close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

29

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
A-31W
На правах рукописи
ЛЕДНЕВ Андрей Викторович
ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ДЕРНОВОПОДЗОЛИСТЫХ СУГЛИНИСТЫХ ПОЧВ
СРЕДНЕГО ПРЕДУРАЛЬЯ ПРИ СОЗДАНИИ
МУЛЬЧИРУЮЩЕГО СЛОЯ
06.01.03 — Агропочвоведение
. Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
• кандидата сельскохозяйственных наук
МОСКВА 1998
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Диссертация выполнена на кафедре агрохимии и почво
ведения Ижевской Государственной
сельскохозяйственной
академии
Научный руководитель — доктор
сельскохозяйственных
наук, профессор В. П. Ковриго.
Официальные оппоненты
доктор биологических наук,
профессор Н. Ф. Ганжара, диктор есльскохозяиетвеных на\н.
Г. Е. Мерзлая.
Ведущая
организация — Удмуртскли
Государственный
научно-исследовательский институт сельского хозяйства
Защита состоится
1Ь марта 1998 г в \Ь ч 30 мин на
заседании диссертационного совета Д 120 35 02 в V\OCKOB
ской сельскохозяйственной академии имени К А Тимирязева
Адрес 127550,
совет \\СХ\
Чоеква, Тимирязевская ул, 19
Ученый
С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ЧСХА
v
?
Автореферат раюслан
' ° ?~ *~ *"/'-'-*- <У 1948 г
Ученый секретарь
диссертационного совета —
кандидат биологических паук
"^-
/
В. В. Говорима
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
• • ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ .
Актуальность проблемы. Основной земельный фонд зоны Среднего
Предуралья составляют дерново-подзолистые суглинистые почпы, характеризующиеся целым рядом неблагоприятных, с агрономической точки зрения,
свойств. Только в Удмуртской Республике они занимают 65 % от площади
пашни. Существующей в настоящее время практикой повышения их плодородия с помощью внесения органических удобрений и минеральных мелно" рантов не всегда удаётся решить, эту задачу. Разработанный комплекс агроприёмов позволяет значительно повысить эффективность внесения этих материалов, защитить почву от неблагоприятных погодных условий, осуществить положительное комплексное воздействие на её свойства и увеличить
урожайность полевых культурСистема мероприятий по мульчированию почв разработана для зерновых культур, основных в полеводстве, как по распространению, так и по народно-хозяйственному значению.
Цель и задачи исследований. Целью данной работы является всестороннее изучение действия различных мульчирующих материалов на свойства
дерново-подзолистых суглинистых почв и урожайность зерновых культур,
поиск возможности внедрения мульчирования в полеводство. В соответствии
с целью исследований были поставлены следующие задачи:
1) выявить недорогие и высокоэффективные мульчирующие материалы;
2) изучить влияние, которое они оказывают на почву и урожайность зерно• вых культур; '
'
. •'
3) разработать комплекс мероприятий по созданию и сохранению мульчирующего слоя в течение ротации зернового севооборота. ;
Научная новизна. Впервые проведены всесторонние исследования
влияния различных мульчирующих материалов на свойства дерновоподзолистых суглинистых почв Удмуртской Республики и урожайность зерновых культур. Изучены, и предложены производству нетрадиционные мульчирующие материалы: бентонитовая глина и известь.
Подавляющее большинство исследований по мульчированию проведено на овощных и плодовых культурах. В нашей же работе объектом изучения
были зерновые культуры, основные в полеводстве.
Разработана система агроприёмов, которая включает в себя профильные изменения строения и свойств почвы, мероприятия по созданию и сохранению мульчирующего слоя в течение длительного периода. Выявлен наиболее эффективный способ создания мульчелоя - перемешивание мульчирующих материалов с верхним пятисантиметровым слоем почвы.
• Практическая значимость. Предложена производству система агроприемов по созданию и сохранению мульчирующего слоя в течение ротации
зернопарового севооборота. Выявлены_цервяеитирныс мульчирующие материалы для применена
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Внедрение этой системы позволяет повысить плодородие дерновоподзолистых почв, увеличить эффективность использования органических и
минеральных материалов, обеспечить прибавку зерна на 10-40 %
Публикации. По основным материалам диссертации опубликовано чегыре рчботы, одна сдана в печать
Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, пяти
глав, выводов, рекомендаций производству, списка использованных источников (186 наименований, в т ч 42 работы иностранных авторов) и приложения Общий объем работы - 226 страниц, основной текст изложен на 142
страницах машинописи, включает 12 таблиц и 54 рисунков В приложении
приведено 66 габчиц и представлена математическая обработка результатов
исследований
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Основные понятия мульчирования почв (обзор литературы')
Рассмотрена история развития мупьчирования в мире и в том числе в
России Приведен обзор существующих мульчирующих материалов Охарактеричовано современное состояние мульчирования, показана перспектива его
дальнейшего развития
Обоснование выбора м\ 1ьчматериалов для исследования
На основе ттературных данных показано влияние соломы, торфа, бентонитовой глины и извести на основные свойства почвы и урожайность сельскохозяйственных культур Приведено обоснование возможности использования mix химических мелиорантов и органических удобрений в качестве
мульчирующих материалов на дерново-подзолистых почвах под )ерновые
культуры
Объекты и условия проведения исследований
Основным объектом исследований выбраны дерново-подзолистые суглинистые почвы Среднего Предуралья Исследования проводились в Удмуртской Республике, имеющей типичные почвенно-климатические условия для
этой территории Действие мульчирующих материалов на этих почвах изучалось в лабораторном, производственном и двух полевых стационарных опытах в течение 1991-1996 годов
Длч лабораторного опыта 1 испопыован пахотный горизонт дерновосреднеподзолистой среднесуглинистой почвы Полевые опыты 2 и 4 валожены на жрново-среднеподзо шетой сзабосмытой легкисугтинистои почве на
покровных evi 1инк1х
Прошшпственныи опыт "5 - на дерновоча<мчюп(1Лисгои стиккмык'и cpuinecvr шнистой почве на гчжепых суглинках ГГочпы ныГц),шные для net юовате 1ы.кой работы, и**ели разную
степень окмьтуренносш ни в не юч \ровснь их плодородия не превышал
средние iiouuii. ш для V тчуртии ( п б i 1)
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
. '
._'-,.'•
.
Таблица 1
Агрохимическая характеристика пахотного горизонта почв перед
закладкой опытов (средние величины
KjO
Нг
V.%
Р2О5
S
Гумус,
Опыт рН К С!
мг / кг почвы
мг-экв ./ЮОг
%
118
1
4,0
12.6
75.9
105
4.7
1.4
4,9
77,0
133 , 102
2
3.4
П.4
1.1
3
2,6 . 25,5
90,6
2,5
38
60
5.3
5,8
2,2
11,8
84,3
1,7
159
165
•4 •
Погодные условия проведения опытов по годам резко различались. Вегетационные периоды 1991, 1992, 1995 и 1996 годов характеризовались засушливостью, а 1993 и 1994 - очень большой избыточной влажностью.
Экспериментальные исследования начались с проведения в 1991 году
модельного лабораторного опыта I. Цель опыта - проверить действие различных материалов, перспективных для использования в качестве мульчирующих, на уменьшение физического испарения влаги из почвы.
Опыт поставлен в керамических глазурованных сосудах высотой 14 см
и диаметром 10 см. Повторность двукратная. Количество вариантов - 17. Для
создания мульчирующих слоев использовался торф, навоз, солома, известковые материалы и бентонитовая глина, которые были перемешаны со слоем
почвы 0-5 см. '
На основе данных, полученных в лабораторном опыте, были выбраны
варианты для закладки полевого опыта 2. Он был проведен на опытном поле
ИжГСХА в учебно-опытном.хозяйстве "Июльское" Боткинского района Удмуртской Республики. Полевой опыт заложен в два яруса, расположение делянок - систематическое. Повторность трёхкратная. Площадь опытной делянки - 120 м 2 . Площадь учетной делянки - 78 м 2 . Общее количество вариантов 13. В качестве мульчирующих материалов изучались: торф - 40 т/га, солома
5 т/га, известь 4 т/га и бентонитовая глина 8 т/га, как в чистом виде, так и в
различных сочетаниях между собой.' Для создания мульчирующего слоя
мульчматериалы были перемешаны со слоем почвы 0-5 см.
Опыт проведен в 1991-1992 году с озимой рожью (сорт "Крона"), в 1993
году с ячменем (сорт "Абава").
С целью проверки эффективности действия мульчирующих слоив в
производственных условиях в колхозе им. .Ленина Каракулинского района
Удмуртской Республики был проведён опыт 3. Общая площадь делянки - 900
м. Учетная площадь - 792 м. Количество вариантов - 8. Расположение вариантов систематическое в 2 яруса. Для создания мульчелоя те же мульчирующие материалы, как и в полевом опыте 2, были перемешаны со слоем почвы
0-5 см. Опыт 3 проведен с озимой рожью сорта "Крона".
Полевой мелкоделяночный опыт 4 был проведен на опытном папе
ИжГСХА в учхозе "Июльское". Цель опыта - выявить оптимальный способ
-3-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
размещения изучаемых мелиорантов (торфа, соломы, извести, бентонитовой
глины и их смесей) в пахотном горизонте Для этого мелиоранты были внесены на различную глубину I блок вариантов - мелиоранты перемешаны со
споем почвы 0-5 см, 2 блок вариантов - внесены на поверхность без перемешивания, 3 блок вариантов — перемешаны со слоем почвы 0-20 см В данном
стучае, мы понимаем термин "мечиорант" в более широком смысле, как любой природный материал, который вносится в повышенных дозах и оказывает шачительное длительное действие на свойства почвы Это условно позволяет обобщить все выбранные для изучения материалы одним термином
Общее количество вариантов в опыте - 30 Размер делянок - 2,5 х 2,0 метров,
площадь - 5 м ! Опыт заложен в 4 яруса, в 4-х кратной повторности, расположение делянок систематическое со смешением
В 1994 году в опыге I возделывался ячмень сорта "Абава", в 1995г -.
овес сорта "Улов" и в 1996г - однолетние травы (ropoxo-овсяная смесь)
При закладке опытов применялся следующий комплекс агроприемов
пубокая обргботка пахотного горизонта на глубину до 40 см, внесение в запас на четыре года в стой почвы 10-20 см фосфорно-калииных удобрений,
новерчносшое внесение мульчирующих материалов, перемешивание их с пягнеантимегровым слоем почвы, посев 1ерновых КУЛЬТУР с одновременным
внесением в рядки фосфорно-азотных удобрений Дальнейшие обработки
осушсыв гялись ппько на пубину до 5 см с помощью зубовых и средних
дисковых борон
На полевых опытах в течение вегетационного периода проводились
след>юшие наблюдения и исследования 1) изучали рост и развитие зерновых
кульгур по фазам роста, 2) анализировали их урожайность, 3) наблюдали
влияние мелиорантов на агрохимические, агрофизические свойства почвы и
на изменение содержания в пахотном горизонте продуктивной влаги
1 рн раза за вегетацию в полевых и два раза в производственном опыте
были отобраны и проанализированы образцы почв из счоёв 0-5, 5-10, 10-20 и
20-40 см
Анализы почв проведены в межкафелральной аналитической лаборатории ИжГСХА общепринятыми методами
Математическая обработка полученных данных проведена на ПК
Pentium 13^'32 Ь дисперсионным методом и методом оценки соответствия
между наблюдаемыми и ожидаемыми (теоретическими) распредеаеииями по
критерию t} (Б А Доспехов, 1985)
Постановка опытов на дерново под^опнетых почвах с разным уровнем
плодородия в опичаюшихсм по поюдным усчовиям вегетационные периоды, с рашичнымк {срноными кучьгурами тнвочичо получить разносторонние данные по влиянию м> зьчирующих материалов на свойства почвы и
)|H)<hJtllUH.rb ПО К.ВЫХ KV 1ЬГ>р
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
.'
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
1. Обоснование эффективности перемешивания мелиорантов со слоем ;
почвы 0-5 £м
.
.
Перемешивание мульчирующих материалов со слоем почвы 0-5 см
явилось новым подходом к теории и практики мульчирования. Мелкая заделка мульчматериалов имеет существенные преимущества перед традиционным
размещением мульчи на поверхности почвы. Во-первых, позволяет сохранить
мульчирующий слой в течение ряда лет без снижения его эффективности. Вовторых, даёт возможность проводить необходимые агротехнические работы
по возделыванию сельскохозяйственных культур. В-третьих, значительно
расширяет область применения мульчирования в полеводстве. В-четвертых,
позволяет использовать в качестве мульчирующих материалов минеральные
мелиоранты.
..
...
Перемешивание мелиорантов со слоем почвы 0-5 см имеет преимущества и перед их глубокой заделкой. Во-первых, повышается их эффективность, так как при поверхностном размещении они являются не только мелиорантами, но и мульчирующими материалами. Во-вторых, снижается энергоёмкость процессов, возделывания сельскохозяйственных культур. Втретьих, действие мелиорантов распространялось на весь пахотный горизонт:
известь за счет миграции кальция (за три года до нижней границы пахотного
слоя), остальные мелиоранты за счет мульчирующего эффекта.
„
Влияние; различных способов размещения мелиорантов в пахотном
* слое на его свойства показано в табл. 2. В таблице приведены данные только
по мономелиорантам, потому что по ним закономерности проявились более
четко. Так как во второй год исследований мульчирующие материалы, вне-"
сенные на поверхность пахотного горизонта, весенним боронованием были
перемешаны со слоем почвы 0-5 см, то этот блок вариантов проанализирован"
только по одному году.
•'".'.
Показатели свойств почвы в различной степени изменялись в зависимости от способа размещения мелиорантов. Так из физико-химических свойств
глубина заделки заметно влияла только на сумму обменных оснований, в
большинстве случаев, она была максимальной при перемешивании мелиорантов со слоем почвы 0-5 см. Наибольшее влияние глубина заделки оказала
на эффективность бентонитовой глины и торфа. При перемешивании их со
слоем почвы 0-5 см сумма обменных оснований была соответственно на 10,0
и 8,9 % больше, чем при глубокой заделке. Это объясняется излишним разбавлением действующего вещества бентонитовой глины и торфа при перемешивании их со слоем почвы 0-20 см, ^
' Важным моментом в нашем исследовании является то, что поверхностная заделка извести не привела к снижению ее эффективности, по сравнению
с традиционным способом внесения, но уменьшила себестоимость проведения известкования.' В литературе подобных данных не встречено. Однако,
-
, \
"••
•'
.•
•
- 5 -
•-
'
•
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 2
В шяние мелиорантов и глубины их заделки на свойства слоя почвы 0-20 см,
урожайность зерновых культур и шергетический коэффициент
(полевой мепкоделяночный опыт 4)
Показатели
Глубина
заделки
бпок 1 0-5см
блок 2 без
эадепкн
блокЗ 0-20см
1
2
1
3
1
3
1
3
1
3
1
3
1
3
1
3
1 РИ«л
;2 S
мг-экв/ЮОг
1 Гумус
[ тга
4 Подвижный
i фосфор кг га
5 Обменным
калий, кг'га
6 Пропугтивная
влага, м' i a
t
7 Урожайность
т'га черновых ед
1
I №«,
1
3
1
3
1
3
1
3
1
2 S
иг-экв/100г
3 Гумус
т!п
4 Подвижный
фосфор, кг/г»
5 Обменный
КАЛИИ К1/ГЭ
6 Прол\|сгивная
т
«лага м га
7 V рожай мость.
г га зерновых ел
я )нер1егичсскни
«икЬфиинснт
1994
1995
1996
за
три
года
3
4
5
6
Бентонитовая глина 8 т/га
58
S1
5.0
13 6
43 5
35,5
449
384
376
382
319
192
4 52
478
—'
Известь 4
54
14 6
13,6
39 8
36,3
447
461
|
348
3
[_ 3%
1
*" 1(14
\
1
t
Среднее
1
1
1\ч
4 ^Ч
4 ;1 76
1 19
5,9
12,1
11,8
32 0
32,1
551
448
420
136
173
174
2,87
2,99
т ta
59
62
130
13,9
33 8
30,9
496
499
422
403
173
1"*9
НО
1
* 34.
221
1 7ft
7
5.4
53
124
11,1
39 0
36,7
478
407
368
321
233
222
3 07
3,12
5.2
5,1
114
10,3
41,4
42,4
435
388
308
246
208
201
1.82
1,58
S.2
5,2
11 9
11.0
40 6
38,0
425
396
313
271
*~ 169
186
1 93 1
55
5,6
13 2
128
38 1
35,1
4<б
452
361
357
215
228
3 17
1
2 7J
1 59
Отклонения от
показателей
блока 1,
%
I
2 71 ~~*~ 2 2 3
2,23
i
1 79
-0,6
-10,0
•5,9
-15,0
-12.7
-4,7
+1,5
*2,4
2,5
U
0,9
1
t5 9
L -1?,*
1
-195
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1
2
1. РНка
2. S. _
,.
мг-экв./lOOr.
.
;
3. Гумус,
т/га
4 Подвижный
фосфор, кг/га ,.
5. Обменный
калий, кг/га
6. Продуктивная
влага, м'/ra j;
7. Урожайность,
т/га зерновых
единиц
8. Энергетический
коэффициент
.
.
•.
•
.
.
-
.
.
•
'
•
1
3
. 1
2
3
1
2
3
1
- 2
3
1
' .2
3
1
2
3
. 1
2
3
1
' '2
3
•
I
3
I.PHKCI
2 .
S .
..-.•.,
-.
,-,
:
2
3
1
2'
3
1
2
J
мг-экв./ЮОг. ..
3. Гумус,
т/га
:
'
4. Подвижный
..фосфор, юг/га
5. Обменный
калий, кг/га
•с
......
2
3
1
2
6. Продуктивная
влага, м'/га
• 3
7. Урожайность,
т/га зерновых , ;
единиц
в.Энергетический
коэффициент
;
.
-
Z3
1
2
3
• з
•
4
Торф 40 т/га
5.8
5,1 5,0
5,8
12,2
12.4
11,5
11.4
41,7
37 9
51.1
'
49,9
46,1
30,9
481
, 50S г
401
.
478
473*
457
406
381
•
:
417
445 •
172 ,
337
322
307
165
4.59
2.83
4,09
4,91
2,25
1,57
2,08
1,40 :
1,45
1,66 •
Солома 5т/га
5.9
5.2 . '
5,1
'5.8
.12.5
, 12.3 ,
11,3
'- 12,4
12,5
44,9
35,0
5
•
Окончание таблииы 2
6
<• 7
5,1
5.0
11,4
5,3
5.2
12.0
9,7
41,4
10,9
4^5~
,370...
373
402
434
448
410
340
323
324
4.19
4,09
4,45
1.64
1,60
1,47
-5,7
-8,9
2,3
_^? '
41±4
39,5
302 ;, . 429
311
220
421
361
268 *
196
377'
235
180
,1,92
1,72
2.70' .
2.42
217
3,11
'
-16,6
-2 t 0
-16,6
+4,3
-4,5
-7,5
-10.9
2,96 ' • -4,9
.2,12
'• -10,8
К84
5,1
5.2
10,8 .
. 5,4 .
5.3
11.9
11,2
42.4
12,0
40,8
+ 1,4
34,1
481
42,6
348 .
40,3
400
-Ll
389"
419
317
260
369
371
379
168
299
180
363
229
166
2,82
163*
1.95
218
3,00
•
и
•г*
2,66
2,07
1.80
2,74
2J1
-0,6
1,96
2.53
1,49
• 46,0 •
44,3
-1,3
2,15
-0,6
•8.1
+2,4 .
. +0.8
-7А
+3.2
•2,2
-5.0
-2.4
-7 6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
имеется печый ряд наблюдений которые спиде гечьетвуют о более рациональном внесении извести в слои почвы 0-10 см
Гчубнна иле пси мелиорантов оказала пметное влияние на сочержание
органического вещества в пахотном горизонте, по ясех случаях оно было
максимальным при перемешивании материалов to споем почвы 0-^ см Панбочмнее влияние из ме шорантов пубшш пде IKH окпзала на действие торфа
и ичвести Мелкая заделка mix чтгерналов повысича соаержание органического вещества по сравнению с и\ гчубокон чалеtкой соответственно щ 9,2 и
7,9 %
Влияние глубины чадепки мелиорантов на содержание подвижного
фосфора и обменного калия в пахотном горизонте завнсечо от вила мечиоранга Перемешивание извести и особенно, бентонитовой глины со слоем
почвы 0-5 см повысило их сочержание, по сравнению с гл>бокой задечкой, а
глубшп »аделки органических материалов и извести не oKaiana ясно выраженного влияния на их количество
Перемешивание мечнорантов со поем почвы 0-5 см повысило на
4,7-7/ "о содержание продуктивной влаги в пахотном горизонте, по сравнению с их пубокой заделкой Исключение составила только известь, которая
более «ффективно действовала при перемешивании te со слоем почвы
0-20 см
I IV6HH-I щдечки чечиорантов оказала заметное влияние на урожайность крновых кутьтур, в большинстве счучаях, их перемешивание со слоем почвы 0-5 см повысило выход продукции с гектара Из мелиорантов наибольшее влияние п>бнна заделки оказала на действие и шести, превышение
над пубокой задечкой составило 13 8 "о
Система агроприемов t перемешиванием мелиорантов to слоем почвы
0-5 см явилась счмой «нергетически пыгошои во все три года исспелований
"^то связано тем, что при еб шлютьзовании получена большая урожайность
>ерна и затрачено меньшее количество шергии
Тчким образом, перемешивание метиорантов t o слоем почвы 0-5 см, в
большинстве случаев, оказала бочьшее почожителыюе влияние на свойства
почвы, обусловило бочее значительное повышение почвенного плодородия,
чем лругие способы их внесения При испо !ьювании системы агроприемов с
mieepxHocTHofi заае IMJH мечиорантов почхчена бочьшая урожайность )ерна,
она явилась )нергегически >ффективнои и обеспечила счмую быструю окупаемость >нергии, затраченнои на поручение сечьскохозянственной продукции
2 С)бсу_/кдение влияния м\ 1ьчир\ющих материалов, перемешанных со
t,iov4 ruviBU O-5 см, н 1 СИ41ИСТП1 n_ixornoro гори»онта и урожаиность
«.рнонпх ку 1ьгур
Нччка являегсл с шдныч приро шпм о«ра)Ованисм, в которой идет
в1аи\1(жис1вие Mtio*ccnuj p timipo шы\ ijiiKiopcm oupcie 1яющи\ прогеканне расшчных по своей природе но в Гкмыиси ILIII меньшей мере связанных
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
друг с другом процессов Это объясняет сильное варьирование результатов в
течение вегетационного периода и особенно в различные по погодным условиям годы Тем не менее, многолетние исследования позвонили выявить основные закономерности влияния мульчирующих материалов на свойства
почвы и урожайность зерновых культур
Для обсуждения ото6р*шм моном\ тьчматериалы, гак как по ним закономерности проявляются наиболее четко, а по эффективности они, в большинстве случаев, лишь незначитечыю уступали, а иногда даже превосходили, сложные смеси Результаты исспедоваиий приставлены в табл 1 Показатечи среднего арифметического рассчитаны по всем срокам определения ia
период с 1992 по 1996 год и включают данные полевых опытов 2 и 4
2 1 Бентонитовая глина
Внесение бентонитовой глины в дозе 8 тТя в слой почвы 0-5 см оказало заметное влияние на агрохимические свойства пахотного горизонта Произошло достоверное снижение обменной кисчотностн на 2,1 % и гидролитической кислотности на 5,6 % по сравнению с контролем бе» мульчматериалов Снижение кислотности объясняется нейтральной реакцией и высокой
насыщенностью основаниями этого мепиоранта Внесение бентонитовой глины достоверно повысило сумму обменных оснований в среднем на 7,3 %
Это обусловлено высоким содержанием в ней глинного минерала монтмориллонита, обладающего очень большой ёмкостью катионного обмена Кроме этого, в процессе получения мелиоранта исходное сырьё измельчали на
роликово-маятниковой мечьшше и просеивали через набор сит, диаметр отверстий последнего - 0,074 мм Подобная подготовка бентонитовой глины
значительно увеличила ее общую удельную поверхность
Внесение бентонитовой глины, в большинстве случаев, повысило содержание органического вещества в пахотном горизонте, гумусированность о
среднем за пять лет возросла по сравнению с контролем на 3,4 % при высоком уровне достоверности Повышение гумусированностн объясняется стабилизирующим влиянием, которое оказывают глинные минералы на органическое вещество почвы Исследованиями И Льготски (1979) установлено, что
бентонитовая глина увеличивает аккумуляцию простых органических соединений, а из гумуса, в первую очередь, фучьвокислот
Бентонитовая глина, перемешанная со слоем почвы 0-5 см, оказала положительное действие на содержание подвижного фосфора в пахотном горизонте Среднее превышение контроля составило 6,4 % при высоком уровне
достоверности По-видимому, это объясняется утучшеннем фосфатного режима и положитечьной сорбцией фосфаг - иона бентонитовой глиной Сам
механизм nor ющения анионов монтмориллонитом очень езожный и до сих
пор достаточно не изучен Действие бентонитовой пины на содержание обменного калия выражено в меньшей степени омичич or нонтро i* в разные
перио 1Ы onpeieieiiHa и (меняются в предеiax ошибки опыта Ошако, по ли-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
:
• •
'
.
.• •
'
',
'
:
:
•
'
' • ' , , : . ' ; •
-.'.''.•'•
';'
'•••'•,
• , • • _ . • . ' • '
Т а б л и ц а
Влияние мульчирующих материалов, перемешанных со слоем почвы 0-5 см, на свойства •
дерново-подзолистых суглинистых почв и урожайность зерновых культур, процент отклонения от контроля
Показатели
10.05 02.07
1992 1992
.2
3
1
РНка
Н г
1
••••;
S ',.'
'
Гумус .
Р2О5 ; .'
К2О
Прод. влага
Урожай-сть
РНкс, ••
Нг
S
'
•' ' . • • . ;
Гумус
Р:О 5
К2О
Прод. влага
, - Урожай-<ть
0
4,5
-12,8
23
3,1
0
-3,7,
0,2
1U
2,5
3,7:
26,6 .57,7
-
•
•
-
Ct юки определения
18.08 27.05 07.07 27.08 27.05 07.07 29.08
1992 1993 1993 1993 1994 1994 1994
10
4 .
5'
6
7
<8
9
- Бентонитовая глина
0
0
4,5
0
2,0
2.1
2Л
0
0
3,1 -5,7
-11,4
94 '-4,8
14,4
0
5,7
-33 28,2 8,9 16,7
7,4
-9,7
15,9 '3,6
•2Л14,6 13,1
6,7
-43 18,0 2,9 2Л
5,6 -23 -10,5 -5,6 -6,1 -2,0 -1,8.
10,3
4,7
3,8
33,3 • 8 , 4 * 6,9
20,8
12,5
16,0 • .,
42,1
Известь
•
.
•
•
•
11,4 133 6,4 30,9 22,2 29,5 4,0
-213 -20,5 -34,1 -50,0 -25,7 -44,4 -10,0
12,4 20,6 62,9 34,1 33,0 26,1 30,0
-6,9
-63
83 -4,9
-1,1
-6,0
-15,0 15,2 334 28,6
8,1
1,6
-6,1
-6,6
1,4
25,0
24,6 20,9
-12,1 -8,4
•2,6
•
-
-12,9
9Л
5,6
-18,4
4,7
-173
2,1
-
-
•
27.05
1995
11
26.07
1995
12
01.08
19%
13
0
-5,9
6,2
5,5
-22,7
4,0
-18,2
52,5
6,2
-
-
9,8
48
71 1
8,7.
-4.7
2,9
-
•
7,8
-28,6
28,9
-9Д
5,1
-8,9
-1,0
44,0
.' 0 '
. 0
15,9
.7,8
-14,1
24Д
9,6
•
-
•
9,1'
-273
7,4;
18,2
1,6
10,4
30,7
293
•
•
;
'
15
16
2,1
2,0
9,0
8,4
7,8
6,3.
16,1
16,8
, . - "
0,55
0Д2.,
0,78
0,01
23
18,8
22,1
163
•
14
3,4
6,4
4,1,
20,9
-
V
73
4,8
4,6
-
.
.
"
.
•
•
4,0.
-13,6
10,2'
7,4
12,4
-23,4
,25,2
ил
8,8
2Л
1,5
5,8
3,6
^5,5
19,7
14Д
13,7
16,6
' -
5,7
-1,7
23,2
.
Среднее
-5,6
5,6
1,7
13,9
,4,1
-12,9
48,7
23,8"
-03
3,2
'
3
9,6
14,4
т
3,61
4,00,
5,18
1,89
•
-
"
•
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2
3
4
5
6
7
Иг
S
Гумус
P:O S
К2О
Пред влага
^ рожай-сть
9,1
-19,1
15,5
5,0
-8,4
9,5
5,5
-
6,7
2,3
13,7
Г-2.Г
13,3
-20,0
22,7
0,5
26,5
94,2
-
143
-6,3
-1.2
21,3
9,7
7,3
14,5
-
9,1
-5,5
-3,2
40,9
16,9
-5,9
-7,8
21,7
РНШ
Нг
S
Гумус
Р;О>
КгО
Прод влага
Урожай -етъ
9,1
-8,5
7,2
0
-8,4
-4,3
2,0
-
0
2,3
•5,9
0,5
-9,5
44,2
-
РНш
•
-13,6
-1,0
9,7
28,4
43,1
30,3
13,9
-8,5
•4,5
•5,1
8,3
28,4
20,7
28,8
4,7
.
13,1
0,9
3,2
-
9
8
Тор< i
0
0
25,0 33.3
13,6
2,4
19,6
-19,7 -14,7
20,1
16,5
9,5
Солома
з.о
-4,8
8,9
-2,3
2,0
10,0
3,1 -20,0 8,3
•18,8
0
-15,2 10,9
.
32,8
23,6 203
9,7
16,9 -19,7
13,1
9,9
-9,2
0
16,4
-0,9
-3,7 -2,4
12,1
,' .. 18,9
3,9
4,8
2,4
.
-14,7
28,2
19,7
-
10
11
12
13
0
14^
0
16,8
0,7
31,2
10,8
44,3
0
0
12,4
17,6
-2,5
41,9
11,5
5,5
-13,6
0
36,9
-16,7
-11,7
38,0
22,1
2,0
-9,1
5,6
9,5
3,4
3,9
0
-11,7
8,8
5,2
-11,6 7,5
-2,5
0,7
-9,7 36,3
9,4
П.5
31,8
-
5,5
-18,2
4,1
27,5
-16,7
-0,7
37,3
21,7
-
-163
-31,8
14,0
22,5
2,0
-4,5
0
25,4
-16,3
-12,2
4,7
24,5
Окончание таблицы 3
14
16
15
4,8
-1,0
6,7
19,7
-0,7
1U
19,5
24
1_
1,9
-3,2
-0,5
14,9
-0,7
5,5
12,4
20 3
-
0,79
4,72
1,33
•
3,09
2,60
009
-
5,0
9,4
8,8
13,8
14,7
15,8
15,1
1,03
0,09
3,00
3,99
3,09
3 09
1,05
5,4
16,4
8,1
И.5
14,7
21,5
24,2
•
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
тературным данным этот мелиорант хорошо поглощает ион калия,, что защищает его от вымывания из пахотного горизонта. .*•'••'
'-" • Мульчирование почвы бентонитовой глиной увеличило в пахотном го-'
ризонте содержание продуктивной влаги, превышение над контролем составило 18,8 %. Это связано с тем, что глинные минералы, входящие в её состав,
обладали большой влагоёмкостыо и высокой оструктуривающей способностью. Результаты исследований показали, что внесение бентонитовой глины в
дозе 8 т/га существенно изменили коэффициенты, характеризующие структурное состояние почвы: степень агрегатированиости повысилась на 22,7 и
гранулометрический показатель структурности на0,2.
'.'.,*"
,'..'.
. Последействие бентонитовой глины на свойства почвы и урожайность
полевых культур проявлялось в течение трех лет.
2.2. Известь
" " v . - ' . ' - ' • ' . ..>••'. ,"л • ' . - " , , . ; •
:
Внесение извести в дозе 4 т\га в слой почвы 0-5 см оказало наибольшее
влияние на физико-химические свойства пахотного горизонта, по сравнению
с другими мульчирующими материалами (табл. 3). Во все сроки определения
четко прослеживается снижение как обменной, так и гидролитической кислотности (в среднем по срокам на 12,4 и 23,4 % соответственно) и увеличение суммы обменных оснований (в среднем по срокам на 25,2 % ) . Этот -эффект от внесения извести в почву общеизвестен и основан на нейтрализации
органических и минеральных кислот, находящихся в почвенном растворе, и
вытеснении иона водорода и алюминия из почвенного поглощающего комплекса.
• . ' : . .
•• "
' . . •'
" - ' . ••
Действие извести на содержание органического вещества в пахотном
горизонте противоречиво.''В'одних случаях её внесение в слой почвы 0-5 см
- повысило гумусированность, в других случаях уменьшило. В среднем за пять
лет наблюдений установлено лишь незначительное повышение содержания
гумуса - J,5 % от контроля при невысоком уровне достоверности. ••
Мульчирование почвы известью достоверно повысило в ней содержание подвижного фосфора в среднем на 5,8 % .По-видимому, это связано с
улучшением фосфатного режима из-за перевода фосфатов полутораоксидов в
фосфаты кальция. Влияние извести на содержание обменного калия в пахотном слое четко не проявилось. В одних случаях его общее количество на
20-25 % превышало контроль, в других случаях было на 5-17 % меньше, поэтому среднее арифметическое за пять лет равное + 3,6 % является математически не доказуемым." .
Известь оказала, по сравнению с другими мульчматериалами, наименьшее влияние на содержание продуктивной влаги в пахотном горизонте,
превышение над контролем составило только 5,5 % при среднем уровне достоверности. Действие извести по сохранению влаги основано на улучшении
оструктуренности верхней части пахотного слоя и некотором уменьшении его
плотности (в среднем на 3-5 %).
.;.' " ' . . . '
. .
,
'
•
•
• •
" • ' . . - ' *
- V 2
-
"
'
•
'
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В опытах подтвердилось длите шное последействие CaCOi на свойства
почвы На второй год, в ряде слу тев, ее зффект лаже превышал дсистпне,
которое она оказала непосредственно в год внесения
2 3 Торф
Действие торфа, внесённого в слой почвы 0-5 см в дозе 40 т'га, на почвенную кислотность пахотного горизонта различное (габл }) В нолевом опыте 2 он заметно снизил почвенную кислотность, в полевом опьне 4 подобный
эффект наблюдался только в пос 1едействии
Влияние торфа на сумму обменных оснований более стабильно В
большинстве случаев произошло достоверное увеличение ггого покаппе 1Я в
среднем на 6,7 % Это связано с гем, что торф является природным ионообменным материалом с высокой емкостью поглощения, причем кроме фи шкохимической он обладает и химической поглотительной способностью В нашем случае, для закладки опыта использовался торф с емкостью катнонного
обмена 160-180 мг-экв\Ю0 г абс сух вешества
Перемешивание торфа со слоем почвы 0-S см оказало самое значительное влияние, по сравнению с остальными мучьчируюшнмн материалами, на
содержание органического вещества в пахотном горизонте Среднее превышение контроля по всем срокам определения составило 19,7 % Ото хорошо
изученный эффект объясняется тем, чю cvxoe вещество торфа на 80-90 %
состоит из органики, в составе которой высокое содержание гумусовых кислот
Внесение торфа в слой почвы 0-5 см привело и к самому значигечьному, по сравнению с другими мульчматериалами, повышению содержания в
пахотном слое обменного калия (в среднем на 11,2 %) Это повышение в обоих случаях является математически доказуемым при высоком уровне достоверности Высокая эффективность торфа в наших опытах, ПО-ВИДИМОМУ, объясняется его поверхностным размещением
Торф обусловил и наибольшее увеличение в пахотном горизонте ianaсов продуктивной влаги, среднее превышение за пять лет, по сравнению с
контролем, составило 19,5 % Это объясняется тем, что мульчирование торфом оказало положительное комплексное воздействие на почву На се поверхности образовался рыхлый, хорошо оструктуренныи сшй, его плотность
в среднем на 5-8 % была меньше контроля Это иметно увеличивало водопроницаемость пахотного горизонта в течение всего вегетационного периода
В то же время мульчелой СЛУЖИЛ препятствием для испарения почвенной
влаги Это действие наиболее ярко проявлялось весной, пока растения еще не
вступили в фазу кущения Кроме УГОГО, сам торф обладал очень большой влагоем костью
Положитетьное действие мутьчгорфа на свойства почвы и \рожашюсть
)ерновых кучьгур проявилось как на второй, гак и на греши юд иос ie внесения
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.4. Солома
•
=
.
Влияние соломы, внесённой в слой почвы 0-5 см в дозе 5 т\га, на физико-химические свойства пахотного горизонта носит противоречивый характер. Так в полевом опыте 2 внесение соломы, в большинстве случаев, привело к подкислению почвы и уменьшению суммы обменных оснований, а в полевом опыте 4, наоборот, способствовало снижению кислотности и увеличению суммы обменных оснований. Большие колебания объясняются зависимостью этих показателей от скорости разложения данного мульчматериала,
которая в свою очередь сильно зависит от внешних условий. В случае медленного разложения образуется значительное количество кислых промежуточных продуктов распада. При благоприятных внешних условиях этого не
происходит. Размещение соломы в верхней части пахотного горизонта ускоряет её минерализацию, поэтому в целом за пять лет наблюдалось некоторое
снижение почвенной кислотности.
'
'
'
'
Мульчирование соломой обеспечило математически достоверное увеличение содержания органического вещества в пахотном горизонте в среднем на 14,9 %, по сравнению с контролем. Это несколько уступило действию
торфа, как по величине прибавки, так и по уровню достоверности, но значительно превысило эффективность минеральных мульчирующих материалов.
Внесение соломы обеспечило математически достоверное повышение в
пахотном горизонте содержания обменного калия в среднем на 5,5 %, уровень достоверности средний. Это объясняется большим содержанием калия в
соломе и его высвобождением в результате минерализации органического
вещества.
'
.
Относительно влияния соломы на содержание подвижного фосфора в
почве сложно сделать определенные выводы. В полевом опыте 2 его количество, в среднем по опыту, возросло на 10,0 %, а в полевом опыте 4 - уменьшилось на 11,5'%, по сравнению с контролем. По-видимому, это объясняется
скоростью разложения соломы и ее видовым составом. В первом случае, в
опыте использовалась ячменная, а во втором случае - ржаная солома.
Внесение соломы в слой почвы 0-5 см привело к увеличению количества продуктивной влаги в среднем на 12,4 %. Её действие по ослаблению испарения обусловлено .за счет уменьшения скорости ветра у поверхности почвы, понижения температуры почвы и противодействия диффузии водяных
паров. Кроме этого, в ясные дни под мульчой из соломы наблюдалось выпадение надпочвенной и внутрипочвенной росы. Эффективность ослабления
непродуктивного испарения по мере разложения соломы уменьшилась, но
даже на третий год после внесения сохранилась на довольно высоком уровне.
2.5. Влияние мульчирующих материалов на урожайность
зерновых культур
•
Наиболее объективная оценка мульчирования зерновых культур выражается в повышении или снижении их урожайности.
•
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
SOi
1992
199.
1994
1995
1996
Рис. Влияние мульчирующих материалов на
урожайность зерновых культур
О Бант гп
Известь
• Торф
Солома
НСР05
В большинстве случаев, изучаемые мульчирующие материалы в различные по погодным условиям годы обеспечили математически достоверную
прибавку урожайности По годам прибавки от мульчирования сильно изменялись, так как зависепи от вида мульчматериала, биологических особенностеП
выращиваемых культур, от погодных условий и периода, прошедшего после
создания мульчслоя
Наиболее стабильное положительное влияние на урожайность оказали
органические мульчирующие материалы и бентонитовая глина Эффективность извести колебалась от очень высокой до очень низкой Максимальное
действие мульчматериалов наблюдалось в первый год после внесения, в
дальнейшем их влияние на урожайность ослабевало
Наиболее отзывчивой зерновой культурой на созданный на поверхности почвы мульчирующий слой оказался ячмень Наименее отзывчивой культурой явилась озимая рожь, так как она обладала хорошо развитой корневой
системой и меньше зависела от почвенного плодородия
Мульчирующие материалы оказали наибольшее влияние на >рожайность в засушливые годы, особенно если наблюдалась весенняя засуха
Исследования, проведенные в производственных условиях (опыт 3),
полностью подтвердили результаты полевых опытов
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
1 Предложен способ повышения плодородия дерново-подзолистых почв с
помощью создания на их поверхности мульчирующего слоя путем перемешивания мульчирующих материалов со слоем почвы 0-5 см Для согдания
мульчирующего слоя, наряду с традиционными органическими материалами,
рекомендуется использовать минеральные мелиоранты - известь и бентонитовую пину
2 Разработана система агротехнических мероприятий по киданию и сохранению мучьчируюшего <лоя в течение рогации герноларпвш о севооборота,
СУЩНОСТЬ которой мключается в nv6oKon oup-юотке, разрушающей ПЛУЖНУЮ полошву и поиолистыи горизонт, вныхнии фосфорных и калийных
удобрении в «diiai, на J-4 гола, повермюстиоч «несении му 1ьчматсриолоа.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
перемешивании их со слоем почвы 0-5 см; последующие обработки проводи:
лись только на глубину 0-5 см.
,
.
3. Перемешивание мульчирующих материалов со слоем почвы 0-5 см позволяет наиболее эффективно использовать внесённые мелиоранты и даёт возможность проводить необходимые агротехнические мероприятия с сохранением мульчирующего слоя в течение ряда лет, что значительно расширяет
v
область применения мульчирования в полеводстве.
'.,< •
, *
4. Установлено, что изученные мульчматериалы оказывают положительное
комплексное воздействие на почву. В большинстве случаев, они снижают
почвенную кислотность, повышают сумму обменных оснований, содержание
гумуса, элементов минерального питания, степень оструктуренности и количество продуктивной влаги в пахотном слое. Наибольшее влияние на физикохимические свойства оказывает мульчирующий слой с известью, на химические и водные свойства-мульчелой с торфом.
"•--•' ••>.
5. Предложенный комплекс агротехнических мероприятий позволяет увеличить урожайность зерновых культур на 10-40 % по сравнению с контролем
без мульчматериалов. Эффективность этих мероприятий снижается в ряду
культур: ячмеиь, овес, озимая рожь. Максимальное действие мульчирующих
материалов наблюдачось в первый год после внесения, в дальнейшем оно осг
лабевало, но проявлялрсь в течение трех лет..
•
> :•
'".
6. Система агроприё'мов, в которой мелиоранты перемешиваются со слоем
' почвы 0-5 см, является наиболее энергетически эффективной и обеспечивает
самую быструю окупаемость энергии, затраченной на получение сельскохозяйственной продукции.
...
......
'.• ' "РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
I: Для повышения плодородия дерново-подзолистых почв предлагается
использовать следующую систему агроприёмов по созданию и сохранению
мульчирующего слоя в течение ротации зернопарового севооборота (чистый
пар, озимая рожь, ячмень, овёс). • .
•.
.'
Система агроприёмов включает следующие мероприятия. - г
1. Чшелевание на глубину 40 см с целью разрушения плужной подошвы и подзолистого горизонта.
•
....-.2. Внесение в почву фосфорных и калийных удобрений в запас на четыре года на глубину 10-20 см.
3. Поверхностное внесение мульчирующих материалов.
4. Обработка почвы культиватором КВФ-2,8 для перемешивания
мульчматериалов с верхним 0-5 см слоем почвы.
5. Посев зерновых культур с одновременным внесением в рядки фосфорко-азотных удобрений.
Дальнейшие обработки осуществлять только на глубину до 5 см зубовыми и средними дисковыми боронами.
II. В качестве мульчматериалов рекомендуется использовать торф, солому, известь и бе1гтонитовую глину.
.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Список опубликованных работ по теме диссертации:
1 Ковриго В П , Леднев А В Влияше упсличегип углекьелогл газа в почвсшшч В)'д\хе на величину и качество
урожая зерновых кулыур и изменение плодородия дерновоподзолистых почв '/ \гроиомичеекая наука — достижения и
перспективы Тез дс кл пауч конференции, посвящ 30 ле
тию агрономического факультета КСХИ — Киров, 1995 —
С 82—83
2 Ковриго В П , Леднев А В Влияние мульчирования
па урожайность ячменя, сохранение продуктивной влаги и
изменение агрохимических показателей дерново-подзолистых
суглинистых почв//Те) докл научно производственной конференции
профессорско преподавательского коллектива —
Ижевск, 1()95 — С 8
3 Ковриго В И , Леднев \ В Изменение свойств пахот
иого с.юь дерново л( дзолнетых п^чв и урожайности зерновых культур под влиянием мулочирования//Тез
докл
II съезда Общества почвоведов (27—30 июня 199Ь г )
Кн 1 — С П б , 19% — С 352
4 Ковриго В П Леднев А В Влияние мульчирования
почвы на урожаиность зерновых
ку тьтур//Актуальные
проблемы аграрного сектора
Труды научно практической
конференции Ч 2—-Ижевск, 1997 — С 53
1 п л
Заказ 104
Тшю ,иф11я Издатеты-тви V1CXA
Tio) 4u ква, Тимирязевская >л, 44
T t p i * 100
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
7
Размер файла
895 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа