Влияние сельскохозяйственных культур, известкования и удобрений на реакцию почвенной среды и кальциевый режим дерново-подзолистых суглинистых почв
| Вид материала | Автореферат диссертации |
- Экологические аспекты известкования дерново-подзолистых почв северо-запада россии, 791.21kb.
- Агроэкологическое обоснование систем применения удобрений в севооборотах на дерново-подзолистых, 1334.17kb.
- Гумусное состояние дерново-подзолистых почв предуралья при различном землепользовании, 1074.47kb.
- Факторы окультуривания песчаных и супесчаных дерново-подзолистых почв и их эколого-агрохимическая, 704.97kb.
- Черноземы с участками серых лесных почв, 21.07kb.
- «Биология почв» Общая трудоемкость дисциплины составляет, 24.14kb.
- Программа химизации сельского хозяйства требует правильного применения всё возрастающего, 1339.67kb.
- Рекомендательные списки литературы 2008, 183.45kb.
- Влияние удобрений, способов обработки и пленочной мульчи на питательный режим почвы,, 516.42kb.
- Эффективность внекорневых подкормок хелатами микроэлементов посевов сахарной свеклы, 54.21kb.
Внесение минеральных удобрений приводило к снижению активности кальция под озимой рожью и клевером и увеличению под картофелем. А их совместное применение с органическими удобрениями увеличивало активность кальция на всех вариантах. Это связано с тем, что в навозе содержится кальций, который переходит в почвенный раствор. Максимальная активность кальция наблюдается на вариантах NРК + навоз в севообороте на известковом фоне под всеми культурами.
Активность ионов кальция в среднем по вариантам опыта была выше под картофелем и наименьшей под клевером (табл. 5). По нашему мнению это связано с различным выносом кальция сельскохозяйственными культурами.
5. Влияние сельскохозяйственных культур, возделываемых бессменно и в севообороте, на активность кальция, мг/л (2004 г)
| Культура | Бессменно | Севооборот |
| Озимая рожь | 4,81 | 5,21 |
| Клевер | 3,73 | 4,56 |
| Картофель | 11,61 | 12,25 |
Приведенные результаты исследований позволяют утверждать, что все изучаемые факторы влияют на активность кальция в почве. По степени влияния на активность кальция в почве эти факторы можно распределить в ряду: органические удобрения > сельскохозяйственные культуры > минеральные удобрения > известкование.
3.4. Реакция почвенной среды под культурами, возделываемыми бессменно и в севообороте. Длительное возделывание сельскохозяйственных культур бессменно и в севообороте позволяет выявить их влияние и роль севооборота в регулировании реакции среды почвы.
6. Реакция почвенной среды (рНКСl) под культурами, возделываемыми бессменно и в севообороте (2001 г.)
| Способ возделывания, культура | Без удобрений | NPK | NPK+навоз | |||
| Без известкования | После известкования | Без известкования | После известкования | Без известкования | После известкования | |
| Бессменно: Озимая рожь | 5,0 | 6,2 | 4,9 | 6,0 | - | - |
| Ячмень | 5,1 | 6,4 | 4,4 | 6,2 | - | - |
| Клевер | 4,9 | 5,4 | 4,0 | 5,4 | - | - |
| Картофель | 5,0 | 6,2 | 4,9 | 6,2 | - | - |
| В севообороте | 4,1 | 5,2 | 4,2 | 5,5 | 4,3 | 5,6 |
| Чистый пар | 4,0 | - | - | - | - | - |
Сельскохозяйственные культуры, возделываемые бессменно, по сравнению с чистым паром не подкисляют почву, а севооборот не является фактором удерживающим подкисление почвы. Среди бессменно возделываемых культур, наиболее кислая реакция среды была под клевером. По сравнению с озимой рожью величина рН почвы под клевером была ниже на 0,15 единицы на вариантах без известкования и без удобрений и на 0,95 единицы без известкования с полным минеральным удобрением.
Средние дозы минеральных удобрений, как при бессменном возделывании озимой ржи и картофеля, так и в севообороте подкисляющего действия на почву не оказывали.
3.5. Содержание подвижных форм фосфора и обменного калия. Известкование почв оказывало положительное влияние на фосфатный режим дерново-подзолистой почвы как на вариантах без удобрений, так и при внесении минеральных удобрений (табл. 7). По сравнению с аналогичными вариантами без известкования содержание подвижных форм фосфора в почве возрастало без удобрений в 1,3 раза под озимой рожью и ячменем, в 1,8 раз под клевером и картофелем; на варианте NPK в 1,1 раз под озимой рожью, 1,2 - клевером, 1,6 – под ячменем и 1,7 раз под картофелем.
7. Содержание подвижных форм фосфора и обменного калия под культурами, при длительном применении удобрений и периодическом известковании (мг/кг почвы)
| Культура | Без удобрений | NPK | NPK+навоз | |||
| Без известкования | После известкования | Без известкования | После известкования | Без известкования | После известкования | |
| Бессменно: Озимая рожь | 79* 62 | 105 46 | 321 153 | 353 159 | - | - |
| Ячмень | 74 56 | 96 56 | 310 154 | 486 239 | - | - |
| Клевер | 38 31 | 69 29 | 259 55 | 319 64 | - | - |
| Картофель | 89 65 | 167 61 | 261 95 | 446 195 | - | - |
| В севообороте | 134 53 | 133 55 | 228 74 | 304 86 | 240 80 | 304 79 |
| Пар бессменно | 197 80 | - | - | - | - | - |
* числитель – подвижные формы фосфора, знаменатель – обменный калий
Очевидно, влияние известкования на доступность фосфора растениям является результатом химических и биологических процессов, происходящих в почве. Повышенная кислотность снижает подвижность и усвояемость фосфора растениями из-за осаждения Н2РО4 в результате реакции с поливалентными металлическими катионами.
Если известкование однозначно оказывало положительное действие на фосфатный режим дерново-подзолистой почвы, то такого однозначно положительного действия на калийный режим нет. На вариантах без удобрений известкование не оказывало действия на калийный режим. Однако при применении удобрений известкование оказало положительное действие на калийный режим почвы, как при бессменном возделывании сельскохозяйственных культур, так и в севообороте.
Таким образом, анализ данных длительного опыта достоверно показывает, что известкование оказывает положительное действие на фосфатный режим дерново-подзолистых суглинистых почв, как без удобрений, так и с применением удобрений и на калийный режим при применении удобрений. Сельскохозяйственные культуры также влияли на содержание подвижных форм фосфора и обменного калия в почве. Наименьшее их содержание среди сельскохозяйственных культур отмечено под клевером.
3.6. Содержание тяжелых металлов. Валовое содержание свинца, меди, цинка, кобальта, марганца и никеля в почве опыты выше под сельскохозяйственными культурами, возделываемыми бессменно, по сравнению с чистым паром (табл. 8).
8. Влияние длительного применения удобрений и известкования на содержание тяжелых металлов в почве (мг/кг почвы)
| Элемент | Без удобрений | NPK | NPK+навоз | НСР05 | |||
| Без известкования | После известкования | Без известкования | После известкования | Без известкования | После известкования | ||
| Свинец | 10,38* 2,54 | 12,22 1,89 | 13,19 2,63 | 14,87 1,63 | 12,16 1,92 | 13,71 2,16 | 1,25 0,28 |
| Кадмий | 0,22 0,16 | 0,28 0,20 | 0,29 0,19 | 0,32 0,18 | 0,30 0,19 | 0,31 0,18 | 0,04 0,03 |
| Медь | 5,68 0,49 | 5,96 0,44 | 6,44 0,47 | 7,03 0,49 | 6,27 0,48 | 6,86 0,39 | 0,29 0,07 |
| Цинк | 24,13 0,81 | 26,41 0,50 | 28,38 1,08 | 32,10 1,03 | 27,17 1,26 | 29,29 0,83 | 1,86 0,31 |
| Кобальт | 5,16 0,16 | 5,66 0,16 | 5,54 0,11 | 5,95 0,13 | 6,39 0,14 | 6,14 0,14 | 0,24 0,03 |
| Марганец | 291,8 31,9 | 309,1 19,7 | 308,1 38,2 | 467,5 25,1 | 333,3 32,0 | 368,7 20,9 | 14,4 4,8 |
| Никель | 9,19 0,21 | 9,62 0,29 | 9,90 0,23 | 9,99 0,20 | 10,21 0,24 | 10,17 0,29 | 0,57 0,04 |
* числитель – валовое содержание тяжелых металлов, знаменатель содержание подвижных форм тяжелых металлов.
Наряду с почвенно-экологическими условиями на накопление тяжелых металлов в почве оказывают биология и технология возделывания сельскохозяйственных культур. Как без удобрений, так и при внесении только минеральных удобрений наиболее высокое содержание в почве свинца, кадмия, меди, цинка, марганца и никеля наблюдается под озимой рожью, а кобальта под ячменем.
Длительное применение минеральных удобрений привело к накоплению в почве всех изучаемых тяжелых металлов: свинца, кадмия, меди, цинка, кобальта, марганца и никеля.
Периодическое известкование с 1949 года, привело к увеличению содержания тяжелых металлов в почве при возделывании культур с внесением только минеральных удобрений, и на вариантах NPK+навоз за исключением кобальта и никеля.
Наибольшей подвижностью в почве под сельскохозяйственными культурами отличались кадмий и свинец, коэффициент мобилизации кадмия варьировал в интервале от 27,27 до 72,73 %, а свинца от 8,07 до 24,47 %.
Отмечена тенденция снижения подвижности свинца, меди, цинка и марганца при периодическом известковании. Низкая подвижность свинца, кадмия, меди, кобальта и никеля и высокая цинка отмечена при внесении удобрений.
Таким образом, содержание подвижных форм тяжелых металлов в почве подвержено сильным колебаниям, что связано с почвенно-экологическими условиями, культурами и агротехнологиями.
Глава 4. Действие поддерживающего известкования на реакцию почвенной среды и урожайность полевых культур, возделываемых бессменно и в севообороте. Поддерживающее известкование в современном земледелии следует рассматривать как прием поддержания благоприятной реакции среды для культур, обеспечивающий благоприятное соотношение между элементами питания растений в почвенном растворе и почвенно-поглощающем комплексе.
4.1. Динамика кислотности почвы и урожайность полевых культур, возделываемых бессменно и в севообороте. Результаты 45-летних наблюдений за действием известкования и удобрений на динамику кислотности приведены на рисунке 5. Величина рН почвы без известкования и удобрений варьировала по годам в пределах 4,10 - 4,46, то есть по принятой группировке находилась в пределах сильнокислой. Применение полного минерального удобрения (вариант NPK) не приводило к подкислению почвы, а величина рН находилась в пределах 4,13 – 4,60. Длительное применение полного минерального удобрения и навоза давало снижение кислотности на 0,2 – 0,8 единицы.
Поддерживающее известкование обеспечивало в период наблюдения стабилизацию реакцию среды почвы на уровне близкой к нейтральной (рН 5,6 – 6,0) и нейтральной (рН более 6,0). Отрицательного действия минеральных удобрений на реакцию среды не наблюдалось.
 |  |