CC BY
10АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
НА ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВ ПАШНИ
О.Д. Кононов, д.с.-х.н., Т.А. Блынская, Архангельский НИИСХ
Резюме. Проведена агроэкологическая оценка влияния органических и минеральных удобрений в системе севооборота на элементы эффективного и потенциального плодородия дерново-подзолистой почвы в условиях Архангельской области.
При агроэкологической оценке земель плодородие почвы рассматривается не только как удовлетворение потребности растений в условиях жизни, но и сохранение экологических функций ландшафта [2].
В Архангельской области земли сельскохозяйственного назначения на водоразделах представлены в основном дерново-подзолистыми - 44,3%, а в дельтах рек аллювиальными почвами - 38,7% [1]. Выращивание сельскохозяйственных культур на Европейском Севере осложняется избытком увлажнения и недостатком тепла в вегетационный период, поэтому особое значение для получения высокой урожайности сельскохозяйственных культур имеет повышение плодородия почвы.
Цель наших исследований состояла в изучении влияния удобрений и их последействия на показатели эффективного [4] и потенциального [5] плодородия дерново-подзолистых почв: агрофизические,
агрохимические, микробиологические и урожайность сельскохозяйственных культур.
Методика. Исследования проводили в 2006-2007 гг. в ОНО «Холмогорская ОСЖиР» Архангельского НИИСХ. Опыт заложен в системе севооборота: картофель; однолетние травы (ячмень) с подсевом многолетних трав (смесь клевера лугового, овсяницы луговой и тимофеевки луговой); многолетние травы 1 г.п.; многолетние травы 2 г.п.; многолетние травы 3 г.п. Варианты опыта: 1) контроль (без удобрений); 2) минеральные удобрения (Ы80Р60К80); 3) органические (100 т/га) и минеральные (М80Р60К80) удобрения.
По мнению Б.А. Доспехова [3], достоверность выводов из опытов, проведенных на окультуренных почвах, значительно выше, чем на неокультуренных при низком уровне агротехники. На основании этого выбран участок дерново-слабоподзолистой среднесуглинистой, хорошо окультуренной почвы: рНсол. - 6,1, содержание подвижных форм фосфора - 1214 мг/кг, обменного калия - 431 мг/кг почвы, общего азота - 0,26%, органического вещества - 5,15%. По содержанию питательных веществ и кислотности почва высокообеспе-
ченная и подходит для пропашных и зерновых культур. Потенциальное плодородие оценивалось также по микробиологической активности почвы перед закладкой опыта и характеризовалось следующими интегральными показателями: интенсивность дыхания составила 0,069 мг СО2/кг, содержание С-биомассы - 448 мг/кг, N-биомассы - 146 мг/кг.
Вегетационные периоды были разными по количеству и характеру распределения осадков. В первый год исследований сумма осадков составила 80% от среднемноголетних данных, гидротермический коэффициент (по В.А. Семенову) - 1,2, что характеризует вегетационный период как слабо засушливый, а во второй год - 170%, ГТК - 3,2 - избыточно увлажнённый. Среднемесячные температуры воздуха значительно не отличались от среднемноголетних значений.
Органические удобрения (торфонавозный компост в соотношении 1:1, влажность - 77,5% N- 0,60%, Р2О5 - 0,22%, К2О -0,48%) вносили весной под основную обработку. Скорость минерализации торфа в 5 раз ниже, чем навоза на соломенной подстилке, так как в его составе присутствует большое количество смол, не поддающихся воздействию микроорганизмов и не участвующих в питании растений [6].
НИУ Северо-Западного региона рекомендуют вносить под картофель до 100 т/га органических удобрений. По мнению Н.А. Туева [7], для дерново-подзолистой почвы наиболее благоприятными для микробиологических процессов являются дозы удобрений N90P90K90, так как почвы участка опыта высокоокуль-турены, то дозы были нами уменьшены до N80P60K80.
Результаты. Совместное применение органических и минеральных удобрений (табл. 1) оказало положительное влияние на эффективное плодородие почвы. В вариантах 2 и 3 в сравнении с контролем значительно выше количество клубней, масса одного клубня, продуктивность 1 растения и урожайность картофеля (НСР0,5=0,61 т/га, Sx=4,65%). Отмечено снижение содержания сухого вещества и крахмала в картофеле, что связано с применением удобрений, но при этом увеличивается их выход с единицы площади. Во второй год проведения исследований почва характеризовалась показателями, представленными в таблице 2. Кислотность почвы не изменилась. Внесение удобрений повлияло на содержание органического вещества в почве, фосфора и калия, особенно в варианте совместного внесения органических и минеральных удобрений. Содержание минерального азота было одинаково во всех вариантах. Отмечено увеличение микробиологической активности в почве по сравнению с предыдущим годом по интенсивности дыхания и С-биомассы.
1. Урожайность и качество клубней картофеля по вариантам опыта
№ вар. Урожайность, Количество клубней, шт. Продуктивность 1 растения, г Масса 1 клубня, г Содержание, % Клубни, пораженные
т/га всего товарных общая товарных средняя товарная сухого в-ва крахмала мокрой гнилью, %
1 37,43 4 2 143,8 109,2 36,0 72,8 19,9 13,9 3,0
2 47,86 11 7 801,0 773,0 76,3 110,0 19,0 10,7 1,5
3 46,86 12 8 963,7 885,8 83,8 118,1 18,9 11,0 2
Плодородие 5-2008
13
This document was created using
Solid Converter PDF
To remove this message, purchase the product at www.SolidDocuments.com
2. Агрохимические и микробиологические показатели, 2007г.
Орга- Содержание питатель-
№ вар. ниче-ское ных веществ в почве, мг/кг Дыхание, С N
веще- NO3+ NH4 (мгСО2
ство, % Р2О5 К2О /кг) биомассы, мг/кг
1 5,7 1313 630 14,00 0,075 541 48,9
2 6,2 1220 463 13,90 0,077 619 30,4
3 6,0 1397 753 13,20 0,094 683 42,0
Последействие внесения органических и минеральных удобрений изучали на однолетних травах (табл. 3). Существенного влияния последействия удобрений на урожайность зеленой массы однолетних трав, содержание протеина и клетчатки не выявлено. Достоверно только более низкое содержание сырой клетчатки в варианте с совместным применением удобрений, что улучшает качество корма (Бх=3,0%).
3. Последействие агротехнических приемов на урожайность и
качество однолетних трав
N° вар. Урожайность (з/м), Массовая доля, %
т/га протеин (сыр.) клетчатка (сыр.)
1 24,2 9,82 41,6
2 23,0 8,53 35,32
3 23,6 9,24 31,39
НСР 4,04 2,11 9,44
S^ % 5,0 6,0 3,0
Урожайность и качество сельскохозяйственных культур связаны со свойствами почвы, характеризующими ее плодородие (табл. 4).
4. Показатели плодородия почвы по вариантам (1, 2, 3) и годам
исследований
Показатели 1 2 3
2006 2007 2006 2007 2006 2007
Органическое вещество, % 5,81 5,10 5,92 5,30 6,70 5,43
Лаб-ые гумусовые в-ва, мгС/г 3,38 3,54 3,33 3,47 6,64 3,61
Сгк/Сфк 1,1 1,1 1,3 1,0 1,2 0,8
Общий азот, % 0,35 0,30 0,32 0,28 0,37 0,29
Плотность сложения, г/см3 0,97 1,22 0,95 1,25 0,95 1,21
Общая пористость, % 62,23 53,02 63,11 52,01 65,07 53,51
Пористость аэрации, % 35,08 10,24 35,93 9,33 36,22 7,95
Коэффициент структурности 2,1 1,5 2,5 1,7 3,0 2,3
Дыхание (мгСО2/кг) 0,045 0,078 0,052 0,080 0,056 0,100
С - биомассы (мг/кг) 539 658 704 769 749 854
N - биомассы (мг/кг) 74,5 43,8 75,2 47,5 84,4 48,2
Внесение удобрений способствовало повышению содержания органического вещества, лабильных гумусовых веществ и активности почвенной микрофлоры. Основной источник питания почвенной микрофлоры - органическое вещество, в процессе его минерализации происходит образова-
ние усвояемых форм питательных веществ, что, в свою очередь, увеличивает вынос их растениями из почвы. Во всех вариантах опыта в последействии отмечено снижение содержания органического вещества, но существенно оно только при совместном применении удобрений. Следует отметить, что внесение удобрений не изменило соотношение гумино-вых и фульвокислот, но в последействии удобрения существенно увеличили содержание агрессивных фульвокислот в органическом веществе почвы.
Показатели дыхания почвенных микроорганизмов, содержание С- и N-биомассы были выше в вар. 3. Последействие внесения удобрений в целом положительно влияло на микробиологическую активность. На физические свойства почвы оказали влияние агротехнические приемы возделывания сельскохозяйственных культур. Плотность сложения при возделывании однолетних трав выше на 20%, общая пористость снизилась на 20%, аэрация - в 4 раза, существенно уменьшился коэффициент структурности.
Оценка связи между показателями плодородия показала среднюю степень зависимости между урожайностью картофеля и физическими показателями почвы: аэрацией и коэффициентом структурности (г=0,6). Урожайность однолетних трав находилась в тесной связи с содержанием N-биомассы почвенных микроорганизмов. Содержание органического вещества и структура почвы находятся в прямой зависимости с микробиологической активностью почвы, значение коэффициента корреляции изменялось в диапазоне от 0,5 до 0,8.
Итак, внесение удобрений положительно влияло на урожайность и качество сельскохозяйственных культур. В повышении микробиологической активности почвы особенно высока роль органических удобрений. За счет высокой окульту-ренности участка последействие удобрений на урожайность культур не выявлено. Отмечено улучшение физических, агрохимических и микробиологических свойств почвы при последействии удобрений, что в конечном итоге улучшает производительную функцию почвы и сохраняет ее устойчивость.
Литература
1. Варфоломеев Л.А., Цымбалюк Г.А. Почвенно-земельный фонд Архангельской области как составляющая землепользования // Материалы VII Сибирцевских чтений, Архангельск: Из-во АГТУ. - 2005. -С. 34-40. 2. Гражданкин Б. Чтобы обеспечить продовольственную безопасность, надо возродить плодородие земель // Аграрный эксперт. - 2007. - № 8. С. 28 - 30. 3. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Колос, - 1979. - 416с. 4. Кирюшин В.И. Оценка качества земель и плодородия почв для формирования систем земледелия и агротехнологий // Почвоведение. - 2007. -№»7. - С. 873-880. 5. Пере-дельский Л.В. и др. Экология: ТК Велби, Изд-во Проспект, 2006. -206 с. 6. Суков А.А. Особенности системы удобрений сельскохозяйственных культур в северной части Нечерноземной зоны: Учеб. Пособие. - Вологда: Изд-во ВМИ, 1994. -85 с. 7. Туев Н.А. Микробиологические процессы гумусообразования. - М.: Агропромиздат, 1989. -236 с.
14
Плодородие 5-2008
This document was created using
Solid Converter PDF
To remove this message, purchase the product at www.SolidDocuments.com
