Агрохимические основы повышения эффективности систем удобрений полевых культур на дерново-подзолистых почвах Среднего Предуралья

• Автор: Башков, Александр Степанович
• Шифр специальности: 06.01.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 66 с. : ил.; 20х15 см

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Проблема повышения продуктивности земледелия в Восточной части Нечерноземной зоны, куда входит' Среднее Пре-дуралье, может быть решена путем получения высокой и устойчивой урожайности сельскохозяйственных культур и в первую очередь на основе сохранения и повышения плодородия почв. Важнейшее свойство почвы - плодородие, является главным и часто определяющим фактором уровня продуктивности земледелия. Более 70; % пахотных угодий Среднего Предуралья представлены дерново-подзолистыми почвами, которые имеют большей частью повышенную кислотность, низкую катионную емкость поглощения и недостаточное содержание доступных элементов питания, особенно азота и фосфора. Решающее значение в повышении производительности этих почв, наряду с другими валены ми приемами, имеет применение минеральных и органических удобрении и химических мелиорантов.
Действие удобрений на плодородие почвы, урожайность полевых культур и качество продукции зависит от степени окулътереняости почв, предшественников, сроков и способов внесения, доз и соотношений основных элементов питания и от сочетания органических, известковых и минеральных удобрений, т е. системы их применения в севооборотах.
Реформы начатые в России без научной и практической проработки, привели к резкому снижению производительности в аграрном секторе экономики, значительному падению объемов известкования и фосфоритования, а применение органических и минеральных удобрений уменьшилось в несколько раз. Достигнутый в предыдущие годы, за счет химизации земледелия, уровень плодородия почв в основной массе хозяйств слабо поддерживается, что приводит к значительному уменьшению урожайности сельскохозяйственных культур и к снижению плодородных свойств почв. Поэтому важнейшей задачей агрономической науки является разработка таких систем применения удобрений, которые бы позволяли получать запланированные урожаи и более длительное использование созданного уровня плодородия почв с большей отдачей продук- -тивносги культур. , ,
В решении этой проблемы в современных условиях имеют значение рекомендации, разработанные на основе исследований в многолетних опытах в севооборотах при системном применении всех удобрительных, средств во времени. Особую важность при этом приобретают опыты по установлению рациональных дифференцированных балансов питательных веществ в зависимости от продуктивности сельскохозяйственных культур и агрохимических показателей почвы. Особенно это актуально для дерново-подзолистых почв Среднего Предуралья.
Цель и задачи исследований. Цель исследований состояла в компяекс-: м и системном изучении влияния сочетаний и соотношений доз минеральных удобрений, навоза и химических мелиорантов в севооборотах на плодородие дерново-подзолистых почв, урожайность полевых культур, качество продукции и продуктивность севооборотов. С этой целью решались следующие задачи:

1. Изучить влияние извести, фосфоритной муки и бентонитовой глины на плодородие почвы и продуктивность полевых культур, а: также выявить условия их эффективного применения.
2. Дать оценку изменениям фосфатного й калийного режима почв при длительном применении удобрений.
3. Определить отзывчивость полевых культур на удобрения и агрохимические показатели почвы. :
4. Оценить действие органической, минеральной и органо-минеральной систем удобрений на продуктивность культур и качество растениеводческой продукции. "
5. Установить характер изменения агрохимических показателей дерново-подзолистых почв при внесении различных доз, сочетаний, соотношений и систем удобрения. -У
Новизна исследований. В результате длительных исследований установлено влияние навоза, извести, фосфоритной муки на продуктивность полевых культур, севооборота, условия их более эффективного применения в зависимости от почвенных показателей, предшественников и длительности внесения.
Выяснена роль бентонитовой глины в улучшений водно-физических и агрохимических свойств почв и на этой основе показано влияние ее на урожайность картофеля и других полевых культур. Установлена зависимость эффективности бентонитовой глины от гранулометрического состава почв и набора культур севооборота.
В стационарных опытах и методом микроплощадок выявлена зависимость урожайности ряда: полевых культур от показателей агрохимических свойств дерново-подзолистых почв и составлены соответствующие уравнения регрессий. Разработаны и апробированы системы удобрения севооборотов, позволяющие получать продуктивность с гектара пашни от 3,7 до 5,3 т з.е./га, с сохранением и повышением плодородия почв.
Объекты и методы исследований. Исследования автора проводились в основном в южно-таёжной подзоне таёжно-лесной зоны и северной лесостепи. Объектами исследований выбраны дерново-сильно- и среднеподзолистые суглинистые и супесчаные почвы, в основном слабоемытые. Эти почвы занимают около 75 % площади пашни Удмуртии.
Полевые опыты на этих почвах проводились на опытных полях ИжГСХА «Ярушки», «Смирново», «Июльское», в экспериментальном агрохимическом севообороте отдела агрохимии УдмГНИИСХ, на полях ОПХ «Ижевское», учхоза «Июльское», колхоза «Память Кирова» Каракулинского, совхоза «Васильевский» Красногорского и совхоза «Большевик» Балезинского районов, а также в совхозе «Правда» и колхозе им. Холмогорова Завьяловского района и др. хозяйствах республики. Агрохимические показатели почв представлены в табл.1.
В полевых краткосрочных опытах использовались следующие культуры: озимая рожь, ячмень, однолетние травы (горох с овсом и вика с овсом), картофель, лен-долгунец, кукуруза. Опыты в севооборотах включали еще клевер, яровую пшеницу. В стационаре отдела агрохимии УдмГНИИСХ севооборот.

качества корма является сырой протеин. Все три системы удобрений в севообороте значительно увеличили содержание протеина в сене. Внесение извести без минеральных удобрений увеличило содержание протеина на 1,2 %, а по фону минеральных удобрений на 0,3 %. Положительную роль извести на накопление протеина отмечал Иванов Д.А. (1975). Заметно увеличивают процент протеина азотные удобрения. Без навоза дополнение азота к фону РК увеличивало содержание протеина на 1,4 %, а на фоне навоза возрастание дозы азота от N40 до М90 изменило содержание протеина от 15,64 до 16,97 %.
Значительно возрастало в сене содержание каротина от внесения извести (+3,42 мг %), навоза (+2,93 мг %) и менее заметно от азотных и фосфорных удобрений. Калий не изменял содержание каротина.
В сене однолетних трав содержание нитратов возрастало с увеличением нормы азота, его доли в полном удобрении. Насыщенность севооборота 10 т/га навоза не способствовала увеличению концентрации нитратов. Существенно увеличивало «загрязненность» продукции нитратами исключение из удобрений калия, снижение его доли, а также применение полного минерального удобрения без извести. Однако, даже в этих случаях содержание нитратов не превышало уровень ПДК.
Озимая рожь. В зерне озимой ржи определяли содержание белка и крахмала, а содержание нитратов - в зерне и соломе. За восемь лет определений белка в зерне озимой ржи было выявлено, что этот показатель мало изменялся от внесения удобрений - от 10,12 до 12,52 %. Довольно четко прослеживается положительное влияние уровня азотного питания на белковость зерна озимой ржи, яровой пшеницы (Пискунов А.С., Безносиков В.А., 1981). Максимальное содержание белка в зерне ржи (12,52 %) было обнаружено в вар. 15, где в полном удобрении увеличена доля азота на 50 %. Крахмалистость зерна была в пределах 50,61-56,25 %. На содержание крахмала положительно действовали известь, навоз, фосфор, калийные удобрения, тогда как азот снижал этот показатель. Максимальное содержание крахмала в зерне получено при внесении РК - удобрений без азота. Все удобрения в опыте не влияли на содержание нитратов в зерне и существенно увеличили их концентрацию в соломе. Азотные удобрения, особенно высокие их нормы, увеличивали содержание нитратов в соломе выше допустимого предела (вар. 9, И, 15).
Картофель. В клубнях картофеля определяли содержание крахмала, нитратов, белка и витамина С. Закономерного влияния удобрений на содержание белка и витамина С не обнаружено. В частности, содержание белка колебалось в среднем от 6,73 до 8,40 % на абсолютно сухое вещество.
Высокие нормы удобрений, причем не только азотно-калийные, но и фосфорные, снижали содержание крахмала в клубнях картофеля на 1,7-2,4 %. Навоз и известь не изменяли крахмалистость клубней, однако сбор крахмала был значительно выше при внесении комплекса удобрений за счет увеличения урожайности.
Ячмень. В зерне определяли крахмал, нитраты - в зерне и соломе. Заметна тенденция уменьшения содержания крахмала в зерне ячменя от увеличения доз азота и его доли в полном удобрении. Незначительно снижается крахмали-