475.влияние агротехнических приемов на кислотность и...

На правах рукописи

ЛЕ ВАН ТХИЕН

ВЛИЯНИЕ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВНА КИСЛОТНОСТЬ И СОСТАВ ОБМЕННЫХ

ОСНОВАНИЙ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХСУГЛИНИСТЫХ ПОЧВ

Специальность 03.00.27 — почвоведение

АВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степени

кандидатаМбиологических наук

Москва 2003

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Работа выполнена на кафедрах почвоведения и земледелия и методикиопытного дела Московской сельскохозяйственной академииим К А Тимирязева

Научные руководителидоктор биологических наук, профессор А.И. Карпухин;доктор сельскохозяйственных наук, профессор И.Г. Платонов.

Официальные оппонентыдоктор биологических наук Н.И. Аканова;кандидат биологических наук Х.Х. Сюняев.

Ведущая организация Всероссийский научно- исследоватетьскийинститут сельского хозяйства Центрального района Нечерноземной зоны(ВНИИСХЦРНЗ)

Защита диссертации состоится «<J! v>S4f-tAfiilW^v в « fy » часовна заседании диссертационного совета Д 220 043 02 при Московскойсельскохозяйственной академии им К А Тимирязева

•"75 е Ii к ••с Л Тим1фязевская ул , 49,

.ться в ЦНБ МСХА2003 г

В.В. Говорина


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. В системе мероприятий повышения

плодородия дерново-подзолистых почв и продуктивности севооборотов

определяющую роль играют известкование, применение органических и

минеральных удобрений, а также рациональная их обработка. Из-за процессов

выщелачивания обменных оснований действие известкования со временем

ослабевает. Несмотря на большое количество научных работ по известкованию

почв, до настоящего времени в литературе мало данных по влиянию

сельскохозяйственных культур и севооборотов на кислотно-основные свойства

дерново-подзолистых почв и состав обменных оснований. Остаются

дискуссионными вопросы о действии минеральных удобрений на кислотность

почвы. Актуальность исследований определяется необходимостью выяснения

некоторых теоретических и практических вопросов, связанных с разной

интенсивностью . подкисления почвы и изменением состава обменных

оснований при возделывании сельскохозяйственных культур, • использовании

химической мелиорации, удобрений и систем обработки, а также их сочетаний

в адаптивно-ландшафтных системах земледелия. Работа выполнена в рамках

проведения исследований по ФЦП "Повышение плодородия почв России", по

ФЦП "Интеграция науки и высшего образования России" и УНЦ "Биоресурсы

и экология".

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является

изучение влияния периодического известкования, сельскохозяйственных

культур, возделываемых бессменно и в севообороте, разных по интенсивности

систем обработки и длительного применения удобрений на кислотность

дерново-подзолистых суглинистых почв и состав обменных катионов.

Для решения этой цели были поставлены следующие задачи:

-определить влияние сельскохозяйственных культур, возделываемых

бессменно и в севообороте на кислотность почвы и состав обменных

оснований;

ЦНБ^СХАлитературы


-изучить действие периодического известкования на динамику

кислотности почвы и состав обменных оснований,

-исследовать влияние длительного применения удобрений и разной

глубины обработки на состав обменных катионов и кислотность почвы,

-выяснить влияние сочетания периодического известкования, удобрений и

обработки почвы на продуктивность севооборота и урожайность

сельскохозяйственных культур

Научная новизна. Впервые в длительном (90 лет) полевом опыте

установлено влияние сетьскохозяйственных культур, возделываемых

бессменно и в севообороте в Нечерноземной зоне России на кислотность,

состав обменных оснований и емкость катионного обмена дерново-

подзолистой легкосуглинистой почвы

Проведена комплексная оценка влияния полевых культур, возделываемых в

севообороте, минеральных и органических удобрений, а также известкования

на состав обменных оснований, емкость катионного обмена, степень

насыщенности основаниями и кислотность дерново-подзолистой

легкосуглинистой почвы

В другом многолетнем (30 лет) полевом опыте изучено влияние сочетания

известкования, удобрений и систем обработки почвы разной степени

интенсивности на кислотность, состав обменных оснований, емкость

катионного обмена и степень насыщенности основаниями дерново-подзолистой

среднесуглинистой почвы.

Установлено действие комплекса агротехнических приемов на

продуктивность севооборота и урожайность сетьскохозяйственных культур

Практическая значимость. Определены закономерности влияния

минеральных удобрений и известкования на динамику кислотности дерново-

подзолистых почв разного гранулометрического состава, которые позволяют

рекомендовать на легкосуглинистых почвах при определении норм извести и

сроков известкования учитывать дозы применения минеральных удобрений


Данные о влиянии сельскохозяйственных культур на кислотность почвы и

состав обменных оснований могут быть использованы при составлении

кальций-сберегающих севооборотов.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на заседаниях

кафедры почвоведения (1998, 1999, 2000 гг.), научных конференциях МСХА

им. К.А. Тимирязева (2000, 2003 гг.). По теме диссертации опубликованы 2

научные работы.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 6

глав, выводов и научно-практических рекомендаций. Работа изложена на 144

страницах машинописного текста, содержит 26 таблиц, 5 рисунков. Список

использованной литературы включает 210 наименований, в т.ч. 32 на

иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Объекты, методы и условия проведения исследований

Полевые исследования проведены в 1998-2002 гг. в 2-х стационарных

длительных многофакторных полевых опытах кафедры земледелия и методики

опытного дела МСХА им. К.А. Тимирязева.

Длительный полевой опыт .ТСХА, заложен в 1912 г. профессором АХ.

Дояренко на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве на моренном

суглинке. Подробное описание схемы опыта и программа исследований

приведены в монографии «Длительному полевому опыту ТСХА 90 лет» (2002),

а также в диссертационной работе.

Трехфакторный полевой стационарный опыт (опыт 7) заложен в 1969 г.

профессором Б.А. Доспеховым на дерново-слабоподзолистой среднесуглини-

стой почве на покровном суглинке в учхозе «Михайловское» Московской

области. Подробная схема опыта приведена в диссертации и опубликованных

работах А.И. Пупонина (1987) и И.Г. Платонова (2000). Известкование

проводили общим фоном в 1969 г. и 1987 г. в дозе 7,0 и 6,0 т/га доломитовой

муки соответственно.


В полевых опытах минеральные удобрения применяли в виде NEUNO»,

КС1, Са(Н2РО4)2

Химические анализы выполнены по следующим методикам

реакцию почвенной среды (рНка) определяли потенциометрическим

методом (ОСТ 4649 - 76), обменные кальций и магний в вытяжке 1н КС1 (при

соотношении почвы с раствором 1 2,5, ГОСТ 26487 - 85) на атомно-

абсорбционном спектрофотометре марки ASS, гидролитическую кислотность

по Каппену в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26212 - 91), сумму поглощенных

оснований - по Каппену-Гильковицу, степень насыщенности основаниями -

расчетным методом, подвижный фосфор и обменный калий по Кирсанову в

модификации ЦИНАО в вытяжке 0,2 н НС1 (ГОСТ 26207 - 91), с постедуюшим

определением фосфора на фотоэлектроколориметре, калия - на пламенном

фотометре, урожайность сельскохозяйственных культур учитывали методом

сплошной уборки, зерна пересчитывали на 14 %-ую влажность, травы - 16 %

влажность

Полученные экспериментальные данные обрабатывали методом

дисперсионного анализа с использованием пакета прикладных программ

«STRAZ»

Метеорологические условия в годы проведения исследований различались

по температурному режиму и количеству осадков Вегетационные периоды

1998 г и 1999 г. характеризовались повышенным температурным режимом,

особенно в начале вегетации кутьтур, а количество осадков только в августе

превышало норму, что отрицательно отразилось на росте и развитии

сельскохозяйственных культур Погодные усювия 2000 г. по температурному

режиму и количеству осадков были благоприятными для роста и развития

полевых культур В течение всего вегетационного периода (2002 г ) и в

середине и конце вегетации (2001 г ) количество осадков было ниже

среднемноголетнего значения


РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

• - Влияние сельскохозяйственных культур, возделываемых бессменно и

в севообороте на кислотность дерново-подзолистых почв и состав

обменных оснований

Исследования, проведенные в длительном полевом опыте ТСХА, показали,

что сельскохозяйственные культуры, возделываемые в течение 86 лет

бессменно и без удобрений, оказали влияние на кислотность дерново-

подзолистой легкосуглинистой почвы (табл.1).

Так, на полях, где бессменно с 1912 г. возделывается озимая рожь и овес (с

1973 г. ячмень) без известкования и удобрений реакция среды слабокислая,

величина рНка 5,30 и 5,23 соответственно, а на делянках под бессменными

Таблица 1Влияние сельскохозяйственных культур и удобрений на кислотность дерново-

подзолистой легкосуглинистой почвы

Способывозделывания

Бессменно:ПарОзимая рожьЯчменьКлеверКартофель

Севооборот:ПарКлевер -Картофель

Варианты удобренийБез удобрений

рНка

4,325,305,234,434,52

4,604,40437

Нг"

2,802,712,743,943,51

3,393,944,15

NPKрНка

4,375,624,844384,54

4,704,504,29

Нг*

2,202,283,384,182,93

3,723,783,88

NPK+навозРНка

4,865,685,925,005,17

5,005,18435

Нг"

2,102,172,173,192,94

3,092,684,08

НСРо.5 рНка НгДля культуры 0,11 0,11Для удобрения 0,06 0,09

* мг-экв/100 г почвы

клевером и картофелем, величина рНка составила 4,43 и 4,52 соответственно.

Наименьшая величина рНыл отмечена на делянках с «вечным» паром. Однако в

севообороте величина рНка под паром была на 0,20 и 0,23 единицы выше, чем

под клевером и картофелем соответственно. -

•У многих ученых и практиков сложилось убеждение, что минеральные

удобрения являются одной из причин подкисления почв. Экспериментальные


данные, приведенные в таблице 1, не показывают отрицательного действия

минеральных удобрений (N.ooProK-120) на реакцию среды почвы при

бессменном возделывании озимой ржи, картофеля и клевера без известкования.

Увеличение кислотности почвы от применения минеральных удобрений

произошло только на делянках с бессменным возделыванием ячменя

Применение этих доз NPK в севообороте и в бессменном пару также не влияло

на реакцию среды почвы Ежегодное внесение навоза в дозе 20 т/га на фоне доз

N100P150K120 обеспечивало снижение кистотности почвы под всеми культурами,

возделываемыми как бессменно, так и в севообороте

Установленные закономерности действия агротехнических приемов на

рНка ДЛЯ гидролитической кислотности более выражены Наиболее высокие

значения Нг почвы под клевером и картофелем, возле 1ываемыми бессменно

3,94 и 3,51 мг-экв/100 г почвы соответственно, а под озимой рожью и ячменем

самые низкие значения Нг - 2,71 и 2,74 мг-экв/100 г почвы Под культурами,

воздечываемыми в севообороте без применения извести и удобрений, величина

Нг в среднем была на 0,32 - 1,12 мг-экв/100 г выше, чем под культурами,

возлетываемыми бессменно за исключением делянок под бессменным

клевером

Дерново-подзолистые легкосупинистые почвы характеризуются низким

содержанием обменных оснований (табл 2) Минимальная сумма обменных

оснований была под бессменно воздечываемым картофелем на варианте без

удобрений 1,92 мг-экв/100 г почвы, максимальная - 3,88 мг-экв/100 г почвы под

озимой рожью Соотношение Са Mg в среднем составляет 1.0,4

Ежегодное внесение навоза (20 т/га) на фоне минеральных удобрений

обеспечило существенное возрастание суммы обменных оснований под всеми

культурами На этих вариантах сумма обменных оснований увеличилась под

озимой рожью на 0,28 мг-экв/100 г почвы, под ячменем - 1,09, под клевером -

0,84, под картофелем — 1,46 по сравнениям с контролем (без удобрений)


Таблица 2Влияние сельскохозяйственных культур и удобрений на содержание обменных

оснований дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы, мг-экв/100 г почвы

Способывозделывания

Бессменно:Озимая рожьЯчменьКлеверКартофель

Севооборот:ПарКлеверКартофель


Са2+

2,812,371,721,43

1,691,151,50

Mg2*

1,070,860,680,49

0,540,420,56

сум-ма

3,883,232,401,92

2,231,572,06

NPK

Са1+

3,022,021,681,99

1,721,741,24

Mg1+

1,060,590,540,61

0,650,540,49

сум-ма

4,082,612,222,60

2372,281,73

NPK+навоз

Са2 +

3,223,282,402,73

2,812,671,78

Mg 2 t

0,941,040,840,65

0,780,920,61

сум-ма

4,164,323,243,38

3393,59239

НСРол Са1* МУ+

Для культуры 0,21 0,76Для удобрений 0,88 0,41

Длительное возделывание культур без известкования и внесения навоза

приводит к снижению степени насыщенности почв основаниями (табл. 3).

Применение только минеральных удобрений приводит к незначительному

увеличению степени насыщенности почв основаниями под бессменными

озимой рожью, картофелем и уменьшению ее под бессменными ячменем и

клевером. Ежегодное внесение навоза способствует увеличению степени

насыщенности почв основаниями под всеми культурами, возделываемыми как

бессменно, так и в севообороте.

Таблица 3Влияние сельскохозяйственных культур и удобрений на степень насыщенности

основаниями ( %) дерново-подзолистой легкосуглинистой почвыСпособы

возделыванияБессменно:

Озимая рожьЯчменьКлеверКартофель

Севооборот:ПарКлеверКартофель


59543835

402833

NPK

64443547

393831

NPK+навоз

66665050

545737


Емкость катионного обмена почвы зависела от биологических

особенностей возделываемых культур и агротехники Минимальное значение

емкости катионного обмена было под бессменным картофелем - 5,55 мг-экв/100

г почвы и максимальное значение под озимой рожью - 6,72 мг-экв/100 г (табл.

4) В составе поглощенных катионов на вариантах без удобрений преобладают

протоны водорода, под бессменными посевами клевера, картофеля и на полям

севооборота их доля в составе ППК составила 61 - 65% от ЕКО, а под

бессменными посевами озимой ржи и ячменя - 40 - 44%

Длительное применение минеральных удобрений способствует

увеличению в составе ППК обменного калия, содержание остальных катионов

практически не изменяется по сравнению с аналогичными вариантами без

удобрений Ежегодное внесение навоза (20 т/га) на фоне NPK приводит к

увеличению в составе поглощенных катионов кальция, магния, калия и

уменьшению доли водорода под всеми культурами, возделываемыми как

бессменно, так и в севообороте

Таким образом, культуры слабо чувствитечьные к кистатности, такие как

озимая рожь, овес (ячмень), при длительном бессменном возделывании не

только не оказывают подкис тяющего действия, но и обеспечивают более

высокое значение рНка Подкисляющее действие на почву оказали картофечь и

клевер Минеральные удобрения в средних дозах не подкисляли почву на

вариантах без извести Совместное внесение навоза и минеральных удобрений

обеспечивали более благоприятную реакцию почвенной среды аля

сельскохозяйственных культур по сравнению с вариантами без удобрений и

NPK.


Таблица 4

Влияние сельскохозяйственных культур и удобрений на емкость катнонного обмена (мг-экв/100 г почвы) и состав

поглощенных катионов дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы

Способы

возделывания

Бессменно:

Озимая рожь

Ячмень

Клевер

Картофель

Севооборот

Варианты удобрений

Без удобрении

ЕКО

мг-экв/100 г

6,72

6,13

6,43

5,55

5,89

К* Ca i+ Mg" Н+

мг-экв/100 гпроцент

0,132

0,163

0.091

0,122

0,101

ш42

2,3739

Ы227

ш261,4525

1,0716

0.8614

0.6811

0.499

0£19

2,7140

2.7444

3.9461

M l63

3.8365

NPK

ЕКО

мг-экв/100 г

6,78

6,58

(У>7

5,81

6,16

К* Са2+ M g u Н*


0.436

0.599

0.202

0.286

0.244

3,0244

2.0231

1.6826

1,9934

ш26

1.0615

0399

0,548

0,6110

0,569

2,2835

3,3851

4,1864

2,9350

ав61

NPK+навоз

ЕКО

мг-экв/100 г

6,91

7,25

6,81

6,63

6,88

1С Са2+

н+


0,588

0,7611

0386

0315

0,406

3.2247

3.2845

2.4035

412,4235

0,9414

LM14

0,8412

0,6510

ПЛ11

Ш31

2J230

3J947

2^444

3^948


Влияние периодического известкования на кислотность дерново-

подзолистых почв и состав обменных катионов

Известкование является основным приемом снижения кислотности

дерново-подзолистых почв Реакция среды на периодически известкуемых (с

1949 г ) почвах была близка к нейтральной. На варианте без удобрений

величина рНка в 2001 г была 5,49, на варианте NPK - 5,10 и на варианте

NPK+навоз - 5,55 (табл 5) Применение минеральных удобрений в дозах

NiooPi^oKno при периодическом известковании вызывало подкистение почвы

Значение р Н к а в варианте NPK было ниже на 0,26 (1998 г ) и 0,39 (2001 г )

единицы по сравнению с вариантом без удобрений При совместном внесении

навоза и минеральных удобрений процесс подкисления пахотного стоя почвы

на фоне известкования не наблюдался

Таблица 5Влияние периодического известкования и удобрении на кислотность дерново-

нодзолпетой легкосуглииистой почвы

Вариантыудобрений

Без удобренийNPK

NPK+навозНСР0 5.

Для известиДля удобрений

Без известирНка1998г4,464,504,91

рНка| Нг*2001г 1998г4,044,144,24

0,14

3.833,793,29

Нг*2001г3.59

По известирНка1998г

рНка2001г

Нг*1998г

6,04 5.49 1.213,30 5,783,29

0,21

6.185,105.55

0,230,14

Нг*2001г1,77

1.73 1,951,39 1,75

0,300,21

1 мг-экв/100 г почвы

Периодическое известкование полей существенно увеличивает содержание

в пахотном слое обменных оснований (кальция и магния) на всех вариантах

опыта (табл 6) Содержание обменного кальция в почве на вариантах без

удобрений и NPK увеличилось в 2 раза, а в варианте NPK+навоз — в 1,5 раз по

сравнению с аналогичными вариантами без извести Содержание в почве

обменного магния возрастало в 2 - 3 раза в зависимости от вариантов

удобрений Максимальное содержание обменного магния было на вариантах

без удобрений и NPK+навоз - 1,45 - 1,48 мг-экв/100 г почвы При

периодическом известковании дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы

10


степень ее насыщенности основаниями составляла 71 - 79%, это значительно

выше, чем в вариантах без извести — 34 — 49%

Таблица 6Влияние известкования и удобрений на содержание обменных оснований (мг-

экв/100 г) и степень насыщенности основаниями (%) дерново-подзолистойлегкосуглинистой почвы


Без удобренийNPK

NPK+навозНСР0 !:ИзвестьУдобрений

Без извести

Са2*

1,451,572,42

0.23

Mg2*

0.510,560,77

0,08

СаMg2,842,803,14

V. %

3436

По извести

Са2*

2,963,00

49 3.48

0.230,23

Mg :*

1,481,341,45

0.080.08

СаMg2,002,242,40

V. %

797178

Таким образом, периодическое известкование дерново-подзочистой

легкосуглинистой почвы способствует нейтрализации кислотности,

повышению содержания обменных оснований (кальция и магния) и степени

насыщенности почвы основаниями. При этом, минеральные удобрения

оказывают подкисляющее действие на дерново-подзолистой легкосуглинистой

почве

Влияние сочетания известкования, обработки и удобрений на

кислотность и состав обменных катионов дерново-подзолистой

среднесуглинистой почвы

Рациональное сочетание известкования, обработки и удобрений оказывает

положительное действие на плодородие дерново-подзолистой

среднесуглинистой почвы (табл 7) На вариантах 2NPK при отвальной системе

обработки почвы величина рНка стоя 0-20 см на 0,2 единицы выше, чем на

варианте без удобрений, а слоя 21-40 см - 0,23 ед Такая же закономерность

набаюдается при фрезерной минимальной и трехъярусной системах обработки

почвы

Внесение соломы (2,8 т/га) и минеральных удобрений при отвальной

системе обработки почвы способствовало снижению кислотности по

11


сравнению с вариантами без удобрений и 2NPK. На делянках с минимальной

фрезерной и трехъярусной обработками почв в варианте 2ЫРК+солома

кислотность почвы оставалась на уровне варианта без удобрений. При

ежегодной дозе навоза 14,5 т/га на фоне 2NPK (Nn3PmKio8) кислотность почвы

при всех системах обработки была нейтральной ( р Н к а 6,14 - 6,25). Кислотность

почвы после известкования изменяется на глубину обработки: при отвальной

системе обработки на глубину пахотного слоя до 30 см, при фрезерной

минимальной - на глубину 20 см и при трехъярусной - на глубину 40 см.

Таблица 7Влияние сочетания системы обработки и удобрений на кислотность дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы (опыт 7, учхоз «Михайловское» 1998 г)


Безудобрений

2NPK

2NPK+солома2NPK+навоз

Слойпочвы,

см

0-2021^400-20

21-400-20

21-400-2021-40

Системы обработки

Отваль-ная

р Н к а

5,604,945,805,165,895,266,195,69

Нг*1,653,281,882,951,372,061,201,72

Минима-льная

фрезер-ная

рНка

5,824,745,894,945,854,806,255,38

Нг*1,643,421,482,581,593,041,222,10

Трехъяру-сная

рНка

5,485,295,675,695,595,706,126,17

Нг*1,652,241,661,621,681,561,181,18

Н

рНка

СРо,5

Нг

Для обработки

0,250,74

0,320,74

Для удобрений

0,260,37

0,260,37

* мг-экв/100 г почвы

Ежегодное внесение соломы (2,8 т/га) и NmPinKios в среднем за ротацию

севооборота не влияло на гидролитическую кислотность почвы при

трехъярусной и минимальной фрезерной обработках. При отвальной обработке

значение Нг снизилось на 0,52 мг-экв/100 г почвы в слое 0-20 см. Внесение

навоза оказывало подщелачивающее действие на почву. Значение Нг пахотного

слоя было на 0,44 мг-экв/100 г почвы ниже, чем на варианте без удобрений при

отвальной обработке, на 0,42 мг-экв/100 г почвы при минимальной фрезерной

обработке и на - 0,47 мг-экв/100 г почвы при трехъярусной обработке.

При системе отвальной обработки почвы применение удобрений (2NPK и

2ЫРК+навоз) способствовало увеличению емкости катионного обмена

12


пахотного слоя почвы до 10,43 - 10,53 и 10,08 - 10,35 мг-экв/100 г почвы

соответственно по сравнению с вариантом без удобрений (8,79 - 9,40 мг-экв/100

г) При минимальной фрезерной и трехъярусной обработках минеральные

удобрения не оказывали влияния на емкость катионного обмена пахотного стая

почвы, а при совместном их внесении с навозом способствовали возрастанию

емкости катионного обмена этого слоя (табл 8)

Внесение минеральных удобрений, а также применение их в сочетании с

навозом на фоне известкования увеличивало содержание обменного калия в

ГОЖ при всех системах обработки При отвальной обработке в варианте 2NPK

в слое 0-20 см доля обменного калия в составе поглощенных катионов

достигала 8,2%, на делянках с внесением 2МРК+навоз - 11,2%, а на контроле

(без удобрений) - 4,7% При сочетании навоза с минеральными удобрениями в

составе поглощенных катионов уменьшается доля водорода и возрастает доля

обменных катионов кальция, магния и калия

Таким образом, сочетание известкования, органических и минеральных

удобрений независимо от интенсивности систем обработки почвы оказывает

положительное действие на кислотно-основные свойства и состав обменных

катионов пахотного слоя дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы

Длитечьное применение средних доз (NmPiuK-m) минеральных удобрений не

вызывает подкисление дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы и в

свою очередь увеличивает долю обменного калия в составе поглощенных

катионов Сочетание минеральных удобрений (Ni^PinKios). навоза (14,5 т/га) и

известкования обеспечивает воспроизводство кислотно-основных свойств

дерново-подзотастой среднесуглинистой почвы благоприятных для роста и

развития сечьскохозяйственных культур

13


Таблица 8

Влияние сочетания системы обработки и удобрении на емкость катионного обмена (мг-экв/100 г почвы) и состав поглощенныхкатионов (%) дерново-подзолистой среднесуглииистой почвы (опыт 7)

удобрений

Безудобрений

2NPK

2NPK+

навоз

Слойпочвы,

см

0-10

11-20

21-30

31-40

0-10

11-20

21-30

31-40

0-10

11-20

21-30

31-40

ЕКО8,79

9,40

9,44

14,47

10,43

1033

11,00

13,91

10,08

1035

1032

13,77

Отвальная o6jК*53

3,9

4,0

23

8,1

83

5,8

33

11,0

из10,6

5,6

(V*47,9

52,4

47,7

423

523

53,4

53,1

453

55,9

563

55,0

53,2

аботкаMg*+

28,1

25,8

28,1

233

21,4

203

22,4

23,9

20,8

21,1

233

24,5

Н+

18,5

17,9

20,2

323

183

17,8

18,7

27,6

123

И,4

113

16,7

Системы обработкиМинимальная i

ЕКО936

835

1034

13,84

9,21

8,84

8,86

12,45

10,81

1035

9,76

12,71

1С5,1

5,1

3,1

23

ИЗ

7,6

63

3,8

143

12,5

9,0

4,9

Ca w

55,0

48,4

49,4

423

49,4

52,7

47,6

42,6

54,7

563

513

49,9

>резернаяMf>24,4

253

24,8

23,0

21,8

243

273

253

19,0

19,8

23,8

243

Н+

153

213

22,7

32,2

173

153

18,9

28,1

12,1

113

15,9

20,7

ТЕКО10,81

10,76

11,86

1238

1036

932

10,07

1135

1030

12,09

11,73

11,14

рехъярусная обработка1С4,6

4,7

4,0

3,7

6,7

7,0

6,4

5,1

9^

7,1

9,7

73

Са"523

533

543

50,9

50,75

63

53,0

56,4

543

61,9

57,9

573

MR"28,0

263

24,4

25,8

23,1

22,7

26,8

22,0

23,6

223

22,6

243

15,1

15,6

17,4

19,6

193

14,1

13,8

16,5

12,6

8,5

9,8

10,9


Влияние периодического известкования, удобренийи обработки почвы на продуктивность севооборота

и урожайность сельскохозяйственных культур

Известкование и минеральные удобрения являются мощными факторами

повышения урожайности полевых культур и плодородия дерново-подзолистых

почв Экспериментальные данные, полученные в длительном полевом опыте

ТСХА, показывают, что эффективность их действия зависит от биологических

особенностей возделываемых культур (табл 9)

Таблица 9Влияние известкования и удобрений ва урожайность полевых культур (ц/га) в

бессменных посевах и севообороте (средние данные за 1998 - 2002 гг.)

2 я

С н

осо

бво

здсл

ыП

ИЯ

Бессменно:ОзимаярожьЯчменьКартофечьКлевер(сено)СевооборотОзимаярожьЯчменьКартофельКлевер(сено)

Варианты удобренийБез извести

Ьез

уд-

обре

ний

10,7

1.560 8

21,0

31.25.683,2

38.0

NP

K

20,7

9.694,8

30,0

33,011,2

155,0

47,0

NP

K+

наво

з

22,2

10,7114,0

24.0

32.412,1

181,0

46.0

По «шести

Бет у

д-об

рени

и

10,7

5,268 4

24,0

26,99,879,8

57,0

NP

K

20,8

11,496,0

28,0

31,720,4157,0

58,0

NP

K+

наво

з23,1

10,997,2

32,0

31,215,8

180,0

61,0

HCPos

Для

изве

сти

4 J

Для

удоб

-ре

нии

4,0

4,0 1 5,525,3 1 22,0

8,0 6,0

10,17,4

32,7

17,0

4,56,019,6

8,0

Известкование дерново-подзолистой почвы не оказывает существенного

влияния на урожайность озимой ржи и картофеля, воздетываемых как

бессменно, так и в севообороте, а также на урожайность клевера,

возделываемого бессменно Внесение мелиорантов способствует также росту

урожайности ячменя, возделываемого как бессменно, так и в севообороте

Прибавка урозьая от их применения составляет 0,2 . 3,7 ц/га при бессменном

15


возделывании и 3,7...9,2 ц/га в севообороте. Известкование почвы в

севообороте позволило увеличить урожайность клевера в 1,2 — 1,5 раза.

Применение минеральных удобрений отдельно, а также в сочетании с

навозом при бессменном возделывании способствовало повышению

урожайности озимой ржи в 2 раза как на фоне извести, так и без извести;

ячменя - при бессменном возделывании в 6,4...7,1 раза без извести, и в 2,2...2,1

раза с известью. Прибавка клубней картофеля в бессменных посевах от

удобрения в варианте NPK составила 27,6.. .34,0 ц/га, а в варианте NPK+навоз -

28,8...53,2 ц/га. Применение минеральных удобрений на дерново-подзолистой

почве под клевер эффективно только на варианте без извести. На

известкованном фоне при бессменном возделывании клевера более эффективно

внесение NPK+навоз. Прибавка урожая была на 8,0 ц/ra выше по сравнению с

вариантом без удобрений.

Севооборот способствовал повышению урожайности всех полевых

культур по сравнению с бессменным возделыванием.

Сочетание трехъярусной обработки, известкования и удобрений повышало

продуктивность зернового звена севооборота. Максимальное значение

продуктивности зернового звена севооборота составило 104,0 ц к.еУга в

варианте NPK+навоз, а минимальная продуктивность - 41,3 ц к.е./га на

Таблица 10Влияние сочетания системы обработки, удобрений и известкования на

продуктивность зернового эвена зернопропашного севооборота (опыт 7,1998 - 2000 тт.)


Без удобрений

2NPK

2NPK+coflOMa

2NPK-HmBO3

Системы обработки

Отвальная

41.3*10082,920088.0213§2£211

Минималь-ная

фрезерная43.410576.718678.018989.1216

Трехъярус-ная

52,2126

100.624396.0232

104.0252

НСРо,

Для обработки:5,4

Для удобрений:3,5

•числитель - ц к.е./га; знаменатель - % по отношению к контролю

16


варианте без удобрений при отвальной обработке почвы (табл 10) Применение

минеральных удобрений раздельно, а также в сочетании с соломой или навозом

способствовало повышению продуктивности звена зернопропашного

севооборота при всех системах обработки. В варианте 2NPK продуктивность

была выше на 86 . 143% по сравнению с вариантом без удобрений, в варианте

2ЫРК+солома - на 89. . 132% и в варианте 2ЫРК+навоз - на 111. . 152%

Таким образом, в изучаемых системах земледелия севооборот остается

основным агротехническим приемом повышения продуктивности земель и

сохранения плодородия почвы. Применение минеральных удобрений и навоза

способствуют повышению урожайности всех культур, возделываемых как

бессменно, так и в севообороте

ВЫВОДЫ

1 На основании экспериментальных исследований в длительных полевых

опытах установлены закономерности изменения кистотности почвы, емкости

поглощения и состава катионов почвенно-поглощаюшего комплекса под

действием агротехнических приемов дерново-подзолистых легкосуглинистых и

среднесуглинистых почв

2 Сечьскохозяйственные кучьтуры, слабо чувствитетьные к кистотности

почвы, такие как озимая рожь, при бессменном возделывании в течение 86 лет

обеспечивают величину рНка н а уровне 5,3, в то время как культуры,

чувствительные к кислотности, как например клевер - на уровне 4,4

3 При бессменном возделывании картофеля (86 лет) происходит снижение

емкости катионного обмена дерново-подзолистой тегкосуглинистой почвы на

17,4% по сравнению с бессменно возделываемой рожью и 13,7% по сравнению

с бессменным клевером

4 Возделывание клевера и картофеля как бессменно, так и в севообороте

приводит к обеднению почвы обменными основаниями по сравнению с

бессменной озимой рожью на 38,1 - 50,5% и подкислению реакции почвенной

среды

17


5. Периодическое известкование способствует увеличению содержания

обменных кальция и магния в 1,5 - 2 и 2 - 3 раза по сравнению с вариантами

без извести, обеспечивает степень насыщенности почв основаниями на уровне

71 - 79%, но не влияет на емкость катионного обмена почвы.

6. Влияние средних доз минеральных удобрений на реакцию среды

пахотного слоя зависит от гранулометрического состава дерново-подзолистой

почвы. На фоне известкования они подкисляют легкосуглинистые почвы и не

. оказывают отрицательного действия на среднесуглинистые почвы.

7. При длительном применении минеральных удобрений происходит

увеличение доли обменного калия в составе почвенно-поглощающего

комплекса.

8. Длительное (29 лет) совместное внесение на дерново-подзолистых

почвах навоза (14,5 т/га) и минеральных удобрений в дозе NiuPmKios

способствует снижению кислотности почвы и улучшению состава почвенно-

поглощающего комплекса.

9. Сочетание периодического известкования, органических и минеральных

удобрений на фоне всех систем обработки почвы оказывает положительное

действие на кислотно-основные свойства и состав обменных катионов

пахотного слоя дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы.

10. В условиях интенсивных систем земледелия севооборот остаётся

основным агротехническим приемом повышения продуктивности земель и

сохранения плодородия почвы. Урожайность озимой ржи, возделываемой в

севообороте, в 1,5...2,9 раза выше по сравнению с бессменными посевами,

ячменя- 1,4...3,7раза, картофеля- 1,6.:. 1,7 и клевера- 1,2...1,9 раза.

11. В многолетнем полевом опыте установлено, что углубление пахотного

слоя дерново-подзолистых среднесуглинистых почв до 40 см при

периодическом известковании и ежегодном применении средних доз

минеральных удобрений и навоза повышает продуктивность полевых

18


севооборотов на 151,8%, по сравнению с вспашкой на пубину 27 - 30 см и без

удобрений

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Для стабилизации кальциевого режима дерново-подзолистых почв

Нечерноземной зоны рекомендуется на легкосуглинистых почвах при

определении норм извести и сроков известкования учитывать наличие

органических удобрений

При углублении пахотного слоя дерново-подзолистых среднесуглинистых

почв до 40 см и периодическом известковании нормы извести следует

рассчитывать на глубину пахотного слоя почвы

Для повышения эффективности земледетая центрального района

Нечерноземной зоны рекомендуется сочетание известкования, минеральных и

органических удобрений с приемами разноглубинной обработки почвы

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1 Платонов И Г, Сафонов А Ф, Полин В Д , Ле Ван Тчиен Влияние

периодического известкования и удобрений на кистотность и обменные

основания дерново-подзолистой почвы при длитечьном возделывании кучьтур

в севообороте и бессменно//Изв ТСХА М МСХА, 2000 Вып 2 С 6-15

2 Платонов И Г, Полин В Д, Ле Ван Тхиен Влияние периодического

известкования, сельскохозяйственных культур и удобрений на запасы

обменных оснований в дерново-подзолистой чегкосуглинистой почве и их

потери из пахотного слоя // Доклады ТСХА (внутривузовские) М • МСХА,

2000 Вып 272 С. 18-22

19


Усл.печ.л. 1,16 Зак. 555 Тир. 100 экз.

АНО «Издательство МСХА»127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44


475.влияние агротехнических приемов на кислотность и...

Documents

Transcript of 475.влияние агротехнических приемов на кислотность и...