Научно-технические решения проблемы улучшения продуктивности почв путем эффективного применения органических удобрений

• Автор: Малаков, Юрий Федорович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 279 с. : ил

Введение.

I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАИЙ

1.1. Экологические аспекты развития современного земледелия

1.2. Основные факторы продуктивности почв и влияние их на урожайность сельскохозяйственных культур.

1.2.1 Гумусовая оболочка.

1.2.2. Содержание элементов питания и их распределение в почве.

1.3. Круговорот и баланс питательных веществ.

1.3.1. Баланс гумуса и азота в почве.

1.3.2. Динамика баланса гумуса на пахотных землях РФ .

1.4. Аэрокосмический мониторинг динамики почвенного покрова

1.5. Постановка проблемы, ее содержание и исходные положения.

2. ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО В ЭКОЛОГИЧЕСКОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ
2.1. Биологический круговорот веществ в природе.
2.2. Трансформация органического вещества как многоуровневая система.
2.3. Теоретические предпосылки формирования эффективности
применения органических удобрений
2.3.1. Модели функционирования технологических процессов машин и агрегатов как объектов формирования эффективности органических удобрений .
3. МОДЕЛИ ПРОЦЕССОВ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ВНЕСЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ
3.1. Теоретический метод построения математической модели процесса
внесения удобрений
3.2. Экспериментальный метод построения математической модели
агрегата для внесения удобрений.
3.3. Допусковый контроль процесса дозирования удобрений
3.4. Структурная схема и алгоритмические процедуры оценки качества
работы прицсповразбрасыватслей.
4. ВОЗДЕЙСТВИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ,
ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА
4.1. Изменение свойств почвы в связи с внесением органических удобрений
4.1.1. Микробиологическая и биологическая трансформация органнче
ских удобрений в почве
4.1.2. Влияние органических удобрений на физические и воднофизические свойства почвы ,1.
4.1.3. Влияние органических удобрений на азотный режим почвы.
4.2. Технологии производства органических удобрений
4.2.1. Способы приготовления подстилочного навоза
4.2.2. Способы переработки, обеззараживания и утилизации
бес подстилочного навоза.
4.2.3. Технологии производства компостов из навоза и помета
4.2.4. Анализ систем ускоренного компостирования.
4.3. Технологические схемы внесения ТОУ
4.4. Обзор конструктивных решений по улучшению качества выполнения технологического процесса внесения ГОУ
4.5. Современные методы оценки и исследований технологических
процессов сельскохозяйственных машин и агрегатов.
5. ПРОЦЕДУРЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Задачи и программа экспериментальных исследований технологиче
ского процесса внесения органических удобрений.
5.2. Приборы и аппаратура для сбора и регистрации процессов
5.2.1 .Первичные преобразователи.
5.2.2.Микропроцессорный комплекс сбора и регистрации информации
5.3. Методика экспериментальных исследований.
5.4. Методика обработки информации на ЭВМ
5.5. Выбор интервала контроля
6. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
6.1. Статистический анализ процессов
6.1.1.Статистические характеристики входных процессов информационной модели прицепаразбрасывателя ГОУ.
6.1.2. Статистические характеристики равномерности распределения ТОУ по ходу движения агрегата.
6.2. Результаты статистической идентификации процесса
дозирования ГОУ прицепамиразбрасывателями.
6.3. Результаты исследования системы оперативного
контроля процесса дозирования удобрений на ЭВМ.
6.3.1. Моделирование входных процессов математической модели системы дозирования удобрений
6.3.2. Исследование дозирующей системы РОУ оснащенной контролем и корректировкой.
7. I ФАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗЛ1 ИЯ СХЕМОТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО СОЗДАНИЮ УСТРОЙСТВ ОПЕРАТИВНОГО КОНТРОЛЯ И КОРРЕКТИРОВКИ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ И
ВНЕСЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ
7.1. Общая характеристика, принцип работы и элементная база
устройства оперативного контроля и корректировки
7.1.1. Техническая характеристика устройства.
7.2. Структурная схема микропроцессорного устройства оперативного
контроля и корректировки процесса дозирования удобрений
7.2.1. Алгоритм работы устройства .
7.2.2. Результаты полевых экспериментальных исследований прицепаразбрасывателя ТОУ оснащенного устройством контроля и корректировки
7.3. Установка ускоренного компостирования органических отходов
7.4. Дифференцированное внесение удобрений
7.4.1.Концептуальные положения создания системы дифференцированного внесения удобрений
7.4.2.Установка дифференцированного внесения органических удобрений.
ОСНОВНЫЕ ВЫЫОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Преимуществом экспериментального определения баланса гумуса является высокая точность и научная обоснованность результатов, а к его недостаткам следует отнести высокую трудоемкость и продолжительность проведения опыта. Расчетные методы составления баланса гумуса менее точны. Были предложены приемы составления ориентировочного баланса гумуса по балансу азота. При этом считается, что потери азота соответствуют общему потреблению его растениями за вычетом азота, фиксированного из атмосферы микроорганизмами. По обобщенным данным Почвенного института, института удобрений и агропочвоведения им. Д.Н. Прянишникова ВИУА, Центрального института алхимического обслуживания сельского хозяйства ЦИНАО, института химизации сельского хозяйства ВсеросНИПТИхим приня то, что поступление азо та за счет азот фиксации составляет в посевах многолетних бобовых трав , зернобобовых и однолетних бобовых от общего выноса азота с урожаями этих культур табл. Количество минерализованного гумуса рассчитывается умножением показателей почвенного азота на коэффициент перевода азота в гумус. Потери гумуса в чистых парах составляют на почвах тяжелосуглинистых и глинистых цга, средне и легкосуглинистых цга, супесчаных цга, песчаных цга. Располагая соответствующими данными, можно рассчитать масштабы минерализации по севообороту, хозяйству, району и т. Расчет по азоту весьма условен, поскольку отношение СЫ в гумусе может изменяться в широких пределах от 6. Таблица 1. Озимая пшеница зерно 3. Озимая рожь то же 2. Яровая пшеница и 3. Ячмень 2. Овес 2. Просо 3. Кукуруза силос 0. Подсолнечник тоже 0. Люпин 0. В и коо нес 0. Лен солома 1. Лен волокно 8. Сахарная свекла корнеплоды 0. Овощи плоды 0. Однолетне травы сено 1. Многолсгние травы то же 2. Тимофеевка 4 1. Клевер с тимофеевкой 1. Многолетие травы смеси зеленая масса 0. Накопление органического вещества в почве за счет гумификации пожнивнокорневых остатков также может быть рассчитано по нормативным показателям, полученным в результате обобщения экспериментальных данных табл. Таблица 1. ЗОО 0, . Продолжение табл. Примечание. Потребность в навозе для бездефицитного баланса гумуса рассчитывается исходя из содержания в нем сухого органического вещества и коэффициентов его гумификации. Например, при содержании в навозе сухого вещества влажность навоза и коэффициенте гумификации 0,2 из 1т удобрения в почве образуется 0,5 ц гумуса. Отсюда рассчитывается количество навоза для ликвидации некомпенсированных растительными остатками потерь гумуса. Гяблнц 1. Зерновые и зернобобовые, однолетние травы, лен Силосные Картофель, корнеплоды, оьщи 0, 0, 0. Расчет баланса гумуса позволяет также определить норму внесения органических удобрений, необходимую дтя отдельных полей участков севооборотов. Н М Д1ГМ Гс А а Д1У АО, 1. Необходимо отметить, что сохранение бездефицитного баланса гумуса и создание положительного баланса требует значительных затрат. По мнению французского ученого А. Гро, для повышения содержания гумуса в почве от 2 до 2,5 необходимо усиленное внесение органических удобрений в течение . Поэтому мероприятия по увеличению запасов гумуса в почве должны быть направлены на достижение минимального уровня гумусированности, при котором на данной почве возможно получение высоких урожаев. Для дерновоподзолистых почв этот минимум составляет 1,6. Изучение баланса органического вещества чрезвычайно важно для понимания и регулирования процессов поступления различных его категорий в почву и их превращения. Существует множество методических рекомендаций по расчету балагфа, в которых используется несколько подходов, обладающие общими недостатками, поскольку опираются на грубо усредненные показатели. Достаточно привести высказывание академика В. И.Кирюшина Баланс гумуса в нормальном понимании слишком мало общего имеете кампанейщиной, развернувшейся вокруг этой категории. Изучением почвенного покрова сельскохозяйственных угодий Российской Федерации занимаются многие научноисследовательские и проектные организации. По заданию Государственного Комитета по земельным ресурсам и землеустройству РФ организациями РосНИИземпроекта и Госкомзем ведется систематическое изучение почвенного покрова сельскохозяйственных угодий каждого хозяйства .