Влияние химических мелиорантов и удобрений на плодородие чернозема выщелоченного и урожайность сельскохозяйственных культур в условиях лесостепи Поволжья

• Автор: Чернышов, Василий Егорович
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 201 с. : ил.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Изменение плодородия почв под действием химической мелиорации 6 и удобрений

1.2 Влияние химических мелиорантов и удобрений на продуктивность 19 сельскохозяйственных культур

2. УСЛОВИЯ, СХЕМА ОПЫТА и методика проведения исследований

2.1 Условия почвообразования

2.2 Почвенный покров

2.3 Погодные условия в годы проведения опытов

% 2.4 Место проведения и схема опыта

2.5 Методы лабораторных исследований

3. ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВЫ ПОД 36 ДЕЙСТВИЕМ ХИМИЧЕСКИХ МЕЛИОРАНТОВ И УДОБРЕНИЙ

3.1 Кислотность почвы

3.2 Сумма обменных оснований
4. ИЗМЕНЕНИЕ АГРОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВЫ 48 ПОД ДЕЙСТВИЕМ ХИМИЧЕСКИХ МЕЛИОРАНТОВ И УДОБРЕНИЙ
4.1 Структура почвы
4.2 Плотность почвы
4.3 Пористость почвы
* 4.4 Запасы воды и водопотребление растений
5. ИЗМЕНЕНИЕ ПИЩЕВОГО РЕЖИМА ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО 121 ПОД ВЛИЯНИЕМ ХИМИЧЕСКИХ МЕЛИОРАНТОВ И УДОБРЕНИЙ
5.1 Азот почвы
5.2 Фосфор почвы
5.3 Обменный калий
6. ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ МЕЛИОРАНТОВ И МИНЕРАЛЬНЫХ 13 8 УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
6.1 Урожайность
* 6.2 Зависимость урожайности сельскохозяйственных культур
от факторов почвенного плодородия
7. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ 163 ПРИМЕНЕНИЯ МЕЛИОРАНТОВ И УДОБРЕНИЙ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Трансформация ландшафтов в процессе сельскохозяйственной деятельности человека оказывает существенное воздействие на сложившиеся природные потоки вещества и энергии. Наряду с позитивными изменениями, которых добивается земледелец, все сильнее проявляются негативные последствия техногенеза. Нередко они превосходят экологически допустимые пределы и способность экосистем к саморегуляции, что ведет к их разрушению (В.И. Кирюшин, 1996).
Черноземы лесостепной зоны Поволжья обладают высоким естественным плодородием и имеют от природы, как правило, реакцию среды, близкую к нейтральной или слабокислую. Однако сравнительный анализ состояния черноземов за сто лет показал наличие активных процессов их под-кисления. Изменения показателей pH по сравнению с исходными данными составили 2,3 ед., а гидролитической кислотности - 6,7 мг-экв на 100 г почвы (А.П. Щербаков, И.И. Васенев, 1994).
В результате проводимых в России социальных и экономических преобразований резко снизилось потребление сельским хозяйством материально-технических ресурсов. Так, применение удобрений к 2003 г. уменьшилось по сравнению с 1987 - 1990 гг. в целом по стране со 120 до 12, а в Пензенской области - с 75 до 3 кг д.в./га. Использование органических удобрений из-за дороговизны горючего сократилось соответственно с 3,5 до 0,3 т/га. Это в сочетании с отсутствием поставок новой техники, ядохимикатов и дефицитом энергоресурсов повсеместно заставило сельских товаропроизводителей отказаться от системных агротехнологий и перейти на их примитивные формы. Итогом стало резкое снижение производства продуктов питания, способное привести Россию к потере продовольственной безопасности, и прогрессирующее ухудшение почвенного плодородия.
В условиях новых экономических отношений и осложнения экологической ситуации поиск путей повышения продуктивности земель сельскохо-

зяйственного назначения и сохранения их природного потенциала при экономном использовании ресурсов является крупнейшей проблемой сельскохозяйственной науки и практики. Одним из путей улучшения агромелиоративного состояния кислых черноземных почв является использование в качестве химических мелиорантов местных минеральных ресурсов и отходов сахарной промышленности (дефекат).
Цель исследований: определить влияние местных известковых материалов и минеральных удобрений на агромелиоративное состояние чернозема выщелоченного и урожайность сельскохозяйственных культур.
В задачи исследований входило:
1. Установить изменение кислотно-основных свойств чернозема выщелоченного под влиянием химических мелиорантов и удобрений.
2. Изучить изменение микро- и макроагрегатного состояния чернозема выщелоченного под влиянием химических мелиорантов и удобрений.
3. Определить действие химических мелиорантов и удобрений на общие физические свойства чернозема выщелоченного.
4. Изучить влияние известковых материалов на водные свойства почвы и водопотребление растений.
5. Изучить действие известковых материалов и удобрений на содержание щелочногидролизуемого азота, подвижного фосфора и обменного калия в почве.
6. Провести оценку влияния химических мелиорантов и удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур.
7. Рассчитать энергетическую и экономическую эффективность использования в качестве химических мелиорантов местных известковых материалов и минеральных удобрений.
Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи Среднего Поволжья дана сравнительная оценка по влиянию на агромелиоративное состояние чернозема выщелоченного и урожайность сельскохозяйственных культур местных известковых материалов (доломитовая мука, мергель, дефекат) и минеральных удобрений.
Возникает вопрос, можно ли восстановить структурное состояние в верхних, пахотных горизонтах? Имеются ли в рассматриваемой почве условия, необходимые для создания агрономически ценной структуры?
Чтобы ответить на эти вопросы, рассмотрим состояние микроагрегат-ного состава данной почвы. Из данных, приведенных в таблице ,видно, что выщелоченные черноземы характеризуются хорошо выраженной микроструктурой.
Содержание микроагрегатов крупнее 0,01 мм в изучаемой почве составляло 90,2%. Однако, следует отметить, что в старопахотной почве наблюдается некоторое уменьшение содержания микроагрегатов крупнее 0,01 мм. Разница с целинной почвой (Попереченская степь) составила 4,7%. В верхнем горизонте целинного чернозема на долю наиболее агрономически ценных фракций микроагрегатов (крупнее 0,05 мм) приходилось 84,7%. В пахотном горизонте изучаемой почвы содержание этих агрегатов составляло 73,8%.
Уменьшение фракции микроагрегатов крупнее 0,05 мм в пахотном горизонте изучаемой почвы указывает на разрушение самых крупных микроагрегатов под влиянием механической обработки, в результате минерализации гумуса и потерь кальция и магния, а также подкисления почвы.
На разрушение агрономически ценных микроагрегатов в черноземах выщелоченных Пензенской области указывают в своих исследованиях Г.Б. Гальдин (1958, 1963, 1976), С.П. Ломов (2000). К такому же выводу пришел Ю.П. Вередченко (1961), изучая микроструктуру чернозема выщелоченного Красноярского края.
В силу перечисленных причин в старопахотной почве произошло увеличение неагрегатированных илистых частиц по сравнению с целиной.
В черноземе выщелоченном Попереченской степи содержание неагрегати-рованного ила в слое почвы 0-30 см составляло 0,8, а в изучаемой почве - 2,6%.