Экологические аспекты фосфоритования и известкования

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Пермская государственная сельскохозяйственная академия

имени академика Д.Н. Прянишникова

Кафедра экологии

КУРСОВАЯ РАБОТА

Экологические аспекты и динамика плодородия почв Нечерноземной зоны после известкования и фосфоритования

Выполнила студентка группы ААб-41б

направления 35.03.03.

«Агрохимия и агропочвоведение»

Анисимова Екатерина Алексеевна

Руководитель практики: Наталья Ивановна

Пермь 2016

1. Динамика плодородия почв нечерноземной зоны после известкования

Актуальность проблемы известкования почв в России связана с наибольшими по сравнению с другими странами площадями почв с избыточной кислотностью. Без решения задачи оптимизации реакции среды в почве нельзя создать высокопродуктивного земледелия (Шильников И.А., 2008). На кислых почвах снижается эффективность минеральных удобрений на 30-40% по данным Лукина С.В. и Авраменко П.М. (2007). Без известкования невозможно ускоренное повышение плодородия кислых дерново-подзолистых почв (Захаров В.Н., 1978).

Также значимость известкования как средства коренного улучшения кислых почв еще более возрастает при увеличивающемся отчуждении из них кальция и магния за счет выноса сельскохозяйственными культурами, с вымыванием атмосферными осадками, применением значительных количеств физиологически кислых минеральных удобрений (Донских И.Н., 2004).

Культурные растения для нормального роста и развития требуют почв, где реакция среды была бы близкой к нейтральной или слабокислой. Поэтому в России большинство земель сельскохозяйственного назначения требуется известковать (Гогмачадзе Г.Д., 2010).

Повышенная кислотность почвы ухудшает питание растений кальцием, фосфором, калием, азотом и другими элементами; нарушается углеводный, фосфатный и белковый обмен; тормозится закладывание генеративных органов. Также кислотность приводит к изменению физико-химические и микробиологические свойства почвы: кислые почвы имеют плохую структуру; слабо протекают процессы минерализации органических веществ; подавляется развитие клубеньковых и нитрифицирующих бактерий; имеет слабую буферность; подвижные формы фосфора связываются подвижными формами алюминия, марганца и железа в труднорастворимые соединения.

Известь, внесенная на кислых дерново-подзолистых почвах, связывает большую часть подвижных форм алюминия и марганца, ионов водорода, повышает подвижность фосфора удобрений, жизнедеятельность полезной микрофлоры, улучшает аэрацию, влагоемкость и водопроницаемость. После известкования в почве в 2-3 раза увеличивается количество разлагающих органическое вещество микроорганизмов и в 5-9 раз - нитрифицирующих бактерий (Авдонин Н.С., 1976).

При совместном внесении известковых и органических удобрений усиливается положительное действие извести на фосфатный режим почвы. Например, известкование кислой почвы полуторными дозами и ежегодное внесение около 15 т навоза на гектар повышает содержание подвижного фосфора с 11,3 до 41,6 мг на 100 г почвы (НИИ сельского хозяйства центральных районов Нечерноземной зоны).

На почвах после известкования некоторым культурам не хватает калия, и эффективность калийных удобрений в таких случаях высока. Также изменяется и азотный режим питания: повышается усвоение азота почв и действие азотных удобрений.

Каждая тонна извести на кислых почвах нечерноземной зоны дает прибавку урожая всех культур за ротацию в пересчете на зерно не менее 5-9 ц с гектара (Захаров В.Н., 1978).

Применение ряда удобрений, особенно азотных, повышает кислотность почв. Лукин С.В., Уваров Г.И., Акулов П.Г. и др. (2006) отмечают, что для компенсации роста кислотности, вызванной применением 100 кг аммиачной селитры, необходимо вносить 75 кг CaCO3.

Ожидаемая прибавка урожайности в первый год от известкования на сильно- и среднекислых почвах составляет озимых зерновых 2-3 ц/га, яровых зерновых 2-2,6 ц/га, зернобобовых 2-3 ц/га, многолетние травы на сено 15 ц/га, однолетние травы на сено 6 ц/га (Аничин В.Л., 2008).

Прибавки урожая сильно колеблются в зависимости от степени кислотности почвы, дозы извести и биологических особенностей возделываемых культур. По данным ВИУА (Дудина Н.Х., 1991), за ротацию 6-8-польного севооборота 1 т СаСО3 обеспечивает прибавку урожайности сельскохозяйственных культур около 6-8 ц/га зерна. Аналогичные данные приводятся в «Кратком справочнике по удобрениям»: за 6-8-летний период действия извести каждая ее тонна дает 6-7 ц/га кормовых единиц.

Особенно высокую эффективность дает известь при внесении ее под культуры, чувствительные к кислотности почвы, например под клевер.

По данным кафедры агрохимии Пермской ГСХА, каждая тонна CaCO3, внесенная под покровную для клевера культуру (яровую пшеницу), дала прибавку урожайности клеверного сена (за 2 года пользования) 10 ц. Кроме того, на 2 ц повысилась урожайность зерна покровной культуры.

Продолжительность действия извести зависит от дозы. В опытах Соликамской опытной станции (1965) на легких почвах действие извести в дозах 4 и 6 т/га СаСО3 наблюдалось в течение 20 лет. В опытах на Менделеевском опытном поле на тяжелосуглинистой дерново-подзолистой почве при внесении в 1930 г. извести в дозе 8 т/га (по 0,5 гидролитической кислотности) ее положительное действие сказывалось на протяжении четырех ротаций семипольного севооборота.

При этом каждая тонна внесенной извести оплачена прибавкой урожайности за первые две ротации севооборота 5 ц кормовых единиц, а за четыре ротации - почти 9 ц.

Таким образом, известкование дерново-подзолистых почв в нормальных дозах (по 0,5 Нг) следует считать коренным приемом химической мелиорации этих почв, обеспечивающим повышение урожайности всех сельскохозяйственных культур.

2. Динамика плодородия почв Нечерноземной зоны после фосфоритования

Фосфоритование - это мелиоративный прием, в котором применяют фосфоритную муку в качестве удобрения на почвах с низкой и средней обеспеченностью доступным фосфором высокими разовыми дозами с периодичностью в несколько лет (более 1 т/га в физическом весе).

Эффективность фосфоритной муки зависит от степени ее растворимости, тонины размола, свойств почв и растений, сопутствующих удобрений и других условий (Уточкин В.Г., 1995).

Несмотря на то, что в целом фосфориты относят к группе трудно растворимых фосфатов, они (вследствие разного происхождения, минералогического состава и строения) различаются по степени растворимости и усвояемости растениями.

Фосфоритную муку следует вносить, прежде всего, в кислые почвы. Она постепенно разлагается, образует более растворимые и доступные для растений соединения.

Чем выше кислотность почвы, тем лучше растворяется фосфоритная мука; при этом не только в условиях актуальной и обменной кислотности, но и гидролитической (Захаров В.Н., 1978).

По данным профессора Б. А. Голубева (Дудина Н.Х., 1991), действие фосфоритной муки начинает заметно проявляться при гидролитической кислотности: выше 2,5 мг-экв/100 г почвы. С дальнейшим повышением гидролитической кислотности растворимость фосфоритной муки и ее действие повышаются. Также Голубевым была установлена зависимость действия фосфоритной муки от емкости поглощения почвы с увеличением емкости поглощения при одной и той же гидролитической кислотности действие фосфоритной муки ослабляется.

Наилучшее действие фосфоритная мука проявляет на почвах, имеющих одновременно высокую гидролитическую кислотность и небольшую ёмкость поглощения. При гидролитической кислотности, выраженной в миллиэквивалентах и равной 3 + 0,1 емкости поглощения и более, действие фосфоритной муки будет не ниже суперфосфата. Зная степень гидролитической кислотности почвы и емкость поглощения, можно предвидеть действие фосфоритной муки. На 1 поле гидролитическая кислотность 6,4, а ёмкость поглощения 16,4. Эффект от применения фосфоритной муки будет не ниже, чем от суперфосфата.

Внесение фосфоритной муки вместе с физиологически кислыми удобрениями (например, сульфатом аммония) повышает ее действие.

Вносить фосфоритную муку вместе с известью совершенно, нецелесообразно, так как известь будет задерживать ее растворение.

Повысить удобрительное действие фосфоритной муки можно путем компостирования ее с навозом (10-20 кг муки на тонну навоза). В процессе созревания компоста фосфоритная мука перейдет в более растворимые соединения в результате микробиологических процессов (Захаров В.Н., 1978).

Исследованиями Ф. В. Чирикова (1954) установлена зависимость, действия фосфоритной муки от количественного соотношения в растении кальция и фосфора (СаО : Р2О5). Растения, у которых это отношение более 1,3, усваивают фосфоритную муку; имеющие отношение меньше 1,3 - не усваивают. Д. Н. Прянишников и М. К. Домонтович установили также, что злаковые растения, посеянные в смеси с люпином, усваивают фосфоритную муку лучше.

За последние годы в стране проведено множество опытов по изучению эффективности фосфоритной муки. На почвах Нечерноземной зоны, в частности на дерново-подзолистых почвах, прибавки урожая зерновых от ее применения в дозе 50 кг фосфора составляет 1,6-4,1 ц. Московская область является передовой по уровню химизации земледелия. При внесении туков в среднем по 12-13 ц на гектар урожай зерновых доведен до 23-25 ц/га (Захаров В.Н., 1978).

В Свердловской области на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве внесение 1 тонны фосфоритной муки на гектар по фону 45 т навоза обеспечивает повышение урожая в пределах 10,5-10,9 ц корм. ед.

В опытах Брянской опытной станции внесение в запас фосфоритной муки в дозе 1,2 т на гектар на дерново-подзолистой почве обеспечивает повышение урожая: зерна озимой пшеницы от 3 до 5 ц, зеленой массы кукурузы от 60 до 80 ц, зерна гороха от 1,5 до 2,1 ц с гектара.

Смоленская опытная станция при внесение фосфоритной муки в той же дозе повышает урожай озимых с 11 до 30 ц зерна с гектара.

Выход продукции растениеводства по данным Карельской опытной станции составил 6,6-12,5 и 7,7-13,3 ц корм. ед., урожай сена увеличился в среднем на 7,8 ц/га при внесении больших доз фосфоритной муки и суперфосфата на 1 ц.

Обобщенные результаты по всем опытным сельскохозяйственным станциям показывают, что 1 т фосфоритной муки за 5-7 лет окупается примерно 6 т кормовых единиц (Уральский НИИСХ).

По данным Уточкина В.Г. (1995) на обширных площадях России (более 40 млн. га) фосфор находится в минимуме и по этой причине ежнгодно недобирается 30-35 млн. т зерна.

В целом по РФ в 2007 году произошел незначительный прирост внесения фосфоритной муки за счет Приволжского округа, где фосфоритную муку внесли больше, чем в 2006 году на 4,2 тыс. га. Больше всего внутри округа внесли Чувашия и Нижегородская область.

Центральный округ в 2007 году снизил внесение фосфоритной муки в почвы с 10,4 тыс. га в 2006 году до 8,7 т/га в 2007 году и с 15,3 до 12,4 тыс. т. Снизили все области, особенно Московская.

Таким образом, в РФ за последние годы идет постоянное снижение как площадей, так и объемов внесения органических удобрений и мелиорантов при низком уровне применения минеральных удобрений. Все это не только отдаляет перспективу роста урожаев сельскохозяйственной продукции, но и нарушает экологическое равновесие в агроценозах, обостряя и без того тяжелую экологическую ситуацию (Гогмачадзе Г.Д., 2010).

известкование фосфоритный мука удобрение

Библиографический список

1. Авдонин Н.С. Известкование кислых почв. М.: Колос, 1976. 304 с.

2. Аканова Н.И. Агроэкологическая и энергетическая эффективность сочетания известкования с минеральными удобрениями. Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук. Москва, 2001. 349 с.

3. Аничин В.Л., Орлов Н.И. Экономическая эффективность известкования кислых почв. Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии, 2008. №6. С. 34-38.

4. Гогмачадзе Г.Д. Агроэкологический мониторинг почв и земельных ресурсов Российской Федерации/ Предисл. и общ. ред. Д.М. Хомякова. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2010. 592 с.

5. Донских И.Н. Курсовое проектирование по системе удобрений. 3-е изд., перераб. и доп. М.: КолосС, 2004. 144 с.

6. Дудина Н.Х., Панова Е.А., Петухов М.П. Агрохимия и система удобрения. М: Агропромиздат, 1991. 400с.

7. Захаров В.Н. Повышение плодородия почв в Нечерноземной зоне. М.: Россельхозиздат, 1978. 120 с.

8. Капранов В.Н. Агрохимическая оценка применения активированной фосфоритной муки на дерново-подзолистых и светло-каштановых почвах. Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук. Москва: 2000. 113 с.

9. НИИ сельского хозяйства центральных районов Нечерноземной зоны

10. Лукин С.В., Кислотность пахотных почв/ С.В. Лукин, П.М. Авраменко// Белгородский агромир., 2007. № 6 (39). С. 20-24.

11. Михайлова Л.А. Особенности питания и удобрение основных сельскохозяйственных культур на почвах Предуралья: учебное пособие/ Л.А. Михайлова, Т.А. Кротких; под общ. ред. Л.А. Михайловой. Пермь: ИПЦ «Прокростъ», 2014. 223 с.

12. Удобрение и урожай. Соликамская с.-х. опытная станция. Труды Т.3 Пермь, 1965. 420 с.

13. Уральский НИИСХ

14. Уточкин В.Г. Теория и практика эффективного фосфоритования кислых почв Нечерноземной зоны Российской федерации. Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук. Москва: 1995.

15. Чириков Ф.В. Особенности в поглощении фосфорной кислоты разными почвами // Почвоведение, 1954, № 2. С. 45-54.

16. Экономические основы земледелия/ С.В. Лукин, Г.И. Уваров, П.Г. Акулов, В.П. Сушкова. Белгород: Отчий край, 2006. 288 с.

17. Шильников И.А., Сычев В.Г., Зеленов Н.А., Аканова Н.И., Федотова Л.С. Известкование как фактор урожайности и почвенного плодородия. М.: ВНИИА, 2008. 340 с.

Размещено на Allbest.ru