WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 10 |

Общеизвестно, что поступление в почву органического вещества с растительными остатками способствует накоплению гумуса. Однако, определение содержания гумуса в почве за ротацию типичного севооборота без внесения удобрений выявило его снижение на 0.29 т/га. Запашка вико-овсяной смеси в паровом поле способствовала снижению потерь гумуса в почве до 0.02%. Внесение навоза 60 т/га и минеральных удобрений не менее 60 кг д.в. на гектар обеспечивает преимущество процессов гумификации над минерализацией органического вещества в почве.

В биологизированном севообороте внесение навоза 40 т/га стабилизирует содержание гумуса, а при увеличении дозы навоза до 60 т/га обеспечивает существенное его накопление (0.16%) к концу ротации севооборота.

Важным показателем устойчивости агроэкосистемы является баланс гумуса в почве. Так, равновесный баланс гумуса в типичном севообороте достигается при запашке навоза 60 т/га, соломы озимой ржи и яровой пшеницы два раза в течение ротации севооборота, внесении минеральных удобрений не менее 60 кг д.в. на гектар под зерновые и силосные культуры.

В биологизированном севообороте равновесный баланс гумуса достигается при запашке навоза 20 т/га, сидерата и соломы озимой ржи – два раза, яровой пшеницы – один раз в ротацию.

Наблюдения за динамикой гумуса в парозернопропашном севообороте длительного стационарного опыта показали, что за 36 лет использования дерново-подзолистой почвы без внесения извести, органических и минеральных удобрений наблюдается нарастание кислотности, снижение содержания поглощенных оснований, фосфора и гумуса, то есть интенсивно развиваются деградационные процессы.

Продолжительный вынос элементов питания культурными растениями в контрольном варианте привел к количественным и качественным изменениям гумуса, его содержание уменьшилось по сравнению с исходной почвой на 11.3%, сформировался фульватный гумусообразовательный процесс, соотношение Сгк : Сфк составило 0.54.

Внесение минеральных удобрений NPK 50% выноса и NPK эквивалентно 10 т/га навоза способствовало увеличению подвижных гуминовых веществ (фракция ГК-1 и фульвокислоты), образованию, так называемого «незрелого гумуса».

Применение органических удобрений по 10 т/га ежегодно обеспечило улучшение качественного состава гумуса, содержание гуминовых кислот повысилось с 18.68% на контроле до 24.31%, а концентрация фульвокислот осталось на том же уровне. Отношение Сгк : Сфк составило 0.70, что харакретно для слабоокультуренной дерново-подзолистой почвы. Таким образом, изменение содержания органического вещества унавоженной дерново-подзолистой почвы направлено на формирование более «зрелого гумуса» и повышение устойчивости почвы к деградации.

Совместное внесение навоза 10 т/га и эквивалентного количества NPK не только повысило концентрацию гумуса в почве по сравнению с контрольным вариантом, но и изменило фракционно-групповой состав гумуса: фракция свободных и рыхлосвязанных гуминовых кислот увеличилась на 2.36%, связанных с кальцием – на 3.67% по сравнению с контролем.

Важным показателем агрономической оценки гумуса служит его лабильная часть, которая является резервом минерального питания растений и, прежде всего, азота.

Наиболее высокое содержание лабильных форм гумуса отмечено в варианте органоминеральной системы удобрения с насыщенностью навоза 10 т/га и эквивалентным количеством NPK (на 42% выше по сравнению с контролем).

Количественная зависимость содержания углерода лабильной части гумуса от общего содержания органического вещества выражена уравнением регрессии у = -0.239 + 0.236х, r = 0.857.

В водорастворимой фракции лабильного гумуса более 30% приходится на долю фульвокислот.

Следовательно, длительное возделывание сельскохозяйственных культур без внесения удобрений независимо от типа севооборота обедняет почву гумусом. Наиболее высокий отрицательный баланс гумуса 0.25 т/га в год отмечен в парозернопропашном севообороте. Исключение из севооборота пропашной культуры (картофеля), введение сидерального пара, двух полей многолетних бобовых трав, запашка соломы обеспечивают формирование положительного баланса гумуса. Для достижения положительного баланса гумуса в парозернопропашном севообороте необходимо применять органо-минеральную систему удобрения с насыщенностью не менее 10 т/га навоза и эквивалентного количества минеральных удобрений.

5.3 Влияние минеральных и органических удобрений на урожайность

сельскохозяйственных культур и продуктивность севооборотов

В почвенно-климатических условиях Уфимско-Сылвенского АР южной тайги для озимой ржи лучшим предшественником оказался клевер луговой, убранный на зеленую массу. Урожайность озимой ржи, размещенной по клеверу, на 1.21-1.39 т/га выше, чем по чистому и сидеральному парам. Для яровой пшеницы лучшими предшественниками оказались пласт и оборот пласта клевера и клеверо-тимофеечной смеси.

Сравнительная оценка полевых восьмипольных севооборотов в условиях элювиального типа ландшафта выявила преимущество биологизированного севооборота (таблица 5).

Таблица 5 – Влияние типа севооборота на продуктивность пашни и

энергетическую эффективность

Варианты

Продуктивность, тыс.к.ед./га в год

Коэффициент энергетической эффективности

Тип севооборота

Отклонение

Тип севооборота

типичный

биологизи-рованный

типичный

биологизи-рованный

Контроль

1.95

2.68

0.73

2.64

3.12

N60Р60К60

2.22

3.02

0.80

2.24

2.64

N90Р90К90

2.34

3.09

0.75

2.12

2.44

Навоз 40 т/га

2.35

3.11

0.76

2.54

3.07

Навоз 40 т/га+

+ N60Р60К60

2.40

3.14

0.74

2.15

2.59

Навоз 40 т/га+

+N90Р90К90

2.53

3.05

0.52

2.02

2.32

Навоз 60т/га

2.23

2.97

0.74

2.42

2.72

Навоз 60т/га +

+N60Р60К60

2.50

3.19

0.69

2.06

2.48

Навоз 60т/га +

+N90Р90К90

2.40

3.06

0.66

1.82

2.20

НСР 05 0.25

Наиболее высокая урожайность зерновых (2.47-3.09 т/га), выход зерна с 1 гектара (1.54-1.93 т/га) севооборотной площади и продуктивность пашни (2.68-3.24 тыс.к.ед/га) отмечена в биологизированном севообороте, что обусловлено совокупным действием хороших предшественников и поступлением в почву корневых и пожнивных остатков.

Положительное влияние действия и последействия органических удобрений проявилось на второй (озимая рожь) и третьей (яровая пшеница) культурах полевого севооборота, как в биологизированном, так и типичном севооборотах. На многолетних травах не выявлено четкой закономерности положительного влияния последействия навоза на их урожайность, что связано с высоким урожаем покровной культуры и угнетением в первый год жизни.

Положительное влияние навоза на урожайность зерновых культур и выход зерна с 1 гектара севооборотной площади прослеживается независимо от дозы внесения, при этом в биологизированном севообороте эти показатели на 10-69% выше, чем в типичном.

На озимой ржи и яровой пшенице оптимальной нормой внесения минеральных удобрений оказалась NPK по 60 кг д.в./га каждого вида.

Увеличение дозы минеральных удобрений по 90 кг д.в/га не обеспечило существенных прибавок урожая изучаемых культур за исключением клеверо-тимофеечной смеси 2 г.п. и размещенной по ней яровой пшеницы.

Совместное внесение органических и минеральных удобрений в умеренных дозах также способствовало увеличению урожайности сельскохозяйственных культур и выходу зерна с 1 гектара севооборотной площади. На повышенных дозах органических (60 т/га) и минеральных (90 кг д.в/га) удобрений отмечено полегание сельскохозяйственных культур и, как следствие, снижение урожайности, обусловленное потерями при уборке.

Совокупное действие хороших предшественников и удобрений обеспечивает более высокую продуктивность агрофитоценозов. В биологизированном севообороте продуктивность пашни была выше на 0.48-1.19 тыс.к.ед/га по сравнению с типичным.

В типичном зерно-травяном севообороте наиболее высокая продуктивность 2.53 тыс.к.ед. отмечена при внесении навоза 40 т/га и NPK 90 кг д.в/га каждого вида.

5.4 Влияние удобрений на баланс элементов питания

в агроценозах и энергетическую эффективность их применения

Важнейшим условием создания устойчивых агроэкосистем является оптимизация использования их многочисленных механизмов саморегуляции. Прежде всего все звенья пищевых цепей должны быть сбалансированы на уровне оптимального функционирования биоты. При этом управление почвенным плодородием и звеньями пищевых цепей должно быть максимально сбалансированным. Без учета этого положения происходит усиленная мобилизация питательных веществ почвы за счет ее естественных запасов, что приводит к снижению ее плодородия и продуктивности сельскохозяйственных растений, а следовательно, к падению устойчивости агроландшафтов и агроэкосистемы в целом. Так, без внесения удобрений в типичном севообороте по всем элементам питания отмечены отрицательные балансы

Запашка соломы трех зерновых культур и поступление пожнивно-корневых остатков в течение ротации севооборота не обеспечивают возмещение выноса, которое составило по азоту 52%, фосфору – 67%, калию – 76%.

Положительный баланс по азоту сформировался при внесении NPK по 60 кг д.в/га. Дальнейшее увеличение дозы минеральных удобрений оказалось излишним, так как коэффициент использования азота из удобрений снизился и увеличились его непроизводительные потери.

Внесение одних органических удобрений оказалось недостаточным, независимо от их дозы, для формирования положительного баланса по азоту.

Для формирования положительного баланса по азоту и высокой продуктивности необходимо вносить не менее 40 т/га навоза в сочетании с внесением NPK 60 кг д.в/га.

Для обеспечения положительного баланса фосфора достаточно вносить 30 кг д.в/га, возмещение выноса при этом составляет 318%, дальнейшее увеличение дозы фосфора в удобрениях излишне, так как ведет к зафосфачиванию почвы.

По калию положительный баланс обеспечивает внесение минеральных удобрений NPK по 30 кг д.в/га.

Таким образом, в типичном полевом севообороте для получения продуктивности выше 3 тыс.к.ед/га и положительного баланса гумуса, азота, фосфора и калия необходимо вносить навоз не менее 60 т/га и NPK 60 кг д.в./га.

В биологизированном севообороте без внесения удобрений также сформировался отрицательный баланс азота, возмещение выноса составило 65%, что на 13% выше по сравнению с типичным.

Положительный баланс по азоту обеспечивает внесение минеральных удобрений не ниже 60 кг д.в/га.

Внесение одних органических удобрений, как и в типичном севообороте, не возмещает вынос элементов питания растениями.

Запашка сидеральной культуры в паровом поле, соломы зерновых культур в четырех полях севооборота, накопление элементов питания с пожнивно-корневыми остатками обеспечили формирование положительных балансов фосфора и калия без дополнительного внесения минеральных и органических удобрений.

Однако для обеспечения формирования продуктивности пашни свыше 3 тыс.к.ед/га и положительных балансов гумуса, азота, фосфора и калия необходимо вносить навоза не менее 40 т/га и NPK 60 кг д.в/га.

Для комплексной оценки севооборотов была рассчитана их энергетическая эффективность. Затраты на внесение органических и минеральных удобрений окупаются продуктивностью как типичного, так и биологизированного севооборотов. Энергетический коэффициент в зависимости от вариантов варьировал от 1.82 до 3.07.

Энергетические затраты в биологизированном севообороте в связи с выращиванием и запашкой сидеральной культуры выше на 11% по сравнению с типичным севооборотом. Однако этот севооборот имеет более высокую энергетическую эффективность, так как коэффициент выше на 0.28-0.58 по сравнению с типичным севооборотом. Максимальная величина энергетического коэффициента в типичном севообороте 2.64 в варианте без внесения удобрений, в биологизированном – с запашкой навоза 20 т/га – 3.13.

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 10 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»