Удобрений в зернопаропропашном севообороте лесостепи цчр

Вид материалаАвтореферат

Содержание


Научный консультант
Кадыров Сабир Вагидович
Шаповалов Николай Константинович
Для достижения поставленной цели было предусмотрено решение следующих задач
Содержание работы
Влияние сверхдлительного применения удобрений на плодородие чернозема выщелоченного в зерносвекловичном севообороте
Фосфатное режим и прогноз его состояния
Содержание обменного калия и натрия
Физико-химические свойства почвы, прогноз кислотности
Агрегатный, гранулометрический и минералогический состав почвы
Биохимическая активность
Микроэлементный состав
Методика расчета доз удобрений на планируемую урожайность сахарной свеклы в цчр (модификация балансового метода)
Продуктивность севооборота, прогноз урожайности культур при длительном внесении удобрений
Изменение химического состава и качества продукции под влиянием удобрений
Прогноз уровня продуктивности сахарной свеклы при систематическом применении удобрений в цчр в условиях глобального изменения кл
Сравнительная эффективность применения комплексных удобрений в полной дозе осенью и их дробного внесения
Применение удобрений в период вегетации
Применение препарата Гумимакс
Внесение поли-фида по листовой поверхности
...
Полное содержание
Подобный материал:
  1   2   3   4   5   6


На правах рукописи


МИНАКОВА

ОЛЬГА АЛЕКСАНДРОВНА


АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ

УДОБРЕНИЙ В ЗЕРНОПАРОПРОПАШНОМ СЕВООБОРОТЕ ЛЕСОСТЕПИ ЦЧР


Специальность 06.01.04 – агрохимия


Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук


Воронеж – 2011


Диссертационная работа выполнена в Государственном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свеклы имени А.Л. Мазлумова» РАСХН в 2001-2010 гг.



Научный консультант:


доктор сельскохозяйственных наук, профессор Ступаков Алексей Григорьевич


Официальные оппоненты:


доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Кадыров Сабир Вагидович




доктор биологических наук, профессор

Протасова Нина Алексеевна




доктор сельскохозяйственных наук

Шаповалов Николай Константинович

Ведущая организация:

Государственное научное учреждение Воронежский научно-исследовательский институт сельского хозяйства им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии


Защита состоится 28 июня 2011 года в 11 часов в 268 ауд. на заседании диссертационного совета Д 220.010.06 ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки» по адресу: 394087, г. Воронеж, ул. Мичурина, 1.

Тел./факс. (473) 253-73-69, e-mail: agrohimi@agrohem. vsau.ru


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки», с авторефератом – на сайте referat_vak@obrnadzor.gov.ru


Автореферат размещен на сайте 22 марта 2011 г.



Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент




__________Кольцова Ольга Михайловна.



ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Для обеспечения к 2020 году объема производства свекловичного сахара 4,4 млн. т и повышения обеспеченности отечественным сахаром до 73,3 % необходимо резко увеличить урожайность сахарной свеклы (А.В. Корниенко, И.В. Апасов, 2009). Получение высоких урожаев сахарной свеклы, зерновых и других культур зернопаропропашных севооборотов невозможно без применения удобрений.

Главной задачей современного сельскохозяйственного производства является не только получение высоких стабильных урожаев культур, но и повышение плодородия почвы – главной возобновляемой производительной силы АПК. Для решения этих задач необходимо в течение длительного времени производить изучение содержания гумуса, основных элементов питания и микроэлементов, физико-химических свойств, состояния микробного сообщества, агрофизических показателей, которые подвержены значительным изменениям при внесении удобрений (В.И. Кураков, 1992; А.Г. Ступаков, 1998; И.М. Никульников, 2002; Р.Ф. Байбеков, 2003; Н.Д. Доманов, К.Б. Ибадуллаев, 2008; С.В. Лукин, В.П. Сушков, 2008; Н.И. Картамышев, Н.В. Долгополова, 2008). Чтобы отследить динамику показателей почвенного плодородия необходим систематический контроль в рамках стационарных опытов Географической Сети (В.Г. Сычев, А.Н. Аристархов, 2004). В связи с этим возникает необходимость системной оценки и прогноза показателей плодородия, урожайности и качества культур в севооборотах с сахарной свеклой.

Основное внесение всей дозы удобрений в зоне неустойчивого увлажнения ЦЧР, в ряде случаев, доказало свою несостоятельность (В.Ф. Зубенко, 1972; В.И. Кураков, 1992; В.А. Квасов, 1999). Этот агроприем может быть заменен дробным внесением минеральных удобрений, особенно на фоне низкого эффективного плодородия или дополнен применением агрохимикатов в течение периода вегетации сахарной свеклы. Традиционные виды удобрений могут сочетаться с внесением биопрепаратов и компостов (Н.В. Безлер, Е.А. Дворянкин, 2009), что снижает химическую нагрузку на почву.

Целью исследований являлось агроэкологическое обоснование и решение проблем сохранения плодородия почв в севооборотах с сахарной свеклой в ЦЧР, получение высоких урожаев культуры, внедрение элементов биологизации и экономии минеральных удобрений.

Для достижения поставленной цели было предусмотрено решение следующих задач:

  1. Установить эффективность и направленность влияния длительного применения удобрений в севообороте с сахарной свеклой на агрохимические, физико-химические, биологические, химические, агрофизические показатели плодородия чернозема выщелоченного.
  2. Оценить влияние удобрений на биохимическое состояние, фитотоксичность и содержание тяжелых металлов в почве.
  3. Разработать прогноз гумусового, азотного, фосфорного, калийного состояния, величины кислотности почвы, урожайности корнеплодов и продуктивности севооборота при применении различных систем удобрении.
  4. Выявить закономерности действия средств химизации, применяемых в течение вегетации сахарной свеклы, на урожайность и качество продукции.
  5. Оценить воздействие уровня удобренности на урожайность корнеплодов сахарной свеклы при различном уровне увлажнения в течение вегетации.
  6. Усовершенствовать системы применения удобрений в севооборотах на основе оптимального сочетания минеральных удобрений, навоза, агробиологических и агрохимических средств и приемов перед посевом и в течение периода вегетации сахарной свёклы.
  7. Дать экономическую и биоэнергетическую оценку применения средств химизации при возделывании сахарной свеклы в лесостепной зоне ЦЧР.

Научная новизна. Разработаны теоретические основы воспроизводства почвенного плодородия при систематическом внесении удобрений в зернопаропропашном севообороте, установлены закономерности изменений содержания гумуса, элементов питания, гидролитической кислотности за 8 ротаций 9-польного зернопропашном севообороте и дан их прогноз. Отмечен рост ряда показателей эффективного и стабилизация потенциального плодородия при внесении N135P180K135 под сахарную свеклу + 25 т/га навоза в пару и N120P120K120 + 50 т/га навоза в пару. Не выявлено увеличения фитотоксичности и содержания тяжелых металлов в почве и продукции выше ПДК. Рост длины корешка проростка на 9,1-43,2 % свидетельствует о стимулирующем влиянии удобрений. Положительный баланс азота (60,7-181,1 кг на 1 га севооборотной площади) и P2O5 (52,4-95,6 кг/га) складывался при внесении N30P40K30 + 2,8 т/га навоза и N27-33P27-33K27-33 + 5,6 т/га навоза на 1 га севооборотной площади. Установлена взаимосвязь между количеством применяемых удобрений и подвижностью азотистых соединений почвы и микроэлементов, а также групповым составом соединений P2O5. Изучен комплекс факторов, определяющих величину и групповой состав гумуса, его баланс. Количественно оцениваются изменения биохимической активности почвы при внесении удобрений: рост активности уреазы на 17,4-26,9 %, протеазы – на 23,2-54,2 %, нитратредуктазы – на 7,7-30,7 %, каталазы – на 7,9-21,4 %, целлюлозоразлагающей активности на 32,2-193,1 % и снижение фосфатазной активности на 65,7-105,1 %. Установлено, что урожайность корнеплодов при систематическом применении N90-135P120-180K90-135 под сахарную свеклу + 25 т/га навоза в пару будет возрастать на 1,2-1,4 т/га за каждое десятилетие, также увеличится и урожайность зерна озимой пшеницы по пласту клевера, ячменя, овса, зеленой массы трав. Разработан прогноз урожайности корнеплодов и выявлены оптимальные дозы удобрений при различном уровне увлажненности в течение периода вегетации, в том числе и при засушливых условиях. Показано влияние дробного внесения удобрений на рост урожайности корнеплодов на 102,7-118,0 %, применения почвенных подкормок – на 11,7- 158,0 %, биокомпоста – на 23,4-25,0 %, агрохимикатов по листовой поверхности – 14,2-59,8 %.

Практическая значимость работы заключается в решении одной из важнейших проблем земледелия - сохранение и повышение плодородия почвы, увеличения урожайности сахарной свеклы как за счет систематического применения минеральных удобрений под сахарную свеклу с навозом в паровое поле, так и сочетания системы из основного и допосевного внесения минеральных удобрений и биоудобрений.

Дано научное обоснование оптимальных доз удобрений при длительном их применении в севообороте. Разработаны поправочные коэффициенты к расчетным дозам удобрений, применяемым под сахарную свеклу, на основании выноса элементов питания на разных фонах эффективного плодородия, учета в структуре будущего урожая соотношения листьев и корнеплодов, потребления элементов питания из почвы, минеральных удобрений и навоза, величины кислотности, содержания гумуса в почве, гранулометрического состава, эродированности, внесения удобрений под предшественник, что обеспечит экономию 3,0-18,2 тыс. руб./га и сохранения почвенного плодородия. Разработана система почвенных и некорневых подкормок сахарной свеклы аммиачной селитрой, поли-фидом, Гумимаксом, N27P5K5 + S на основании оценки количества зимне-весенних осадков, что обеспечит рост урожайности корнеплодов на 4,3-13,7 т/га. Доказана эффективность допосевного внесения органического удобрения с фунгицидными свойствами (рост урожайности корнеплодов на 8,9-9,5 т/га). Прогноз урожайности на основании уровня удобренности и количества выпадающих осадков обеспечит экономию средств (до 3,5 тыс. руб.) и получение высоких урожаев культуры. Лабораторное определение длины корешка тест-культуры (кресс-салат), выращенной на почве, отобранной в начале вегетации сахарной свеклы, позволит прогнозировать будущую урожайность культуры и корректировать её с помощью применения агрохимикатов в течение периода вегетации. Доказано, что при низком и среднем уровне эффективного плодородия целесообразно применение NPK 10:26:26 в дозе 150 кг/га д.в., а также NPK 13:19:19 в дозе 100 кг/га д.в. с внесением недостающей части азота перед посевом, что обеспечивает получение прибавки урожая 4,8-16,7 т/га корнеплодов.

Полученные результаты могут быть использованы в учебном процессе сельскохозяйственных высших учебных заведений при изложении курсов «Агрохимия», «Экология», «Земледелие», «Растениеводство».

Основные положения, выносимые на защиту:
  1. Теоретическое и экспериментальное обоснование направленности и темпов изменения агрохимических, агрофизических, физико-химических свойств почвы, содержания гумуса, баланса NPK под влиянием минеральных удобрений и навоза в пару при их длительном применении.
  2. Параметры прогноза гумусового, азотного, фосфатного, калийного состояния, величины гидролитической кислотности почвы при систематическом применении удобрений в севообороте.
  3. Оценка содержания тяжелых металлов, фитотоксичности, ферментативной активности чернозема выщелоченного в условиях антропогенной мелиоративной нагрузки.
  4. Обоснование методики расчета доз минеральных удобрений на планируемую урожайность с учетом показателей плодородия и длительности применения удобрений.
  5. Показатели роста урожайности и изменения химического состава сахарной свеклы, ячменя, овса, озимой пшеницы, зеленой массы трав.
  6. Обоснование системы применения минеральных удобрений в течение периода вегетации в почву, агрохимикатов по листовой поверхности растений сахарной свёклы и допосевного внесения биокомпостов.

Личный вклад соискателя. Автору принадлежат: постановка проблемы и разработка программ исследований, непосредственное участие в закладке полевых опытов и выполнение исследований (70 %), обобщение полученных результатов, выводы и предложения производству, сделанные на основании результатов исследований, подготовка научных публикаций.

Апробация диссертационной работы и публикация результатов исследований. Основные положения исследовательской работы докладывались: на Международных конференциях: «Современные проблемы опытного дела» (Санкт-Петербург, 2000), молодых ученых и специалистов «Аграрная наука в начале 21 века» (Воронеж, 2001), «Научное обеспечение устойчивого развития свекловодства в России» (Рамонь, 2003), «Научные и практические основы сохранения плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения в адаптивно-ландшафтном земледелии» (Белгород, 2004), «Черноземы Центральной России: генезис, география, эволюция» (Воронеж, 2004), «Применение средств химизации – основа повышения продуктивности сельскохозяйственных культур и сохранения плодородия» (Москва, 2004), «Севооборот в современном земледелии», (Москва, 2004), «Современные приборное обеспечение и методы анализа почв, кормов, растений и сельскохозяйственного сырья» (Москва, 2004), «Научное обеспечение национального проекта «Развитие АПК» (Тверь, 2006), «Актуальные проблемы современных аграрных технологий» (Астрахань, 2006), «Агрохимические приемы рационального применения средств химизации как основа повышения плодородия и продуктивности сельскохозяйственных культур» (Москва, 2007), «Современная агрофизика – высоким технологиям», (Санкт-Петербург, 2007), «Состояние и перспективы развития агрономической науки» (Персиановский, 2007), «Проблемы экологии и экологической безопасности Центрально Черноземья Российской Федерации» (Липецк, 2007), «Интенсификация, ресурсосбережение и охрана почв в адаптивно-ландшафтных системах земледелия» (Курск, 2008), «Методы изучения продукционного процесса растений и фотосинтеза» (Нальчик, 2009), «Состояние и перспективы агрохимических исследований в Географической сети опытов с удобрениями» (Москва, 2010). На Всероссийских конференциях: Всероссийского координационного совещания Географической сети длительных опытов с удобрениями и другими агрохимическими средствами (Москва, 1998), «60 лет Географической сети опытов (Москва, 2001), «Система воспроизводства плодородия почвы в ландшафтном земледелии» (Белгород, 2001), «Агроэкологическая эффективность применения средств химизации в современных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур (Москва, 2005), «Актуальные проблемы современных аграрных технологий» (Астрахань, 2006), «Экологические функции агрохимии в современном земледелии» (Москва, 2008), «Современные проблемы АПК» (Майкоп, 2008), «Управление продукционным процессом в агротехнологиях 21 века – реальность и перспективы» (Белгород, 2010), на межрегиональной конференции: (Воронеж, 1996), на региональных конференциях: Каменная Степь (2004, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010).

Общее количество научных публикаций – более 70 работ. Основные положения диссертации опубликованы в 57 научных работах, в том числе 26 – в центральной печати.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 9 глав, выводов и предложений производству, изложена на 400 страницах компьютерного текста, содержит 113 таблиц, 24 рисунка и 63 приложения. Библиография включает 398 наименования, в том числе 21 – на иностранных языках.

Автор выражает глубокую благодарность зав. лаб. агротехники и севооборотов д. с.-х. н. О. К. Боронтову, сотруднику лаб. агрохимии Л. В. Александровой, асс. каф. почвоведения ВГУ, к. б. н. А. И. Громовику, доц. каф. почвоведения ВГУ, к. б. н. Л. Д. Стахурловой, сотрудникам и лаборантам лаборатории агрохимии ГНУ ВНИИСС имени А. Л. Мазлумова, оказавшим помощь при выполнении работы.


СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ


УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ


Настоящая работа выполнена в Государственном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свеклы имени А.Л. Мазлумова» Россельхозакадемии в 2000-2010 гг. (Рамонский район Воронежской области). Экспериментальные исследования проводились в стационарном опыте, других полях и лаборатории агрохимии ГНУ ВНИИСС имени А.Л. Мазлумова, ФГУ ЦАС «Воронежский», ФГОУ Воронежский государственный университет. Представленная работа являлась составной частью тем НИР ГНУ ВНИИСС в 2001-2005 гг. по заданию 11. 05 «Разработать ресурсосберегающие экологически оправданные технологии возделывания сахарной свеклы, обеспечивающие получение высоких урожаев» и в 2006-2010 гг. по заданию 04.08 «Разработать комплексную технологию возделывания сахарной и кормовой свеклы, новых сахароносных растений».

Территория ГНУ ВНИИСС имени А.Л. Мазлумова относится к подзоне неустойчивого увлажнения лесостепной климатической зоны. Климат района исследований – умеренно континентальный. В годы исследований складывались следующие погодно-климатические условия. Гидротермический коэффициент составил: в 2000 г. - 1,22; в 2001 - 1,58; в 2002 - 0,98; в 2003 - 1,41; в 2004 - 1,2; в 2005 - 1,15; в 2006 - 1,0; в 2007 - 0,98; в 2008 - 0,87; в 2009 - 0,82. Таким образом, за последние 10 лет было отмечено 2 избыточно увлажненных года, 4 – достаточно увлаженных и 4 – засушливых.

Почва опытного участка – чернозем выщелоченный малогумусный среднемощный тяжелосуглинистый на тяжелом карбонатном суглинке. Содержание гумуса 4,89-5,75 %, почвенный поглощающий комплекс содержит достаточно много (83-89 %) поглощенных оснований, имеет среднюю величину гидролитической кислотности 3,49-5,46 мг-экв./100 г почвы, среднее содержание минерального азота (20,2-35,7 мг/кг почвы), повышенное – подвижного P2O5 (115,4-149,2 мг/кг почвы) и высокое – K2O (130-160 мг/кг почвы). Реакция солевой вытяжки почвы кислая и слабокислая (pHKCL = 4,5-5,4).

В опыте № 1 по исследованию длительного применения удобрений площадь посевной делянки составляла для сахарной свеклы 136,1 м2, учетной – 10,8 м2, для зерновых – соответственно 202,5 м2 и 40,5 м2, для многолетних трав – 202,5 м2 и 25,0 м2. Повторность опыта трехкратная, размещение вариантов систематическое. Выращивались районированные сорта и гибриды сахарной свеклы и других культур севооборота со следующим чередованием: чистый пар – озимая пшеница – сахарная свёкла – ячмень + клевер – клевер 1 г.п. – озимая пшеница – сахарная свёкла – горох – овес. Минеральные удобрения вносили только под сахарную свеклу перед основной обработкой почвы в звеньях севооборотов с чистым паром и клевером. Наиболее часто применяли нитроаммофоску (N:P:K = 16:16:16), аммиачную селитру (N= 34,5 %), простой и двойной суперфосфат, 40% калийную соль. Навоз вносили в чистом пару один раз за ротацию севооборота.


Таблица 1 -


Схема стационарного опыта по внесению минеральных удобрений и навоза в зерносвекловичном севообороте

№ вариантов

Минеральные

удобрения под сахарную свёклу, кг/га

Навоз в ч.

пару, т/га

Уровень насыщенности 1 га севооборотной площади удобрениями,

NPK – кг, навоз – т




N

P2O5

K2O




N

P2O5

K2O

навоз




1

0

0

0

0

0

0

0

0




2

45

60

45

25

10

13

10

2,8




3

90

120

90

25

20

27

20

2,8




4

135

180

135

25

30

40

30

2,8




5

45

120

45

25

10

27

10

2,8




6

90

60

45

25

20

13

10

2,8




7

45

60

90

25

10

13

20

2,8




8

120

120

120

50

27

27

27

5,6




9

45

60

45

50

10

13

10

5,6




10

190

190

190

0

42

42

42

0




11

150

150

150

50

33

33

33

5,6



  • - вариант 10 и 11 заложены в 1989 году.



Опыт № 2 «Применение аммиачной селитры в качестве почвенной подкормки в течение вегетации сахарной свеклы».


Таблица 2 -

Схема опыта № 2

№ варианта

Основное минеральное удобрение (основной фон), кг/га

Навоз в пару,

т/га

Подкормки аммиачной селитрой, N кг/га

Первая подкормка

Вторая подкормка

N

P

K

1

45

45

45

25

0

0

2

45

45

45

25

40

30

3

45

45

45

25

80

60

4

90

90

90

25

0

0

5

90

90

90

25

40

30

6

90

90

90

25

80

60

7

150

150

150

50

0

0

8

150

150

150

50

40

30

9

150

150

150

50

80

60


Подкормки аммиачной селитрой (N = 34,5 %) производились: 1-ая - в фазу 3-4 пар настоящих листьев, 2-ая – через 10 дней после первой.

Опыт № 3 «Изучение эффективности препарата «Гумимакс» на посевах сахарной свеклы» состоял из вариантов с 1 и 2-кратным опрыскиванием препаратом (0,2 и 0,1 л/га) на фоне N45P45K45 + 25 т/га навоза в пару, N90P90K90 + 25 т/га навоза в пару, N135P135K135 + 25 т/га навоза в пару и на неудобренном фоне. Площадь посевной делянки 131, 2 м2, обрабатываемая площадь – 21,9 м2, учетная площадь – 10,8 м2.

Опыт № 4 «Определение оптимальных доз органического удобрения с фунгицидными свойствами (биокомпоста), вносимого под предпосевную обработку сахарной свеклы». Схема состояла из применения биокомпоста на фоне N90P90K90 в дозе 200, 400 и 600 кг/га. Компосты вносились перед посевом сахарной свеклы вручную с заделкой.

Опыт № 5 «Применение водорастворимых комплексных удобрений с микроэлементами в хелатной форме под торговой маркой поли-фид в качестве внекорневой подкормки сахарной свеклы». Схема состояла из 3-х кратной обработки поли-фидом в дозе 2, 4 и 5 кг/га (последние 2 обработки совместно с Бороном – 1 кг/га). Обработка поли-фидом производилась в течение июня путем опрыскивания листовой поверхности растений сахарной свеклы из расчета 200 л/га рабочего раствора. Площадь обрабатываемой делянки 21,9 м2, учетной – 10,7 м2.

Опыт № 6 «Изучить эффективность применения комплексного удобрения азофоска (нитроаммофоска) (NPK 16:16:16) производства ОАО «Акрон» по сравнению с NPK 13:19:19 и NPK 10:26:26». Схема включала применение 100 и 150 кг/га д.в. каждого вида удобрений с внесением азота (аммиачной селитры) под предпосевную культивацию. Удобрения вносили осенью под основную обработку сахарной свеклы (глубокую вспашку), площадь посевной делянки – 50 м2, учетной – 10,8 м2.

Опыт № 7 «Изучить эффективность применения комплексного удобрения N27P5K5 + S производства ОАО «Минудобрения» (г. Россошь) в период вегетации сахарной свеклы». Схема опыта состояла из допосевного внесения удобрения (200 кг/га в физическом весе) с последующим применением в рядки с заделкой N54P10K10 + S , N81P15K15 + S , N108P20K20 + S в первую подкормку и вдвое меньше – во вторую подкормку. Такие же дозы применялись без допосевного внесения. Подкормки проводились в июне, площадь посевной делянки 54,0 м2, учетной – 10,8 м2.

В течение вегетационного периода образцы почвы под сахарной свеклой отбирались три раза: в фазу 1-2 пары настоящих листьев, в период смыкания листьев в междурядьях и перед уборкой урожая. В свежих образцах определяли концентрацию нитратного азота (колориметрическим методом по Грандваль-Ляжу) (ГОСТ 26951-86); влажность почвы и аммонийный азот колориметрически с реактивом Несслера (ГОСТ 26489-85)

В воздушно-сухой почве определяли:

- содержание подвижных форм микроэлементов в ацетатно-аммонийном буфере (pH=4,8) на атомно-адсорбционном спектрофотометре С115М, валовых форм – во фтороводородной кислоте; pH водной (потенциометрически); pH солевой (потенциометрически); величину гидролитической кислотности (по Каппену) (ГОСТ 26212-91); содержание подвижного P2O5 (по Ф.И. Чирикову) (ГОСТ 26204-91); групповой состав фосфатов, (по Ф.И. Чирикову); содержание обменного К2О (ГОСТ 26204-91); содержание обменного Na2O (на пламенном фотометре); степень насыщенности почвы основаниями (расчетным методом); общее содержание гумуса (по И.В. Тюрину в модификации В.Н.Симакова) (ГОСТ 26213-91); общий азот (по И.Г. Кьельдалю) (ГОСТ 26107-84); щелочногидролизуемый азот (по А.Х. Корнфилду); подвижность азотистых соединений по Э.И. Шконде и И.Е. Королевой; групповой и фракционный состав гумуса по методу И.В.Тюрина в модификации В.В.Пономаревой и Т.А.Плотниковой. Определение активности нитратредуктазы в почве проводили по методу А.Ш. Галстяна, уреазы, протеазы, фосфатазы – методом Ф.Х. Хазиева, каталазы – газометрически, инвертазы – по учету редуцирующих сахаров (метод Бертрана); фитотоксичность – методом индуцированного микробного сообщества; численность групп микроорганизмов – посевом почвенных суспензий на агаризованные питательные среды; целлюлозоразлагающую активность – по разложению льняного полотна.

В растительных образцах определяли: содержание сухого вещества в листьях и корнеплодах методом высушивания при t=1050С; технологические качества сахарной свеклы (расчетным методом); содержание сахарозы (на поточной линии «ВЕНЕМА»); концентрацию токсических элементов в разбавленной 1:1 HCl пл. 1.14 на атомно-абсорбционном спектрофотометре С115М; общий азот, фосфор и калий в растениях по В.Т. Куркаеву (1961).

На посевах культур учитывали: площадь листовой поверхности по Н.И. Орловскому (1969); урожайность листьев и корнеплодов методом учетных площадок (10,8 м2); урожайность зерновых культур – бункерный учет (40,5 м2); урожайность одно- и многолетних трав – метод пробных площадок (25 м2); сбор сахара (расчетным методом).

Математическая обработка данных результатов опыта проведена методами дисперсионного и корреляционно-регрессионного анализов (Б.А. Доспехов, 1985; А.С. Пискунов, 2004) , а также с использованием программ Statistika v.6.0 и Microsoft Excel 2007 для ПК. Энергетическую оценку производили согласно пособию «Методические рекомендаций по энергетической оценке систем и приемов обработки почв» (1985), экономическую эффективность применения средств химизации определяли по методике ВНИИА (2005).