, капсулированных и длительно действующих удобрений позволяет уменьшить потери питательных веществ за счет более эффективного их использования сельскохозяйственными культурами. Однако действенность этих приемов в значительной степени зависит от метеоусловий года, в частности, от температурного режима и количества осадков в наиболее значимые периоды развития растений, которые в полевых условиях не могут регулироваться человеком. Поэтому, применение капсулированных удобрений не решает коренным образом поставленной задачи.

16. Экологически безопасные удобрения должны отвечать следующим требованиям:
  • В удобрениях должно быть оптимальное для конкретного вида растений соотношение элементов питания.
  • Так как концентрация катионов в почвенном растворе напрямую зависит от концентрации в нем анионов, то, применяя удобрения, анионная часть которых образует с наиболее значимыми катионами почвенного поглощающего комплекса слабо подвижные соединения, можно существенно уменьшить вымывание питательных веществ удобрений в грунтовые воды, реки и озера.

По влиянию на вымывание оснований анионы образуют следующий ряд: Cl- > NO3->SO42->HCO3->CO32->PO43->SiO32-

17. Экологически безопасные удобрения могут быть созданы на базе катионов NH+, Ca 2+, Mg2+, K+, анионов орто- и метафосфорной или пирофосфорной кислот и включения (в необходимых случаях) анионов карбоната, сульфата (в количествах, соответствующих потреблению серы культурой) или силиката. Удобрения, изготовленные на основе фосфатов, снижают вымывание элементов питания растений в 1,5…3 раза.

18. Изменение емкости катионного и анионного обмена почвы, изменение ее буферности, приводит к изменению миграции элементов питания по профилю почвы. Поэтому, целенаправленное изменение емкости катионного и анионного обмена почвы, изменение ионного состава веществ, вносимых в почву в качестве удобрений, приводит к изменению миграционной способности веществ в почвах, снижает потери элементов питания растений в результате инфильтрации атмосферных осадков в 1,5…5 раз.


ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
  1. Агрохимической службе России, учитывая необходимость известкования для поддержания плодородия почв, необходимо добиваться государственного финансирования при проведении работ по известкованию. При составлении проектно-сметной документации на известкование необходимо учитывать, что наибольшие потери кальция в дерново-подзолистых почвах Северо-Запада происходят на почвах легкого гранулометрического состава. Поэтому известкование этих почв следует проводить не реже, чем через 3-4 года. Почвы тяжелого гранулометрического состава можно известковать через 7-8 лет.
  2. Научно-исследовательским организациям и планирующим в области сельского хозяйства структурам целесообразно разработать новый ассортимент минеральных удобрений, в наибольшей степени отвечающий потребностям возделываемых культур на конкретных по агрохимическим свойствам группах почв.
  3. Проектно-технологическим организациям химической промышленности целесообразно направить свои усилия на разработку экологически безопасных удобрений, приносящих минимальный ущерб окружающей среде. Применение таких удобрений снижает вымывание азота из почв в 2-3 раза, калия – в 1,5-3раза, кальция – в 1,5-5раз.
  4. Материалы диссертационной работы будут полезны в учебном процессе при подготовке специалистов агрономического и агрохимического профиля.



СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в рецензируемых журналах, согласно перечню ВАК:

  1. Яковлева Л.В. Оптимизация калийного питания растений./Небольсин А.Н., Небольсина З.П., Яковлева Л.В.. //Химизация сельского хозяйства, № 12. – М., 1991. С.26-27.
  2. Яковлева Л.В. Влияние известкования на некоторые показатели фосфатного режима дерново-подзолистых почв/ Небольсин А.Н., Небольсина З.П.Яковлева Л.В.//Агрохимия, №9, 1998. С.31-41.
  3. Яковлева Л.В. Влияние известкования на использование калия растениями. / Небольсин А.Н., Небольсина З.П., Яковлева Л.В. //Агрохимия, №5, 2000. С.5-13.
  4. Яковлева Л.В. Известкование почв, загрязненных тяжелыми металлами Небольсин А.Н., Небольсина З.П., Алексеев Ю.В., Яковлева Л.В..//Агрохимия, №3, 2004. С.48-54.
  5. Яковлева Л.В. Изменение калийного состояния дерново-подзолистых почв при известковании./Кокорина А.Л., Яковлева Л.В.//Известия СПбГАУ, №11, 2008. С.31-37.
  6. Яковлева Л.В. Отзывчивость сельскохозяйственных культур на известкование и уровень минерального питания./Яковлева Л.В., Кокорина А.Л., Яблокова О.Т.//Известия СПбГАУ, №15, 2009. С.44-52.
  7. Яковлева Л.В. Миграция оснований в дерново-подзолистых почвах при внесении минеральных удобрений./Яковлева Л.В., Небольсин А.Н. //Плодородие, №5, 2009. С.12-13.

Статьи в материалах конференций, сборниках и отдельные издания:
  1. Яковлева Л.В Вымывание некоторых элементов питания растений при известковании кислых почв и интенсивном применении минеральных удобрений.//Вопросы интенсификации производства продуктов растениеводства и животноводства и повышение их качества в условиях Нечерноземья. Н.тр., т.349, - Л., 1978. С.66-68.
  2. Яковлева Л.В. Баланс азота, фосфора и калия и потери их от вымывания в пахотных почвах Ленинградской области. //Вклад молодежи в интенсификацию земледелия нечерноземной зоны.- Белогорка, 1978.- С.40-41.
  3. Яковлева Л.В. Миграция элементов питания растений при применении простых и не содержащих агрессивных компонентов удобрений в связи с известкованием почв.//Повышение плодородия почв в Северо-Западной зоне РСФСР.- Л., 1980. С.74-80.
  4. Яковлева Л.В. Влияние известкования и удобрений на качество урожая сельскохозяйственных культур./Небольсин А.Н., Небольсина З.П., Аллилуева Т.И., Яковлева Л.В.//Бюллетень ВИУА, - М., 1980, №52. С.39-43.
  5. Яковлева Л.В Нормативы расхода известковых удобрений для сдвига реакции почвенной среды до оптимального уровня рН на различных типах почв. /Коллектив авторов, в т.ч. по Северо-Западному региону: Небольсин А.Н., Небольсина З.П., Яковлева Л.В., Егорова Л.И. - М., 1980. 92с.
  6. Яковлева Л.В. Влияние известкования на потери фосфора, калия и кальция из дерново-подзолистых почв в условиях Ленинградской области.//Пути повышения урожайности сельскохозяйственных культур в Псковской области. Тр.ЛСХА, вып.187.- Елгава, 1981. С.46-49.
  7. Яковлева Л.В. Вымывание элементов питания растений из почвы и пути его снижения./Небольсин А.Н., Яковлева Л.В. //Пути повышения плодородия почв Нечерноземной зоны РСФСР.- Л., 1982.С.71-73.
  8. Яковлева Л.В. Отношение ячменя Белогорский к известкованию и уровню минерального питания./Небольсина З.П., Яковлева Л.В.//Селекция, семеноводство и сортовая агротехника зерновых культур.- Л., 1982. С.91-95.
  9. Яковлева Л.В. Биологический круговорот и баланс питательных веществ в земледелии Северо-Западной зоны РСФСР./Небольсин А.Н., Небольсина З.П., Яблокова О.Т., Яковлева Л.В.//Повышение плодородия почв и продуктивности сельского хозяйства при интенсивной химизации.- М., Наука, 1983. С.47-59.
  10. Яковлева Л.В. Роль извести в питании растений кальцием./Небольсин А.Н., Небольсина З.П., Яковлева Л.В.//Материалы Всесоюзной научной конференции молодых ученых по сельскохозяйственной радиологии.- Обнинск, 1983. С.74-75.
  11. Яковлева Л.В. О путях снижения загрязнения окружающей среды удобрениями и продуктами их трансформации./ Небольсин А.Н., Небольсина З.П., Яковлева Л.В.//Проблемы охраны природы в Нечерноземной зоне в связи с интенсификацией сельскохозяйственного производства. Вып.2.- Брянск, 1983. С.196-197.
  12. Яковлева Л.В. Потери кальция из пахотного слоя дерново-подзолистых почв при определении разными методами./ Небольсин А.Н., Небольсина З.П., Яковлева Л.В.//Эффективность удобрений в Северо-Западном регионе Нечерноземной зоны РСФСР.- Л.,1983. С.32-41.
  13. Яковлева Л.В. Влияние известкования на вымывание элементов питания из дерново-подзолистых почв Северо-Западной зоны. Автореф. дисс…уч. ст. канд.с.-х. наук. Л.-Пушкин, 1984. 17с.
  14. Яковлева Л.В Изучение баланса кальция в опытах с изотопной меткой./ Небольсин А.Н., Небольсина З.П., Алексеев Ю.В., Яковлева Л.В.//Свойства почв, их изменение при окультуривании и влияние на урожай в Северо-Западной зоне РСФСР.- Л., 1984. С.45-56.
  15. Яковлева Л.В. Нормы расхода известковых материалов для сдвига реакции почвенной среды до оптимального уровня рН на различных типах почв./Коллектив авторов.- М., 1986. 75с.
  16. Яковлева Л.В. Вымывание калия из дерново-подзолистых почв различного механического состава./Небольсина З.П., Яковлева Л.В.//Основные условия эффективного применения удобрений на Северо-Западе. – Л., 1986. С.45-52.
  17. Яковлева Л.В. Эффективность известкования на Северо-Западе нечерноземной зоны РСФСР./ Небольсин А.Н., Небольсина З.П., Белокурова А.П., Яковлева Л.В.//Бюллетень ВИУА «Приемы повышения эффективности известкования кислых почв», №82.- М., 1987. С.3-8.
  18. Яковлева Л.В. Влияние гранулометрического состава известковых материалов на свойства почв и урожайность сельскохозяйственных культур./Небольсина З.П., Яковлева Л.В., Липовских Л.П., Романова В.А. //Методы оценки нетрадиционных химических мелиорантов.- Л.-Пушкин, 1987. С.17.
  19. Яковлева Л.В. Научные основы применения органических удобрений в Ленинградской области./Небольсин А.Н., Яблокова О.Т., Поляков В.А., Небольсина З.П., Яковлева Л.В., Игнатьева Л.Г., Кащенко А.С., Аршавская В.Ф., Алексеев Ю.В., Конев В.В., Минеев А.П., Афанасьев В.Н., Данилова Т.А., Завьялова Е.Ф., Лушников Н.С., Ильинов Б.П. - Л., 1987. 108с.
  20. Яковлева Л.В. Агрохимические и экологические аспекты применения калийных удобрений на Северо-Западе Нечерноземной зоны РСФСР./ Небольсин А.Н., Небольсина З.П.,Яблокова О.Т., Яковлева Л.В.//Калийные удобрения и их эффективное использование. - Солигорск, 1988. С.23-24.
  21. Яковлева Л.В. Отзывчивость сельскохозяйственных культур на известкование в зависимости от уровня удобренности на почвах различного механического состава./Яковлева Л.В., Егорова Л.И., Финогенова Л.А //Повышение плодородия почв и урожайность сельскохозяйственных культур.- Л., 1989. С.31-44.
  22. Яковлева Л.В Количественные взаимосвязи между свойствами почвенного поглощающего комплекса с фракционным составом гумуса и их интерпретация./Небольсин А.Н., Рассказова Л.В., Яковлева Л.В.//Повышение плодородия почв и урожайность сельскохозяйственных культур. Л., 1989. С.87-97.
  23. Яковлева Л.В. Влияние известкования почвы и минеральных удобрений на поражаемость клевера лугового склеротиниозом./Яковлева Л.В., Коромыслова М.И.//Селекция, семеноводство и технологии возделывания зерновых культур и многолетних трав на Северо-Западе России.- СПб, 1993. С.122-126.
  24. Яковлева Л.В Экологические аспекты известкования пахотных почв.//Тезисы докладов П съезда Всероссийского общества почвоведов (27-30июня 1996г.), кн.1.- СПб, 1996. С.429-430
  25. Яковлева Л.В Научные основы и технология использования удобрений и извести./Небольсин А.Н., Небольсина З.П., Яковлева Л.В., Поляков В.А., Минеев А.П., под ред.академика РАСХН Семенова В.А.- Изд. СПбГУ, СПб, 1997.-52с.
  26. Яковлева Л.В. Агрохимическая концепция создания экологически безопасных удобрений. / Небольсин А.Н., Яковлева Л.В //Удобрения и химические мелиоранты в агроэкосистемах.- Изд. МГУ, М., 1998. С.136-144.
  27. Яковлева Л.В Почвенно-агрохимические и экологические аспекты известкования./Небольсин А.Н., Яковлева Л.В.//Современные проблемы оптимизации минерального питания растений – Н.Новгород, 1998. С.53-56.
  28. Яковлева Л.В. Изменение калийного режима дерново-подзолистых почв Северо-Запада России при известковании./ Небольсин А.Н., Небольсина З.П., Яковлева Л.В.//Тезисы докладов Ш съезда Докучаевского общества почвоведов (11-15июля 2000г., г.Суздаль).- М., 2000. С.154-155.
  29. Яковлева Л.В. Баланс оснований в кислых и известкованных почвах по данным многолетних опытов./ Небольсин А.Н., Небольсина З.П., Яковлева Л.В.//Труды международной научно-производственной конференции «Круговорот биогенных веществ в адаптивно-ландшафтном земледелии различных почвенно-климатических регионов России».- М., 2000.
  30. Яковлева Л.В. Роль извести и минеральных удобрений в формировании микробоценоза в дерново-подзолистых почвах./Яковлева Л.В., Кислицина А.П. //Пути повышения урожайности и качества сельскохозяйственных культур на Северо-Западе России. – СПб, 2000. С.167-177.
  31. Яковлева Л.В. Эколого-экономические основы и рекомендации по известкованию, адаптированные к конкретным почвенным условиям./Небольсин А.Н., Небольсина З.П., Яковлева Л.В., Сычев В.Г., Плющиков В.Г., Осипов А.И., Алексеев Ю.В., Минин В.Б., Колташов Н.А.- М.-СПб, 2000. 80с.
  32. Яковлева Л.В. Роль минеральных удобрений в миграции кальция при известковании дерново-подзолистых почв.//Бюллетень ВИУА «60 лет Географической сети опытов с удобрениями». №114.- М., 2001. С.191
  33. Яковлева Л.В Основные принципы создания экологически безопасных минеральных удобрений.//Научные труды конференции «Современные проблемы сельскохозяйственного землепользования.- СПб - Белогорка, 2002. С.10-12.
  34. Яковлева Л.В. Известкование – важный фактор экологизации земледелия Северо-Запада Российской Федерации./ Осипов А.И., Небольсин А.Н., Небольсина З.П., Яковлева Л.В.//Сб. материалов международной научной конференции. Ч.2 (Луга, 27мая 2003г.)- СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2004. С.60-67.
  35. Яковлева Л.В. Лизиметрический полигон Северо-Западного НИИ сельского хозяйства.//Лизиметрические исследования в России.– М., 2004. С.51-59
  36. Яковлева Л.В Экологически безопасные удобрения (научная концепция)./Небольсин А.Н., Яковлева Л.В., Поляков В.А.- Белогорка, 2005. - 26с.
  37. Яковлева Л.В. Методология и агротехнические приемы увеличения продолжительности действия извести./Небольсин А.Н., Небольсина З.П., Яковлева Л.В.- Белогорка, 2005.- 25с.
  38. Яковлева Л.В Агрохимические исследования химических мелиорантов в земледелии. //Совершенствование организации и методологии агрохимических исследований в географической сети опытов с удобрениями./Материалы Всероссийской научно-методической конференции Географической сети опытов с удобрениями (17-20октября 2005г.). /Осипов А.И., Небольсин А.Н., Небольсина З.П., , Яковлева Л.В.-М., 2006.-С.56-61.
  39. Яковлева Л.В. Научные основы химической мелиорации почв на Северо-Западе России./Осипов А.И., Небольсин А.Н., Небольсина З.П., Яковлева Л.В.//Материалы Международного форума «Земля и урожай» (СПб, 5-8июня 2007г.) – СПб, 2007. С.15-18.
  40. Яковлева Л.В. Создание и использование экологически безопасных удобрений. //Материалы Международного форума «Земля и урожай» (СПб, 5-8июня 2007г.) – СПб, 2007. С.18-20.
  41. Яковлева Л.В. Рекомендации по использованию органических удобрений. /Небольсин А.Н., Яблокова О.Т., Поляков В.А., Небольсина З.П., Яковлева Л.В. Белогорка, 2007. 48с.
  42. Яковлева Л.В. Возможности снижения вымывания оснований из дерново-подзолистых пахотных почв./ Яковлева Л.В., Небольсин А.Н.//Почвенные ресурсы Северо-Запада России: их состояние, охрана и рациональное использование./Материалы Межрегиональной научно-практической конференции.- СПб, Изд. Политехнического университета.- 2008. С.195-197.
  43. Яковлева Л.В. Роль извести и минеральных удобрений в продукционном процессе. /Яковлева Л.В., Яблокова О.Т. //Продукционный процесс растений: теория и практика эффективного и ресурсосберегающего управления. Труды Всероссийской конференции с международным участием (1-3 июля 2009г.) – СПб, 2009. С.291-292.
  44. Яковлева Л.В. Экологически безопасные удобрения – средство регулирования миграции оснований в почвах. /Яковлева Л.В. //Продукционный процесс растений: теория и практика эффективного и ресурсосберегающего управления. Труды Всероссийской конференции с международным участием (1-3 июля 2009г.) – СПб, 2009. С.344-345.