Изучение балансов питательных веществ и гумуса при мониторинге состояния мелиорированных земель

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Всероссийский научно-исследовательский институт мелиорированных земель (ВНИИМЗ)

Изучение балансов питательных веществ и гумуса при мониторинге состояния мелиорированных земель

М.В. Рублюк, кандидат сельскохозяйственных наук,

Д.А. Иванов, доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

О.В. Карасева, кандидат сельскохозяйственных наук

Анотация

В работе приведены результаты изучения балансов питательных веществ в почвах под многолетними травами 1 г.п. в различных ландшафтных условиях в пределах мелиоративной системы. Показано, что разнообразие ландшафтных условий существенно влияет на характер балансов питательных веществ.

Мониторинг состояния мелиорированных земель имеет специфические черты, обусловленные неустойчивостью техно-природных систем, их зависимостью от человека и спецификой эволюции. Важным показателем метаболизма мелиорированных агроландшафтов является характер баланса питательных веществ и гумуса в различных частях осушаемого массива, различающихся в ландшафтном отношении.

Обзор литературных источников. Изучение балансов гумуса и питательных веществ имеет давнюю историю. Основные принципы этих исследований описаны в работах А.В. Петербургского [8] и других исследователей [1,2,7,9]. Однако специфика изучения балансов в пределах мелиорированных агроландшафтов освещена гораздо меньше. Среди работ, посвященных этим вопросам, следует отметить статьи латвийских и литовских исследователей [3,4], показывающих особенности изменения расходных статей балансов питательных веществ и кальция на мелиорированных землях. Крайне мало работ, направленных на изучение влияния особенностей ландшафтной среды на плодородие почв. Наиболее полно эти вопросы освещены в работе Г.С. Липкиной [6].

Анализ литературы показывает, что вопрос влияния ландшафтных условий на балансы питательных веществ, в пределах массива осушения, практически не изучался. Поэтому наши исследования этих закономерностей в условиях клеверотимофеечных травостоях 1 г.п. должны представлять определенный интерес.

Методика исследований. Баланс питательных веществ рассчитывается с учетом источников их расхода и прихода в почву, установленных непосредственно в опыте или по литературным данным. При расчете балансов нами использовались методика «Проведения научных исследований на мелиорированных землях …» [10], а также данные ландшафтно-полевого опыта, который проводится на стационаре ВНИИМЗ с 1996 года. Стационар представляет собой холм с относительным превышением 15 м с плоской вершиной и длинными пологими склонами. В его пределах выделено четыре типа элементарных геохимических ландшафтов (видов земель): элювиально-аккумулятивный (Э-А), элювиально-транзитный (Э-Т), транзитный (Т) и транзитно-аккумулятивный (Т-А). Вариантами опыта являются виды земель на вершине холма, северном и южном склонах: Т-Аю, Тю, Э-Тю, Э-А, Э-Тс, Тс, Т-Ас. Опыт располагается в пределах массива, осушаемого регулярным гончарным дренажем с междренным расстоянием 30м, глубина закладки дрен - 120 см.

Поступление N, Р, К с атмосферными осадками в условиях Нечерноземной зоны брали в размере 5,0; 0,2 и 5,0 кг на 1 га соответственно. Несимбиотическая фиксация азота в почве составляет 6 кг га 1 га. Фиксация азота клубеньковыми бактериями у многолетних бобовых трав составляет 10 кг на 1 тонну сена [5]. Приход азота с пожнивными остатками определяли по данным, полученным в опыте. Он составляет 35,3 - 65,0 кг на 1 га.

Расходные статьи баланса азота, фосфора и калия состоят из выноса их из почвы с урожаем и с дренажным стоком. Вынос питательных веществ с дренажным стоком определен опытным путем. Он составляет для азота 14,6 - 45,6 кг на 1 га, фосфора - 0,07 - 0,01 кг на 1 га, калия - 1,44 - 11,9 кг на 1 га.

Нами рассчитывались также перемещения питательных веществ за счет эрозионных процессов, которые на многолетних травах проявляются в незначительной степени и мало влияют на общий характер балансов. Вместе с почвенной массой перемещается от 10 до 20 г на га. в год азота, около 30 г калия, 140 г фосфора, и не более 4-х кг гумуса.

Главная задача при расчете гумусового баланса - определение потребности пахотных почв в органических удобрениях с целью получения планируемой урожайности и обеспечения воспроизводства почвенного плодородия. Баланс гумуса рассчитывается как разность между статьями его прихода (за счет гумификации пожнивно-корневых остатков) и расхода (минерализации, эрозионных потерь, вымывания с дренажным стоком). При расчете баланса гумуса (по азоту) учитывают вынос азота с урожаем возделываемых культур, минерализацию гумуса и образование гумуса из растительных остатков. Вынос азота с урожаем соответствует потреблению его растениями за вычетом азота, фиксированного из атмосферы симбиотическими микроорганизмами в посевах бобовых культур. Принято, что поступление азота за счет азотфиксации составляет у многолетних бобовых трав 70 %. Степень минерализации гумуса зависит от гранулометрического состава почв и возделываемых сельскохозяйственных культур, поэтому к выносу азота с урожаем применяют следующие поправочные коэффициенты: для тяжелого суглинка - 0,8, среднего суглинка - 1, легкого суглинка - 1,2, супеси - 1,4, песка - 1,8; для многолетних трав - 1, зерновых и других однолетних культур сплошного сева - 1,2, пропашных - 1,6 [7]. Минерализация гумуса рассчитывается умножением показателей выноса почвенного азота при возделывании сельскохозяйственных культур на 20 (коэффициент перевода азота в гумус). Количество гумуса, образующееся в почве из растительных остатков сельскохозяйственных культур, рассчитывается путем умножения их веса на коэффициент гумификации, который для многолетних трав равен 0,18.

Основная часть. Общий характер балансов питательных веществ и гумуса при экстенсивном выращивании многолетних трав 1 г.п. показан на рис. 1.

Рис. 1 Балансы питательных веществ и гумуса при выращивании клеверотимофеечных трастоев 1 г.п. в пределах мелиорированного агроландшафта

Баланс азота отрицательный на всех вариантах, лишь на вершине (Э-А) наблюдается его накопление (+ 26,9 кг на 1 га). Максимальный дефицит азота отмечен в транзитном варианте северного склона - 32,9 кг на 1 га.

Баланс фосфора и калия также был отрицательным. Максимальный дефицит отмечен для фосфора в нижней части склона северной экспозиции - 56,1 кг на 1 га, а для калия - в транзитных вариантах южного склона (142,3-143,5 кг на 1 га).

Баланс гумуса (по азоту) при возделывании многолетних трав 1 года пользования был положительным на всех вариантах опыта. Наибольшие накопления специфической почвенной органики отмечены на плоской вершине (до 9,35 ц на 1 га). В транзитных вариантах накопление гумуса было наименьшим и составило 1,01-0,31 ц на 1 га.

гумус минерализация сельскохозяйственный почва

Заключение

Таким образом, возделывание многолетних трав 1 года пользования в севообороте, хотя и позволяет получить положительный баланс гумуса без применения удобрений, однако требует внесения значительных доз минеральных удобрений. Следует отметить, что изменение ландшафтных условий, при одинаковом антропогенном воздействии, приводит к значительным трансформациям приходных и расходных статей балансов питательных веществ.

Библиографический список

1. Бобрицкая М.А. Водная миграция азота и других элементов в профиле дерново-подзолистой почвы как расходная статья при балансовых расчетах. / Роль азота в земледелии дерново-подзолистых почв. - М.: Колос, 1974, с. 146-186.

2. Ефимов В.Н., Донских И.Н., Синицын Г.И. Система применения удобрений. - М.: Колос, 1984. - 272 с.

3. Киндерис З.Б. Вымывание питательных веществ дренажными водами. // Почвоведение, 1970, №2, с. 102-111.

4. Компараскас И.И. О режиме выщелачивания дренажным стоком питательных веществ на дренированных минеральных почвах. / Тр. ЛитНИИГиМ, -Вильнюс, 1966, Т.5, С.74-81.

5. Кулаковская Т.Н. Справочник агрохимика. - Минск.: Урожай, 1974, - 368с.

6. Липкина Г.С. Влияние почвообразующих пород и рельефа на плодородие дерново-подзолистых почв Центрального района России./ Автореф. дисс. д-ра с-х наук, - М., 1993. -41с.

7. Лыков А.М. Гумус и плодородие почвы. - М.: Моск. Рабочий, 1985. - 192 с.

8. Петербургский А.В. Круговорот и баланс питательных веществ в земледелии. - М.: Наука, 1979.

9. Попова П.Д., Жукова А.И. и др. Расчет баланса гумуса и потребности в органических удобрениях. Методические рекомендации под ред. - Владимир, 1986. - 17 с.

10. Проведение научных исследований на мелиорированных землях избыточно-увлажненный части СССР (методические указания). Минсельхоз СССР, ВАСХНИЛ, ВНИИМЗ, - М.: 1984, -163с.

Размещено на Allbest.ru