Geum.ru

Влияние сельскохозяйственных культур, известкования и удобрений на реакцию почвенной среды и кальциевый режим дерново-подзолистых суглинистых почв

Вид материалаАвтореферат диссертации

Содержание


Общая характеристика работы
Содержание работы
Глава 2. Объекты, методы и условия проведения исследований.
Подобный материал:
1   2   3   4   5

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Приоритетными направлениями современной сельскохозяйственной науки являются решение продовольственных и экологических проблем, напрямую связанных с сохранением и повышением плодородия почв.

Значительная часть пашни России расположена на дерново-подзолистых почвах, многие свойства которых не совсем благоприятны для роста и развития сельскохозяйственных культур, к ним относятся высокая кислотность, низкая оструктуренность и низкая степень насыщенности ППК основаниями.

Регулирование реакции среды и кальциевого режима почв под сельскохозяйственными культурами в севообороте, является первостепенным приемом повышения плодородия дерново-подзолистых почв и роста урожаев возделываемых культур в Нечерноземной зоне. В данном случае известкование является основным приемом устранения почвенной кислотности. На его эффективность влияют многие факторы, среди которых сроки и технология внесения известковых удобрений, место их внесения в севообороте, система обработки почвы.

Большой вклад в разработку научно-практических основ устранения кислотности почв внесли И.А. Стебут, Д.Н. Прянишников, О.К. Кедров-Зихман, Н.С. Авдонин, И.А. Шильников, А.Н. Небольсин, В.А. Величко, Л.Н. Лебедева и другие.

Природно-климатические условия и ресурсные возможности Нечерноземной зоны Европейской части России, а также сложившаяся структура посевных площадей, определили стратегическое значение химизации сельского хозяйства. Химизация земледелия ведёт к росту урожайности сельскохозяйственных культур, вместе с этим усиливается вымывание применяемых удобрений и подкисление почв. Углубление наших знаний о превращении питательных элементов в агроэкосистемах, влиянии сельскохозяйственных культур и средств химизации земледелия на реакцию почвенной среды и кальциевый режим дерново-подзолистых почв позволит разработать приемы увеличения отдачи питательных веществ на единицу урожая и использования природных ресурсов.

Цель и задачи исследований. Исследования проводились с целью изучения влияния сельскохозяйственных культур, севооборота, известкования и удобрений на реакцию почвенной среды, состав почвенно-поглощающего комплекса, кальциевый режим дерново-подзолистых суглинистых почв и урожайность сельскохозяйственных культур.

Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:

- выявить влияние сельскохозяйственных культур, возделываемых бессменно и в севообороте, а также известкования и удобрений на реакцию почвенной среды, состав ППК и кальциевый режим почвы;

- изучить действие сельскохозяйственных культур, известкования и удобрений на калийный и фосфатный режимы почвы;

- оценить влияние известкования и удобрений на содержание и мобилизацию тяжелых металлов под сельскохозяйственными культурами, возделываемых бессменно и в севообороте;

- изучить влияние насыщения севооборотов многолетними травами на окультуривание почв, биологический круговорот кальция в агроценозах и кислотно-основные свойства почвы;

- провести комплексную оценку влияния известкования и удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур, возделываемых бессменно и в севообороте.

- рассчитать баланс кальция и обосновать необходимость оптимизации реакции почвенной среды дерново-подзолистых почв в полевых севооборотах.

Научная новизна. Впервые в длительном полевом опыте (более 90 лет) установлены закономерности влияния сельскохозяйственных культур, возделываемых бессменно и в севообороте, известкования и удобрений на почвенно-поглощающий комплекс, реакцию почвенной среды и кальциевый режим дерново-подзолистой почвы; отношение сельскохозяйственных культур к поддерживающему известкованию; установлены масштабы биологического круговорота кальция в полевых севооборотах с различным насыщением многолетними травами и влияние их на реакцию почвенной среды и обменные основания; приведен прогноз подкисления почв и дана эколого-токсикологическая оценка влияния известкования и удобрений на содержание тяжелых металлов в почве.

Практическая значимость. На основании результатов исследований выявлены и рекомендованы для разработки моделей адаптивно-ландшафтных систем земледелия закономерности изменения и воспроизводства реакции почвенной среды благоприятной для роста и развития сельскохозяйственных культур, возделываемых в полевых севооборотах и повышения их продуктивности.

Апробация работы. По результатам исследований сделаны доклады на 2-х международных научных конференциях ВНИИА в 2004, 2005 годах.

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 7 печатных работ, в том числе одна в журнале Перечня ВАК – Агрохимический вестник.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 122 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений производству, приложений, содержит 28 таблиц и 7 рисунков. Список использованной литературы включает 240 наименований, в том числе 34 на иностранном языке.

Автор признательна научному руководителю доктору биологических наук, профессору Н.И. Акановой за постоянную поддержку при выполнении настоящей работы, профессору А.Ф. Сафонову и сотрудникам кафедры земледелия и МОД РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева за предоставленную возможность проведения исследований в длительном полевом опыте и методическую помощь при проведении полевых исследований, доктору сельскохозяйственных наук В.Н. Шептухову за помощь в проведении исследований биологического круговорота кальция в полевых севооборотах.


СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Отношение растений к кислотности и кальциевый режим дерново-подзолистых почв (обзор литературы). В главе проведена систематизация имеющейся обширной информации об отношении сельскохозяйственных культур к кислотности и их влиянию на физико-химические свойства почвы. Рассмотрены аспекты известкования дерново-подзолистых почв и экологическая роль кальция в современном земледелии. Показано, что сельскохозяйственные культуры выносят разное количество кальция и влияют на биологическую аккумуляцию в пахотном слое и баланс выше указанного элемента в почвах. Отмечается значительная вариация по потерям кальция из почвы. Подчеркивается, что в научной литературе недостаточно информации по влиянию сельскохозяйственных культур, возделываемых бессменно и в севообороте на физико-химические свойства и кальциевый режим дерново-подзолистых почв и роли севооборота в оптимизации реакции среды и кальциевого режима дерново-подзолистых почв.

Глава 2. Объекты, методы и условия проведения исследований. Основные полевые исследования проведены в 2001 – 2006 гг. в длительном полевом опыте кафедры земледелия и МОД РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, заложенном в 1912 году профессором А.Г. Дояренко на территории Полевой опытной станции. Лабораторные исследования выполнены во Всероссийском научно-исследовательском институте агрохимии имени Д.Н. Прянишникова. Выбор объектов обусловлен поставленной целью, а также тем, что в предшествующий период на указанном многолетнем полевом опыте выполнялась обширная программа наблюдений, позволившая выявить действие изучавшихся факторов на показатели плодородия дерново-подзолистых почв и урожайность сельскохозяйственных культур.

Почва опыта дерново-подзолистая легкосуглинистая на моренном суглинке. В течение 95 лет схема опыта принципиально не изменилась (рис. 1).
СЕВООБОРОТ



БЕССМЕННО




1
2
3
4
5
6
7
8
9



1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

131
К
А
Р
Т
О
Ф
Е
Л
Ь
121












П
А
Р














































































132






Я
Ч
М
Е
Н
Ь



122
О
З
И
М
А
Я



Р
О
Ж
Ь



































































133






К
Л
Е
В
Е
Р



123



К
А
Р
Т
О
Ф
Е
Л
Ь





































































134









Л
Ё
Н









124









Я
Ч
М
Е
Н
Ь








































































135









П
А
Р









125









К
Л
Е
В
Е
Р








































































136
О
З
И
М.



Р
О
Ж
Ь
126












Л
Ё
Н

















































































N
P
K
O4
NP
NK
PK
NPK+НАВ

NPK



N
P
K
O4
NP
NK
PK
NPK+НАВ

NPK
НА-ВОЗ
O11









































































- БЕЗ ИЗВЕСТКОВАНИЯ



- ПОСЛЕ ИЗВЕСТКОВАНИЯ