Эколого-агрохимические аспекты применения азотного удобрения на серой лесной почве

• Автор: Дмитракова, Любовь Кирилловна
• Шифр специальности: 06.01.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 144 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Азотное питание растений и эффективность применения азотных удобрений на серых лесных почвах
Глава 2. Трансформация и баланс азота в серой лесной почве при внесении азотных удобрений
Глава 3. Экологические аспекты применения удобрений
Г лава 4. Условия и методика проведения исследований
Глава 5. Взаимодействие удобрений при внесении их в севообороте на серой лесной почве
5.1. Минеральное питание и удобрение озимой пшеницы
5.2. Минеральное питание и удобрение ячменя
5.3. Минеральное питание кукурузы
5.4. Минеральное питание растений и эффективность длительного внесения удобрений в севообороте
Глава 6. Баланс азота в системе растение-удобрение и миграция его минеральных соединений по профилю серой лесной почвы
Глава 7. Эколого-агрохимические аспекты длительного применения азотного удобрения на серой лесной почве
Выводы
Литература

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Применение азотных удобрений под сельскохозяйственные культуры на почвах с низким естественным плодородием является одним из определяющих факторов повышения продуктивности земледелия в Нечерноземной зоне. Однако, высокая положительная роль этого сильнодействующего средства оптимизации продукционного процесса растений проявляется лишь в том случае, когда посредством удобрения обеспечивается сбалансированный уровень корневого питания и создаются благоприятные условия для эффективного использования минерального азота на формирование урожая. Внесение его в почву в количестве, превышающем потребность посевов, особенно при систематическом применении азотных удобрений в севообороте, приводит к ряду нежелательных экологических последствий, в числе которых можно выделить усиление миграции нитратов по почвенному профилю, создающее опасность загрязнения ими природных вод, чрезмерную минерализацию гумуса, приводящую к его непродуктивным потерям, нарушение уравновешенности природных циклов азота в почве и ее подкисление. Следовательно, решение вопросов оптимизации азотного питания растений и воспроизводства азотного фонда почв в условиях современного земледелия уже выходит за рамки сугубо агрохимической проблемы, приобретает экологический смысл.
Резкое снижение уровня применения азотных удобрений в последние годы выдвигает на первый план и другую сторону проблемы - заметное падение продуктивности земледелия при прогрессирующем истощении почв азотом, что ставит под угрозу продовольственную безопасность России.
Вышеизложенное предопределяет актуальность темы диссертационной работы, посвященной изучению эколого-агрохимических аспектов длительного внесения азотного удобрения в полевом севообороте на серой лесной почве, в которой наряду с оценкой воздействия азота на уровень мтшерального питания и продуктивность посевов рассматривается и экологическая сторона проблемы.
Цель гг задачи исследований. Целью настоящей работы является исследование закономерностей азотного питания растений и эффективности азота во взаимосвязи с другими процессами азотного цикла как основы для разработки высокоэффективной и экологически сбалансированной системы применения азотного удобрения в полевом севообороте на серой лесной почве.
Программой исследований предусматривалось решение следующих задач:
- выявить закономерности азотного питания и эффективности азотного удобрения в посевах культур полевого севооборота в зависимости от взаимодействия почвенно-агрохимических и агроэкологических факторов;
- установить показатели сбалансированности азотного и фосфорного питания основных культур севооборота;
- изучить взаимодействие природных и регулируемых факторов миграции нитратов в профиле почвы и доступность их растениям;
- оценить воздействие длительного внесения возрастающих доз азотного удобрения на гумусное состояние, уравновешенность процессов несимбиотической азотфиксации и денитрификации, а также на изменение кислотности серой лесной почвы;
- обосновать оптимальный и экологически сбалансированный уровень внесения азотного удобрения в полевом севообороте на серой лесной почве.
Научная новизна. В условиях стационарного факториального полевого опыта с длительным внесением минеральных удобрений в севообороте на серой лесной почве получены новые данные о взаимодействии биофильных элементов в процессе корневого питания растений, определяющем эффективность азота и степень проявления отрицательных экологических последствий избыточного накопления его в почве на природную среду. В числе полученных данных, составляющих новизну и имеющих значение для развития представлений в области агрохимии и агроэкологии азота, можно выделить следующие:

ны полеганию, сильнее поражаются болезнями и вредителями /Головков, 1989; Дурынина, 1988; Цимбалист, 1993/. Таким образом, одностороннее применение азотных удобрений представляет наибольшую опасность для окружающей среды. Этим объясняется повышенный интерес исследователей к изучению проблем агрохимии, биогеохимии и экологии азота и азотных удобрений в почвах, агроэкосистемах и современном земледелии / Кореньков, 1976; Гамзиков,1981; Никитишен, 1984; Башкин, 1987; Минеев, 1990,1998; Хабиров, 1993/.
Ряд негативных явлений, сопутствующих применению азотных удобрений, таких как выщелачивание нитратов, нарушение процессов азотного цикла, под-кисление почвы, мы уже отмечали в предыдущей главе литературного обзора. Поэтому ниже мы изложим эти аспекты датой проблемы лишь в обобщенном виде, уделив большее внимание тем вопросам, которые, на наш взгляд, имеют не менее важное значение для экологической оценки воздействия минерального азота на агроэкосистему.
Выщелачивание нитратов за пределы корнеобитаемого слоя почвы определяется взаимодействием природных и антропогенных факторов и при несбалансированном применении в условиях Нечерноземной зоны может привести к загрязнению грунтовых и поверхностных вод. Наряду с экспериментальными данными по этому вопросу, изложенными выше, приводятся также результаты наблюдений за вымыванием нитратов в пахотных землях на производственных посевах /Шафран, 1995/. Автор установил, что возросший уровень применения азотных удобрений в Центральном Нечерноземье в период 1980-1990 гг., не сопровождавшийся ощутимым ростом урожаев сельскохозяйственных культур, приводил к тому, что около половины поступившего в почву минерального азота в виде нитратов накапливалось в метровом профиле почвы под посевами озимых культур. При этом остаточное количество нитратов в почве колебалось от 100 до 380 кг/га азота.