WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 13 |

На правах рукописи

УШАКОВ РОМАННИКОЛАЕВИЧ

АГРОХИМИЧЕСКИЙ ФАКТОРУСТОЙЧИВОСТИ СЕРОЙ

ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ ИСЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ КНЕБЛАГОПРИЯТНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ СРЕДЫ ВЮЖНОЙ ЧАСТИ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫРОССИИ

Специальность 06.01.04–«Агрохимия»

Автореферат

диссертации на соисканиеученой степени

докторасельскохозяйственных наук

Саранск 2007

Работа выполнена накафедре агрохимии и почвоведенияРязанской государственнойсельскохозяйственной академии именипрофессораП.А. Костычева

Научный

консультант:доктор сельскохозяйственных наук,профессор

Костин ЯковВладимирович

Официальные

оппоненты:доктор сельскохозяйственных наук,профессор

Новоселов СергейИванович

доктор сельскохозяйственных наук,профессор

Чижикова НатальяПетровна

доктор сельскохозяйственных наук,профессор

Иванов ЕвгенийСергеевич

Ведущая

организация:ГНУ Всероссийскийнаучно-исследовательский

институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова

Защита диссертациисостоится «5» октября2007 г. в 14часов на заседаниидиссертационного совета Д 212.117.11 вМордовском государственном университетеим. Н.П. Огарева по адресу 430904, г. Саранск, п.Ялга, ул. Российская, 31

С диссертацией можноознакомиться в библиотеке Мордовскогогосударственного университета им. Н.П.Огарева

Автореферат разослан«_____» 2007 г.

Ученый секретарь

диссертационногосоветаГ.М. Кононова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКАРАБОТЫ

Актуальностьпроблемы.Проблема получения относительно высоких иодновременно стабильных урожаевсельскохозяйственных культур неразрывносвязана с вопросами устойчивости почв кнеблагоприятным воздействиям. Обактуальности и необходимости проведенияисследований в данном направлениисвидетельствуют данные РАСХН, согласнокоторым устойчивость отечественнойагросферы в 3,5 раза ниже, чем в развитыхстранах (Глобальные изменения…, 2004).Вопросам устойчивости почв посвящено ряднаучных работ, рассматривающих проблему вэволюционном аспекте. Однако в наукенедостаточно сведений о роли удобрений идругих агротехнических приемов наформирование устойчивости почв исельскохозяйственных растений.Исследования подобного плана практическине проводились на серых лесных почвах.

В центральном округеРоссийской Федерации более половиныпахотных почв имеют кислую реакцию среды(например, в Рязанской области таких почвоколо 67%), причем их подкислениепродолжается. В Рязанской области, как и внекоторых других областях Нечерноземнойзоны, свыше 30% пахотных почв имеют низкуюобеспеченность обменным калием, почвыхарактеризуются в основном среднейобеспеченностью подвижным фосфором. Присредних дозах минеральных (20-30 кг/га) иорганических (0,5-1,0 т/га) удобрений пищевойрежим продолжает ухудшаться.Следовательно, в целом почвенные условиянеблагоприятны для формированияустойчивой урожайностисельскохозяйственных культур, так какусиливается зависимость продукционногопроцесса от погодных условий, в частностипроявлений засухи. В верхних слоях почваподвержена аккумуляции тяжелымиметаллами. Сокращение примененияудобрений приводит к ухудшению питаниясельскохозяйственных растений;неблагоприятное воздействие сказываетсяне только в снижении их продуктивности, нои в истощении почвенных ресурсов. В то жевремя удобрения оказывают сильноевоздействие на все компоненты структурнойорганизации почвенной системы, в том числеи на минералы почвы, являющиеся основнымисточником элементов питания. В связи сэтим применяемые системы удобрения должныне только обеспечивать улучшение питаниясельскохозяйственных культур, но испособствовать сохранению естественногоплодородия, а в ряде случаев улучшать его.Устойчивое функционирование почвы, еебуферная способность предопределяютдолгосрочное обеспечение растенийэлементами питания, препятствует их истощению. Все сказанное определяетактуальность темы исследования.

Цель и задачиисследований. Цель работы состоит в изучении,оценке и агроэкологическомнаучно-практическом обоснованииустойчивости серых лесных почв кнеблагоприятным воздействиям и повышенияурожайности сельскохозяйственныхкультур в условиях южной частиНечерноземной зоны России. Достижение целиосуществлялось путем решения задач:

1. Изучить динамикуосновных параметров погодных условийвесеннего периода.

2. Установить рольудобрений в формировании устойчивостипродукционного процессасельскохозяйственных культур в условияхпроявления засухи.

3. Определитьустойчивость серой лесной почвы к такимнеблагоприятным факторам, как подкисление,загрязнение тяжелыми металлами (цинком,медью, кадмием и свинцом).

4. Оценить калийный ифосфатный режим серой лесной почвы ивыявить эффект последействия минеральной,органоминеральной и органической системудобрений.

5. Определитьминералогический состав тонкодисперсныхфракций (< 1 мкм, 1-5 мкм и 50-10 мкм) серойлесной почвы и его изменение приприменении удобрений.

6. Сравнитьагрохимические и физико-химическиесвойства серой лесной почвы под пашней,лугом и лесом и обосновать рольэкосистемных мероприятий вформировании устойчивости к подкислению,загрязнению тяжелыми металлами.

7. Установитьоптимальный физико-химический блок моделиплодородия серой лесной почвы,характеризующий устойчивость почвы.

8. Провестиэнергетическую и агроэкологическую оценкуприменения удобрений.

Научная новизна. На базе многолетних стационарныхопытов с минеральными удобрениями икомплексным окультуриванием серой леснойпочвы, сравнительного анализа почв подразными угодьями изучены компонентыустойчивости почвы, сельскохозяйственныхрастений к неблагоприятным факторам– засухе,загрязнению, подкислению, потере калия ифосфора. Приведено практическое итеоретическое обоснованиеустойчивости почвы,параметризированной физико-химическойбуферностью к калию, фосфору, цинку, меди,кадмию и свинцу и подкислению.

Для улучшенияфосфатного режима серой леснойтяжелосуглинистой почвы установлены дозыфосфорных и калийных удобрений с учетомадсорбционных явлений в зависимости отстепени обеспеченности подвижнымфосфором, обменным калием, содержанияравновесного фосфора и легкоподвижногокалия.

Впервые проведендробный минералогический анализфункционирующих фракций (ила, тонкой исредней пыли) в серой лесной почве опытныхполей с разными системами удобрений.Установлено стабилизирующее значениеплодородия серой лесной почвы дляпочвенных микроорганизмов. Показана рольазотных, фосфорных, калийных иорганических удобрений для устойчивогопродукционного процессасельскохозяйственных культур в засушливыхусловиях.

Разработана модельфизико-химического блока плодородия серойлесной тяжелосуглинистой почвы для оценкиее устойчивости к подкислению,загрязнению, потере калия и фосфора.

Практическаязначимость работы. В дополнение к имеющимсяпоказателям плодородия предложеныфизико-химические критерии устойчивостисерой лесной почвы, для агрохимическойоценки используемых систем удобрений.

В условиях серой леснойтяжелосуглинистой почвы предложены дозыфосфорных и калийных удобрений дляулучшения фосфатного и калийногорежимов.

В системе комплексногомониторинга почвенного покрова дляпредупреждения деградационных процессоврекомендовано определять качественныйсостав гумуса, валовой химический иминералогический составы почвы.

Обосновананеобходимость создания в некоторыхслучаях в системе агроландшафта луговых илесных экосистем.

Защищаемыеположения:

1. Характер изменениягидротермических условий и оценкаустойчивости продукционного процессасельскохозяйственных растений.

2. Влияние минеральных иорганических удобрений, применяемых вотдельности и совместно, на показателибуферности и микробиологическуюактивность, характеризующие устойчивостьпочвы.

3. Дозы фосфорных икалийных удобрений с учетом адсорбциифосфора и калия.

4. Физико-химический блокмодели плодородия, характеризующийустойчивость серой леснойтяжелосуглинистой почвы.

5.Химико-минералогический мониторингсостояния почвы под влияниемантропогенного воздействия для раннеговыявления и предупреждения еедеградации.

Апробация работы. Результаты исследований доложенына ежегодных научных конференцияхпрофессорско-преподавательского составаРязанской государственнойсельскохозяйственной академии им.профессора П.А. Костычева с 1997 по 2005годы, на научных конференцияхНижегородской СХА (2001 г.), Рязанского ГПУ в 2001 г., III (2000 г.)и IV (2004 г.) съездах почвоведов, НИИСХ ЦРНЗ(2006 г. ), Санкт-Петербургского ГУ (2007 г.).

Публикации. Опубликовано 52работы, в том числе 25 статей в изданиях посписку ВАК, две монографии.

Объем и структураработы.Диссертация состоит из введения, 7 глав,выводов и рекомендаций производству.Работа изложена на 277 страницах печатноготекста, содержит 87 таблицы, 89 рисунков, 59приложений. Список литературныхисточников включает 338 наименований, из них42 – зарубежныхавторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Условия и методикапроведения длительных полевыхопытов,

модельных илабораторных исследований

Почвенно-климатическиеусловия. Серые лесные почвы восновном распространены в южной частиНечерноземной зоны на площади 2,8 млн. га.Средняя годовая сумма осадков составляет510 мм. Сумма температур выше 10 °С равна 2200°С.

Методыисследований. Объектомисследования служат пахотные серые лесныетяжелосуглинистые почвы Рязанскойобласти. В 1970 г. профессор Л.В. Ильиназаложила полевой многолетний(стационарный) опыт по комплексномуокультуриванию серой лесной почвы (опыт 1) с внедрениемсистем удобрений, обработки почвы,севооборотов. За 30 лет Л.В. Ильиной и ееучениками, к которым относится и автор,были собраны и систематизированы сведенияпо плодородию почвы и урожайностисельскохозяйственных культур. Опытзакладывался на базе двух севооборотов,развернутых во времени в течение шестиротаций: I-й полевой зернопропашнойсевооборот включал в порядкепоследовательного чередованиявикоовсяную смесь (на сено), озимую пшеницу,картофель, ячмень и овес; во II-й полевойзернотравянопропашной севооборот входилите же культуры, за исключением заменыоднолетних трав клевером. Высевалирайонированные сорта. Варианты обработкипочвы заложены на трех фонах: 1) безудобрений (контроль); 2) средние и 3) высокиедозы органических и минеральных удобрений(табл. 1).

Опыт заложен методомрасщепленных делянок, варианты обработкипочвы в повторениях – методом рендомизации.Повторность –4-х кратная. Размер делянки третьегопорядка – 465м2, учетнойделянки – 100-250м2. В ходеисследования при рассмотрении вопросов,связанных с засушливыми условиямивегетации, были рассчитаны коэффициентыустойчивости продукционного процесса уячменя, викоовсяной смеси и клевера в 12вариантах, в которые вошли два севооборота(фактор А), три системы удобрений (фактор В)и две системы обработки (фактор С) – одноглубиннаяна 20 см(Ог-20) и суглублением пахотного слоя до 28-30 см (Рг-30).При изучении проблемы подкисления изагрязнения почвы, истощения фосфором икалием для проведения сравнительногоанализа, использующего необходимуювариацию почвенных условий и отклик на нихбуферных свойств, были взяты контрольныйвариант (без удобрений с традиционнойосновной системой обработкой почвы на 20 смв зернопропашном севообороте), и вариант сдозами минеральных и органическихудобрений, рассчитанными на рекомендуемыйуровень плодородия, при разноглубиннойобработке в зернотравянопропашномсевообороте.

Таблица 1 – Система удобрений (фактор В) всевооборотах (фактор А)

Зернопропашной

Зернотравянопропашной

Культура

Урожай-ность, т/га

Дозаудобрений

Культура

Урожай-ность

т/га

Дозаудобрений

Картофель

14–16

Навоз 20 т/га

Картофель

14–16

Навоз 20 т/га



N60P40K40



N60P40K40


29–31

Навоз 40 т


29–31

Навоз 40 т/га



N140P110K110



N140P110K110

Ячмень

2,4–2,6

N80P40K30

Ячмень

2,4–26

N80P40K30


3,6–4,0

N90P100K80


3,6–4,0

N90P100K80

Овес

2,4–2,6

N60P60K50

Овес+

клевер

2,4–2,6

N60P60K50


3,6–4,0

N90P80K80


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 13 |






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