Елена Кузина - Изменение плодородия почв

• Название: Изменение плодородия почв
• Автор: Елена Кузина
• Издательство: ЛитагентБИБКОМd634c197-6dc9-11e5-ae5f-00259059d1c2
• Жанр: Биология
• Год: 2013
• ISBN: 978-5-94338-636-7

В монографии даётся анализ литературных источников по использованию полимеров и их сочетаний с удобрениями в сельском хозяйстве. Отражено преимущество совместного использования полимера «Праестол 650 ВС» с навозом и минеральными удобрениями.

---

Полевой опыт № 2 проводился на опытном поле ФГУП «Учхоз «Рамзай» Пензенской ГСХА» в период с 2007 по 2010 годы по следующей схеме: 1. Без праестола и удобрений (контроль); 2. Навоз 7 т/га севооборотной пашни (фон 1); 3. NPK эквивалентно 7 т/га навоза (фон 2); 4. Праестол 5 кг/га; 5. Праестол 10 кг/га; 6. Праестол 15 кг/га; 7. Фон 1 + Праестол 5 кг/га; 8. Фон 1 + Праестол 10 кг/га; 9. Фон 1 + Праестол 15 кг/га; 10. Фон 2 + Праестол 5 кг/га; 11. Фон 2 + Праестол 10 кг/га; 12. Фон 2 + Праестол 15 кг/га.

Повторность опыта четырехкратная, делянки в опыте размещены методом рендомизированных повторений, учетная площадь одной делянки 5 м2.

Исследования проводились в зернопаровом севообороте.

В севообороте возделывались: озимая пшеница – «Безенчукская 380»; ячмень – «Нутанс 553»; горох – «Флагман 12».

Объектом исследования являлся чернозем выщелоченный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый.

В опыте в качестве искусственного структурообразователя использовался полимер «Праестол 650ВС» ТУ 2216-001-40910172-98 (Полимер проп-2-енамид СN, N, N-триметил-3[(1-оксопроп-2-енил) амино-1-пропан-аминийхлорид]). В качестве органических удобрений использовался полуперепревший навоз КРС. Норма навоза соответствовала рекомендуемой для черноземных почв лесостепного Поволжья (7 т/га севооборотной пашни). Из минеральных удобрений в опыте использовались аммиачная селитра, суперфосфат, хлорид калия. Нормы минеральных удобрений эквивалентны содержанию азота, фосфора и калия в 7 т/га севооборотной пашни навоза и составляли N170P85K210 кг д. в. на 1 гектар.

2.4 Методы исследований

Лабораторные анализы растительных и почвенных образцов проводились ниже следующими методами.

• Масса 1000 зерен – ГОСТ 10842-89.

• Влажность определялась методом термостатной сушки при температуре 105 оС в течение 8–10 часов до постоянной массы (А.А. Роде, 1962).

• Наименьшая влагоемкость определялась путем заливки площадок. Пробы для определения влажности брались в 4-х кратной повторности из каждого 10-сантиметрового слоя до глубины 1 м через три дня после заливки.

• Запасы влаги и водопотребление растений – расчетным методом.

• Плотность определялась режущим кольцом объемом до 520 см3.

• Плотность твердой фазы почвы находилась пикнометрическим методом.

• Общая пористость определялись расчетным методом.

• Агрегатный анализ проводился по методу Н.И. Саввинова и И.М. Бакшеева (Агрофизические методы исследования почв, 1960).

• Гумус определялся методом И.В. Тюрина.

• Щелочногидролизуемый азот – по Корнфильду (Агрохимические методы исследования почв, 1975).

• Фосфор и калий определяли по методу Ф.В. Чирикова (Агрохимические методы исследования почв, 1975).

• рН солевой вытяжки – на рН-метре, потенциометрически.

• Сумма поглощенных оснований – по методу КаппенГильковица (Агрохимические методы исследования почв, 1975).

• Густоту стояния растений в фазу полных всходов и перед уборкой, структуру урожая определяли по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1989).

• Содержание абсолютно сухого вещества в зеленой массе определяли весовым методом, путем высушивания измельченных навесок до постоянного веса при температуре 105 оС.

• Показатели фотосинтетической деятельности растений в посевах по методике А.А. Ничипоровича (1961, 1973), чистая продуктивность фотосинтеза – по формуле, предложенной L. Bridds, F. Kidd, C. West (1920).

• Учет урожая проводили весовым методом поделяночно.

• Математическая обработка результатов проведена методом дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализа на ПЭВМ с использованием пакетов прикладных программ для статистической обработки «Statgrafics» и «Statistica».

Агротехника возделывания культур – общепринятая для Пензенской области.

3 ИЗМЕНЕНИЕ АГРОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВ ПОД ВЛИЯНИЕМ ПРАЕСТОЛА И УДОБРЕНИЙ

3.1 Структура почвы

Структурное состояние – наиболее достоверный, интегральный показатель плодородия почвы (его агрофизических факторов).

Агрономическое значение структуры заключается в том, что она оказывает положительное влияние на следующие свойства, а также режимы почв: физические свойства – пористость, плотность сложения; водный, воздушный, тепловой, окислительно-восстановительный, микробиологический и питательный режимы; физико-химические свойства – связность, удельное сопротивление при обработке, коркообразование; противоэрозионную устойчивость почв.

Докучаев В.В. писал: «В черноземной полосе России, прежде всего, нужно заботиться о восстановлении первоначальной физики почв вообще и зернистой структуры их в особенности…» (Докучаев В.В., 1949).

Большое значение в раскрытии агрономического значения структуры имеют работы Вершинина П.В. (1956, 1958, 1960), Качинского Н.А. (1947, 1963, 1965), Рассела Э.Д. (1955), Ревута И.Б. (1972), Baver L.D. (1956).

В естественных условиях агрегатный состав почвы весьма изменчив во времени. Изменчивость агрегатного состава может идти как в сторону их измельчения (диспергирования почвы), так и в сторону образования и укрепления агрегатов. Изменчивость агрегатного состава обусловлена влиянием как прямых, так и косвенных факторов.

В результате интенсивного сельскохозяйственного использования почв в условиях острого дефицита органического вещества в них интенсивно протекают процессы распыления микро- и макроагрегатов. Восстановление и сохранение структуры в условиях сельскохозяйственного использования почв осуществляется агротехническими методами.

К традиционным приемам воспроизводства утраченной структуры относятся внесение органических удобрений, посев многолетних трав и известкование кислых почв, использование искусственных структурообразователей.

В результате проведенных исследований было установлено, что серая лесная почва характеризовалась плохим структурным состоянием (опыт № 1). Содержание водопрочных агрегатов на фоне естественного плодородия, в пахотном горизонте, составляло 16,7 % (таблица 1).

Биомелиоранты (навоз, отход грибного производства), за первые два года их одностороннего действия, повышали количество водопрочных агрегатов на 3,2–3,9 %. Коэффициент структурности на этих вариантах увеличился на 0,05–0,06 ед. и составил в 2008 году 0,25– 0,26 ед. при значении на контрольном варианте 0,20 ед. (таблицы 1, 2). На третий год действия биомелиорантов наметилась тенденция по уменьшению количества водопрочных агрегатов.

Содержание водопрочных агрегатов на фоне действия биомелиорантов в 2009 году составляло 19,5–19,6 %. Различия с контролем равнялись 2,8–2,9 %. Коэффициент структурности снизился до 0,24 ед.

На фоне одностороннего действия искусственного структурообразователя количество водопрочных агрегатов по завершении исследований варьировало, в зависимости от нормы мелиоранта, в пределах от 22,8 до 32,5 %. Увеличение по отношению к контрольному варианту составляло 6,1–15,8 %. Коэффициент структурности на фоне химического мелиоранта изменялся в интервале от 0,30 до 0,48 ед., достоверно превышая контроль на 0,1–0,28 ед.

Максимальное количество водопрочных агрегатов было отмечено на вариантах с использованием праестола по фонам биомелиорантов. Количество водопрочных агрегатов на этих вариантах, в зависимости от нормы химического мелиоранта и вида биомелиоранта, варьировало в интервале от 25,7 до 37,1 %. Увеличение по отношению к контролю составляло 9,0–20,4 %. Коэффициент структурности на этих вариантах изменялся в пределах 0,35 до 0,59 ед., превышая контроль на 0,15–0,39 ед.

Таким образом, как свидетельствуют экспериментальные данные, наиболее существенное влияние на воспроизводство ранее утраченной агрономически ценной структуры оказало совместное использование праестола и биомелиорантов.

Математический анализ показал, что количество водопрочных агрегатов (У) в пахотном горизонте серой лесной почвы находится в тесной корреляционной связи с содержанием гумуса (Х). Коэффициент парной корреляции, характеризующий взаимосвязь между изучаемыми факторами равнялся 0,73.

Таблица 1 – Влияние праестола и биомелиорантов на содержание водопрочных агрегатов

Таблица 2 – Влияние праестола и биомелиорантов на коэффициент структурности

Нелинейное выражение взаимосвязи аппроксимировалось уравнением полинома третьей степени:

У = 582,14 – 28,79х – 37,22х2+25,20х3

Коэффициент регрессии свидетельствует о том, что с увеличением содержания гумуса в пахотном горизонте серой лесной почвы на 0,1 % количество водопрочных агрегатов возрастает на 5,7 %.

Тесная обратная корреляционная связь была обнаружена между количеством водопрочных агрегатов (У) и концентрацией ионов водорода (Х) в пахотном горизонте серой лесной почвы.