Плодородие чернозема южного и продуктивность зернопарового севооборота при длительном применении органических и органо-минеральных удобрений в Поволжье

• Автор: Леонтьев, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 06.01.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 163 с. : ил.

Глава 1. История вопроса

Глава 2. Условия и методика проведения

исследований

2.1. Климат и почвы

2.2. Погодные условия

2.3. Методика проведения исследований

Глава 3. Влияние длительного применения минеральных и 32 органических удобрений на плодородие чернозема южного

3.1. Гумус почвы

3.2. Содержание валовых форм питательных веществ

3.3. Пищевой режим почвы

3.4. Биологическая активность

Глава 4. Вынос и баланс питательных веществ
4.1. Химический состав растений
С 4.2. Накопление растениями надземной биомассы
4.3. Вынос элементов питания
4.4. Баланс питательных веществ
Глава 5. Влияние органических и органо-минеральных 102 удобрений на продуктивность севооборота, урожай и качество зерновых культур
5.1. Урожайность культур севооборота
5.2. Качество урожая
Глава 6. Экономическая оценка изучаемых систем
удобрений
Выводы и предложения производству
Список литературы
Приложения
Аюгуальность темы. Органические и органо-минеральные системы удобрений являются эффективным средством улучшения плодородия почв и повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Их положительная роль доказана во всех почвенно-климатических условиях (Панников и Минеев, 1977; Лыков, 1995; Минеев и Шевцова, 1998; Орлов и др. 2002).
Отчуждение из почвы питательных веществ в процессе ее сельскохозяйственного использования, разрушительное действие эрозионных процессов и других негативных антропогенных факторов привели к значительному снижению уровня почвенного плодородия. На современном этапе развития земледелия в степных регионах страны это стало одной из главных причин снижения урожаев и неустойчивого по годам производства растениеводческой продукции.
Вместе с тем, как показывают результаты ранее выполненных исследований на черноземных почвах Украины, ЦЧО и Северного Кавказа, эффективность органических и органо-минеральных удобрений существенно изменяется в зависимости от продолжительности их действия. Выяснить этот вопрос, очень важный как в теоретическом, так и практическом аспектах, можно только в длительных стационарных опытах. Недостаточность, а по многим вопросам и полное отсутствие таких работ в зоне черноземных почв Поволжья и определяют актуальность выбранного нами направления исследований.
Цель исследований: изучить влияние длительного применения органических и органо-минеральных удобрений на основные показатели плодородия чернозема южного и определить оптимальные их дозы для четвертой ротации зернопарового севооборота.
Задачи исследований:
• определить влияние органических и органо-минеральных удобрений на содержание гумуса и его групповой состав;
• изучить динамику валовых и доступных форм питательных веществ в условиях длительного применения органических и органо-минеральных удобрений;
• выявить влияние органических и органо-минеральных удобрений на биологическую активность почвы;
• установить размеры выноса питательных веществ в зернопаровом севообороте и определить оптимальный баланс элементов питания и уровень их возврата на почвах со средней обеспеченностью азотом и фосфором;
• определить влияние органических и органо-минеральных удобрений на продуктивность культур зернопарового севооборота и качество урожая;
• дать экономическую оценку изучаемым вариантам удобрений.
Научная новизна. Впервые на черноземах степного Поволжья в стационарных условиях изучено изменение агрохимических и биологических свойств почвы после 24-летнего применения органических и органоминеральных удобрений. Получены новые сведения о балансе гумуса, запасах валовых форм питательных веществ и динамике подвижных форм элементов питания в условиях длительного применения удобрений. Уточнены размеры выноса питательных веществ и рассчитаны их балансы. Выявлены отзывчивость культур зернопарового севооборота на органические и органо-минеральные удобрения и определены уровни их продуктивности.
Практическая значимость. Дано научное обоснование оптимальным дозам органических и органо-минеральных удобрений для зернопаровых севооборотов, которые обеспечивают положительный баланс гумуса и позволяют повысить на южных черноземах степного Поволжья урожайность озимой пшеницы по чистым парам на 0,57 т/га, яровой пшеницы - 0,82 т/га, проса - 1,80 т/га, ячменя - 1,34 т/га. Полученные результаты представляют интерес для хозяйств различных форм собственности, работающих в зоне степей, а так же для проектных организаций, занимающихся агрохимическим обслуживанием.

Количество нерастворимых гуминов заметно менялось от ротации к ротации. В первую ротацию наблюдалось некоторое увеличение - до 56,32 % в слое 0-20 см, за вторую ротацию прослеживается определенное снижение, до 49,4 %, за период третьей ротации количество гуминов снова увеличилось.
За время первой ротации на варианте, где применялась высокая доза навоза (40 т/га) совместно с минеральными (Ш80Р60), содержание общего углерода несколько увеличилось (2,58 %, против 2,54 % на контроле). За вторую ротацию этот показатель снизился на 0,09 %. К концу третьей ротации содержание общего углерода возросло, до 2,66 %. Количество гуминовых кислот к концу второй ротации было значительно выше исходного значения 38,22 %. Фульвокислоты за первую и вторую ротации, как и на других вариантах, имели очень высокий показатель, по сравнению с контролем. За период 2000 - 2005 гг содержание ФК заметно снизилось, практически до уровня контроля 1987 г. Соотношение ГК/ФК за период двух ротаций так же было ниже, как и на варианте с минимальной дозой навоза, но к концу третьей ротации этот показатель в слое 0 - 20 см увеличился на 0,36 % по сравнению с исходным значением.
Применение одних минеральных удобрений в количестве Ш20Р100 отличалось от других вариантов незначительно. Содержание общего углерода за время третьей ротации отклонилось от исходного значения на 0,03 %. Содержание гуминовых кислот было ниже контроля, фульвокислот -выше, хотя к концу третьей ротации отмечено некоторое уменьшение ФК в слое 0 - 20 см до 8,43 %. На этом варианте замечено так же увеличение нерастворимых гуминов.
На варианте, где в качестве органического удобрения использовалась солома в дозе 2,5 т/га с минеральными туками (Н220Р100) процессы, происходящие в почве, не отличались от других систем удобрений и изменения были схожи, хотя здесь отмечено заметное накопление фульвокислот (табл.7).