Агроэкологические функции растительных остатков культур зернопропашного севооборота в регулировании плодородия дерново-подзолистой почвы
Оптимизация режима питания сельскохозяйственных культур. Анализ действия обработок, удобрений и гербицидов на плодородие дерново-подзолистой почвы. Изучение процессов накопления, изменения химического состава и минерализации зернопропашного севооборота.
| Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 20.06.2018 |
| Размер файла | 36,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
РГАУ - МСХА им. К.А.Тимирязева
УДК 631.41:631.811
Агроэкологические функции растительных остатков культур зернопропашного севооборота в регулировании плодородия дерново-подзолистой почвы
Матюк Н.С., Полин В.Д.
В условиях широкого внедрения ресурсосберегающих экологически безопасных технологий возделывания полевых культур важной задачей является создание оптимальной системы питания растений, обеспечивающей полную реализацию генетического потенциала конкретного сорта и получение экологически чистого урожая заданного качества.
Основой оптимизации питательного режима является применение удобрений в полном соответствии с биологическими особенностями возделываемых сельскохозяйственных культур, уменьшение непроизводительных потерь питательных веществ вносимых удобрений и накопленных растительных остатков, повышение коэффициента использования элементов питания из почвы и удобрений /1,2/.
Исследования по изучению роли отдельных звеньев адаптивно-ландшафтных систем земледелия в накоплении, изменении химического состава, скорости минерализации растительных остатков полевых культур зернопропашного севооборота проводили в 1999-2004 гг. на опытном поле отдела ландшафтного земледелия ИТЦЗ и Ж РГАУ - МСХА имени К.А.Тимирязева Московской области.
Почва опытного участка дерново-среднеподзолистая, среднесуглинистая. Известкование проводили в 1969 и 1986 гг. по полной гидролитической кислотности, после чего рН составлял 6,2-6,6. По степени окультуренности почва относится к группе освоенных дерново-подзолистых почв.
Площадь деления первого порядка (фактор А - системная обработка) составляет 1260 м2, второго (фактор В - удобрения) - 180 м2, третьего (фактор С - периодичность чизелевания на глубину 38-40 см) - 90 м2. Размещение вариантов рендомизированное. Повторность в опыте трехкратная.
Трехфакторный полевой стационарный опыт 9 х 7 х 2 «Действие обработок, удобрений и гербицидов на плодородие дерново-подзолистой почвы» заложен проф. Б.А. Доспеховым осенью 1969 г. методом расщепленных делянок. На опытном участке чередовали во времени культуры зернопропашного севооборота: занятый (бобово-злаковая смесь) пар - зерновые - зерновые - пропашные - зерновые - зерновые.
С 1989 г. началась VI ротация севооборота: горохо - овсяная смесь (1999 г.), озимая пшеница (2000 г.), ячмень (2001 г.), картофель (2002 г.), ячмень (2003 г.), овес (2004 г).
Исследования выполняли в следующих вариантах систем обработки почвы (условное название):
1) отвальная, контроль, лущение на глубину 8-10 см, вспашка на 20-22 см, ранневесеннее боронование в два следа, предпосевная культивация на 8-10 см с боронованием, обработка КВН-4 или РВК-3,6 под зерновые культуры и бобово-злаковую смесь, перепашка зяби на 14-16 см с боронованием и предпосадочная культивация на 8-10 см с боронованием под картофель);
2) комбинированная (лущение на 8-10 см, вспашка на 28-30 см один раз в 3 года, ранневесеннее боронование в два следа, предпосевное фрезерование под зерновые культуры и бобово-злаковую смесь на 8-10 см, под картофель - предпосадочное фрезерование на 14-16 см);
3) фрезерная минимальная (лущение на 8-10 см, ранневесеннее боронование в два следа, предпосевное фрезерование под зерновые культуры и бобово-злаковую смесь на 8-10 см, под картофель - предпосадочное фрезерование на 14-16 см);
4) фрезерная интенсивная (лущение на 8-10 см, фрезерование на 20-22 см, под озимую пшеницу - прикатывание, ранневесеннее боронование в два следа, предпосевное фрезерование под зерновые культуры и бобово-злаковую смесь на 8-10 см, под картофель - предпосадочное фрезерование на 14-16 см);
5) отвальная с фрезерованием (лущение на 8-10 см, вспашка на 20-22 см один раз в 3 года, ранневесеннее боронование в два следа, предпосевное фрезерование под зерновые культуры и бобово-злаковую смесь на 8-10 см, под картофель - предпосадочное фрезерование на 14-16 см);
6) отвальная с дискованием (лущение на 8-10 см, вспашка на 20-22 см один раз в 3 года, ранневесеннее боронование в два следа, предпосевная культивация на 8-10 см с боронованием, обработка РВК-3 или РВК-3, 6 под зерновые культуры и бобово-злаковую смесь, перепашка на 14-16 см с боронованием и предпосадочная культивация на 8-10 см с боронованием под картофель);
7) трехъярусная и отвальная с фрезерованием (лущение на 8-10 см, трехъярусная вспашка на 38-40 см один раз в 3 года, ранневесеннее боронование в два следа, предпосевное фрезерование под зерновые культуры и бобово-злаковую смесь на 8-10 см, под картофель - предпосадочное фрезерование на 14-16 см).
Все исследования систем обработки почвы разной степени интенсивности проводили на семи фонах удобрения:
1) без удобрений;
2) NPK (ежегодно в среднем за 6 лет N60 P60 K60);
3) 2(NPK) (ежегодно в среднем за 6 лет N125 P65 K110);
4) 2(NPK) + солома (ежегодно в среднем за 6 лет N125 P65 K110+ 52 т/га соломы;
5) 2(NPK) + навоз (ежегодно в среднем за 6 лет N125 P65 K110+ 15 т/га навоза;
6) 2(NPK) +2 навоза (ежегодно в среднем за 6 лет N125 P65 K110+ 30 т/га навоза;
7) контроль по РК (ежегодно внесли N125 без РК).
При разном сокращении доз внесения органических удобрений в современных условиях корневые и пожнивные остатки являются основным источником накопления запасов органического вещества в почве.
Сельскохозяйственные культуры оставляют в дерново-подзолистых почвах за ротацию 6-7 полных севооборотов 25-40 т/га органического вещества в виде листового оклада в период вегетации, а также корневых и пожнивных остатков. Большая роль в увеличении количества и изменении химического состава растительных остатков принадлежит минеральным и органическим удобрениям /4,5/.
Целью настоящих исследований являлось изучение влияния разных доз минеральных и органических удобрений при длительном (более 30 лет) их применении на накопление и химический состав корневых и пожнивных остатков различных культур зернопропашного севооборота на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве Центрального района Нечерноземной зоны России.
Методика исследований. При изучении влияния удобрений на накопление корневых и пожнивных остатков пробы отбирали непосредственно после уборки полевых культур методом Станкова. Повторность четырехкратная (по две пробы на делянке с двух повторений полевого опыта).
Учет пожнивных остатков проводили при высоте среза 10-12 см. Содержание азота, фосфора и калия определяли в компонентах биомассы культур по общепринятым методам. Урожай учитывали сплошным методом дисперсионного анализа.
Исследованиями установлено, что внесение минеральных удобрений, а также сочетание их с запашкой соломы или навоза, повышало сбор основной и побочной продукции и накопление пожнивно-корневых остатков как отдельных культур, так и в целом за ротацию зернопропашного севооборота (табл. 1).
Таблица 1. Накопление надземной массы (числитель - основная, знаменатель - побочная продукция) и пожнивно-корневых остатков (числитель - корни, знаменатель - пожнивные остатки) культурами зернопропашного севооборота, (т/га) воздушно - сухой массы.
|
Культура |
Надземная масса |
Пожнивно-корневые остатки |
|||||||||
|
Б/у |
NPK |
2NPK |
2NPK+навоз |
2NPK+солома |
Б/у |
NPK |
2NPK |
2NPK+навоз |
2NPK+солома |
||
|
1. Однолетние травы |
2,23 |
2,57 |
2,81 |
2,81 |
3,08 |
1,540,95 |
1,590,98 |
1,741,07 |
1,690,95 |
1,540,94 |
|
|
2. Озимая пшеница |
2,432,77 |
4,287,02 |
5,029,24 |
5,149,56 |
5,5510,32 |
1,460,90 |
2,231,28 |
2,611,51 |
2,311,23 |
2,501,34 |
|
|
3. Ячмень |
1,231,50 |
2,454,07 |
3,165,24 |
3,474,76 |
3,055,41 |
0,690,74 |
1,281,20 |
1,661,54 |
1,531,10 |
1,821,25 |
|
|
4. Картофель |
2,30 |
4,70 |
5,54 |
5,96 |
6,00 |
0,730,58 |
3,190,98 |
3,761,16 |
3,601,00 |
3,611,00 |
|
|
5.Ячмень |
0,601,59 |
1,362,12 |
2,293,50 |
2,043,17 |
2,513,89 |
0,380,37 |
0,840,68 |
1,421,15 |
1,210,72 |
1,490,89 |
|
|
6. Овес |
1,614,06 |
3,449,84 |
3,9211,21 |
3,9112,12 |
4,0912,68 |
1,861,61 |
3,373,10 |
3,723,53 |
3,243,13 |
3,403,27 |
|
|
В сумме за ротацию |
10,409,92 |
18,8023,05 |
22,7429,19 |
23,3329,61 |
24,2832,30 |
6,665,15 |
12,508,22 |
14,919,96 |
13,588,13 |
14,368,69 |
|
|
Итого |
20,32 |
41,85 |
51,93 |
52,94 |
56,58 |
11,81 |
20,72 |
24,87 |
21,71 |
23,05 |
При возделывании картофеля, наоборот, с ростом норм внесения минеральных удобрений при оставлении ботвы в поле количество растительных остатков на одну тонну клубней увеличивалось в 1,5-1,6 раза по сравнению с неудобренной почвой.
Дополнительная заделка 45 т/га навоза или 3,5 т/га соломы ячменя снижала накопление корневой системы на 15-20% по сравнению с картофельным фоном (табл. 2).
Таблица 2. Накопление растительных остатков (т/т основной продукции) культурами зернопропашного севооборота при разном уровне питания
|
Культура |
Б/у |
NPK |
2NPK |
2NPK+навоз |
2NPK+солома |
В среднем |
|
|
Однолетние травы, сено |
1,12 |
1,00 |
1,00 |
0,94 |
0,80 |
0,97 |
|
|
Озимая пшеница, зерно |
0,97 |
0,82 |
0,82 |
0,69 |
0,69 |
0,79 |
|
|
Ячмень, зерно |
1,16 |
1,01 |
1,01 |
0,76 |
0,66 |
0,92 |
|
|
Картофель, клубни |
0,56 |
0,87 |
0,89 |
0,77 |
0,77 |
0,77 |
|
|
Ячмень, зерно |
1,25 |
1,12 |
1,12 |
0,95 |
0,95 |
1,10 |
|
|
Овес, зерно |
2,16 |
1,88 |
1,85 |
1,63 |
1,63 |
1,83 |
|
|
В среднем за ротацию, т/т к ед. |
1,39 |
1,48 |
1,48 |
1,11 |
1,07 |
- |
Анализ растительного материала на содержание основных элементов питания показал, что в различных компонентах биомассы возделываемых культур (зерно, клубни, сено, солома, ботва, корневые и пожнивные остатки) содержится неодинаковое количество NPK (табл. 3).
Наибольшее количество азота (2,67%) содержится в сене однолетних бобово-злаковых трав. Содержание его в зерне яровых и озимых зерновых, а также в клубнях картофеля в вариантах без удобрения, колебалось от 1,97% (ячмень) до 2,17% (озимая пшеница). Наибольшее содержание калия отмечали в побочной продукции зерновых и ботве картофеля. С увеличением доз минеральных удобрений и сочетании их с органическими удобрениями процентное содержание элементов питания во всех компонентах биомассы культур возрастало. Из данных таблицы 3 видно, что при всех формах и фонах питания корни исследуемых культур были богаче азотом, но беднее фосфором и калием. сельскохозяйственный зернопропашный севооборот
Исследования в многофакторном полевом опыте на дерново-подзолистых почвах показали, что запасы NPK в надземной и подземной массе возрастают по мере увеличения биомассы растений, т.е. усиления уровня питания.
Таблица 3. Содержание NPK в биомассе (% на абсолютно сухое вещество) культур зернопропашного севооборота при разных фонах питания, 1999-2004 гг.
|
Культура севооборота |
Компоненты биомассы |
Без удобрений |
NPK |
2NPK |
2NPK+ Н |
|||||||||
|
N |
P |
K |
N |
P |
K |
N |
P |
K |
N |
P |
K |
|||
|
Однолетние травы |
Сено |
2,67 |
0,61 |
1,99 |
2,85 |
0,75 |
2,50 |
3,06 |
0,84 |
2,91 |
3,20 |
0,88 |
3,05 |
|
|
Корни |
1,32 |
0,38 |
0,71 |
1,42 |
0,48 |
0,78 |
1,59 |
0,56 |
0,86 |
1,55 |
0,56 |
0,91 |
||
|
Пожнивные остатки |
1,23 |
0,33 |
1,10 |
1,68 |
0,45 |
1,52 |
1,85 |
0,52 |
1,98 |
2,00 |
0,51 |
2,16 |
||
|
Озимая пшеница |
Зерно |
2,17 |
0,78 |
0,54 |
2,25 |
0,82 |
0,58 |
2,46 |
0,88 |
0,60 |
2,42 |
0,92 |
0,63 |
|
|
Солома |
0,25 |
0,16 |
1,06 |
0,35 |
0,18 |
1,25 |
0,57 |
0,18 |
1,39 |
0,52 |
0,21 |
1,47 |
||
|
Корни |
0,95 |
0,15 |
0,71 |
1,04 |
0,18 |
0,73 |
1,15 |
0,22 |
0,75 |
1,20 |
0,23 |
0,79 |
||
|
стерня |
0,32 |
0,13 |
0,79 |
0,42 |
0,15 |
0,90 |
0,54 |
0,19 |
1,08 |
0,57 |
0,21 |
1,18 |
||
|
Ячмень |
Зерно |
1,97 |
0,88 |
0,58 |
2,01 |
0,89 |
0,62 |
2,08 |
0,89 |
0,65 |
2,13 |
0,90 |
0,69 |
|
|
Солома |
0,66 |
0,23 |
1,59 |
0,76 |
0,25 |
1,72 |
0,89 |
0,28 |
1,97 |
0,92 |
0,33 |
2,24 |
||
|
Корни |
1,05 |
0,32 |
0,57 |
1,15 |
0,35 |
0,62 |
1,25 |
0,37 |
0,68 |
1,27 |
0,38 |
0,76 |
||
|
стерня |
0,69 |
0,21 |
1,11 |
0,70 |
0,24 |
1,22 |
0,72 |
0,27 |
1,35 |
0,76 |
0,34 |
1,33 |
||
|
Картофель |
Клубни |
2,00 |
0,52 |
1,84 |
2,28 |
0,55 |
2,55 |
2,46 |
0,56 |
2,71 |
2,78 |
0,56 |
2,72 |
|
|
Ботва |
2,94 |
1,00 |
1,87 |
3,20 |
1,10 |
5,51 |
3,32 |
1,24 |
5,95 |
3,76 |
1,44 |
6,49 |
||
|
корни |
1,12 |
0,33 |
0,75 |
1,21 |
0,35 |
0,80 |
1,30 |
0,38 |
0,85 |
1,37 |
0,40 |
0,87 |
||
|
Овес |
Зерно |
2,04 |
0,80 |
0,51 |
2,13 |
0,84 |
0,54 |
2,17 |
0,87 |
0,57 |
2,17 |
0,90 |
0,58 |
|
|
Солома |
0,72 |
0,30 |
1,32 |
0,78 |
0,34 |
1,64 |
0,82 |
0,34 |
1,96 |
0,88 |
0,39 |
2,21 |
||
|
Корни |
1,06 |
0,36 |
0,64 |
1,12 |
0,40 |
0,68 |
1,24 |
0,45 |
0,71 |
1,22 |
0,45 |
0,77 |
||
|
стерня |
0,57 |
0,26 |
1,14 |
0,65 |
0,30 |
1,55 |
0,74 |
0,34 |
1,64 |
0,77 |
0,33 |
1,84 |
В среднем за год шестипольного зернопропашного севооборота на одну тонну кормовых единиц основной продукции в вариантах без удобрений накапливалось 1,39 т растительных остатков, при одинарной и двойной дозе минеральных удобрений накопление возросло до 1,48 т. Дополнительное внесение 15т/га навоза или запашка 3,5т/га соломы масса корневых и пожнивных остатков на тонну основной продукции снизилась до 1,07-1,10, что связано с достаточным для данного уровня продуктивности возделываемых сортов зерновых и пропашных культур количеством питательных элементов в верхней части корнеобитаемого слоя.
По количеству потребления азота следует выделить однолетние травы, озимую пшеницу и овёс, в биомассе которых за вегетационный период накапливается от 112 до 163, от 60 до 175 и от 91 до 255 кг/га, соответственно, в зависимости от уровня их продуктивности. Меньшее его количество (30-120 кг/га) используется при возделывании ячменя и картофеля (табл. 4).
Таблица 4. Накопление азота (кг/га) в компонентах биомассы культур зернопропашного севооборота при разных фонах питания
Компоненты биомассыкультур |
Удобрения |
|||||
|
без удобрения |
NPK |
2NPK |
2NPK+ навоз |
2NPK+ солома |
||
|
Однолетние травы, 1999 г. |
||||||
|
Сено |
70,7 |
87,2 |
102,2 |
117,4 |
107,2 |
|
|
Корни |
20,3 |
22,6 |
26,2 |
26,2 |
24,5 |
|
|
Поукосные остатки |
11,7 |
15,2 |
18,0 |
19,0 |
17,4 |
|
|
Озимая пшеница, 2000 г. |
||||||
|
Зерно |
46,2 |
84,5 |
108,3 |
109,1 |
117,8 |
|
|
Солома |
6,4 |
22,7 |
48,7 |
46,0 |
54,4 |
|
|
Корни |
4,6 |
8,1 |
12,2 |
13,2 |
14,2 |
|
|
Пожнивные остатки |
3,0 |
4,3 |
6,5 |
7,0 |
7,6 |
|
|
Ячмень, 2001 г. |
||||||
|
Зерно |
13,4 |
31,1 |
54,5 |
60,9 |
48,9 |
|
|
Солома |
11,2 |
17,1 |
33,8 |
38,9 |
31,4 |
|
|
Корни |
4,0 |
9,2 |
16,3 |
18,9 |
15,1 |
|
|
Пожнивные остатки |
2,6 |
4,8 |
8,3 |
6,8 |
5,3 |
|
|
Картофель, 2002 г. |
||||||
|
Клубни |
19,2 |
44,7 |
56,8 |
69,5 |
63,7 |
|
|
Ботва |
11,5 |
55,0 |
67,4 |
73,3 |
67,9 |
|
|
Корни |
6,5 |
11,5 |
14,0 |
13,7 |
13,0 |
|
|
Ячмень, 2003 г. |
||||||
|
Зерно |
30,2 |
61,3 |
80,2 |
90,7 |
78,1 |
|
|
Солома |
11,7 |
33,2 |
44,5 |
41,2 |
35,2 |
|
|
Корни |
7,1 |
14,7 |
20,2 |
23,7 |
20,3 |
|
|
Пожнивные остатки |
5,0 |
8,9 |
12,2 |
11,4 |
9,4 |
|
|
Овес, 2004 г. |
||||||
|
Зерно |
32,8 |
71,6 |
83,5 |
84,8 |
88,8 |
|
|
Солома |
29,2 |
74,8 |
87,4 |
106,6 |
104,0 |
|
|
Корни |
19,7 |
37,7 |
43,9 |
39,5 |
42,2 |
|
|
Пожнивные остатки |
9,2 |
20,2 |
24,7 |
24,1 |
24,2 |
Количество связанного растениями фосфора было в 1,5-2 раза меньше, чем азота. При этом наименьшее его накопление отмечали в посадках картофеля (11-48 кг/га), а наибольшее - при возделывании овса (36-109 кг/га). В товарной части продукции культур зернопропашного севооборота (зерно, сено) накапливалось в 2-4 раза больше фосфора, чем в побочной, а в корнях - в 1,2-1,5 раза больше, чем в пожнивных и корневых остатках. С усилением фона питания и общей биомассы возделываемых культур увеличивалось накопление фосфора во всех компонентах (табл. 5).
Таблица 5. Накопление фосфора (кг/га) в компонентах биомассы культур зернопропашного севооборота при разных фонах питания
Компоненты биомассыкультур |
Удобрения |
|||||
безудобрения |
NPK |
2NPK |
2NPK+ навоз |
2NPK+ солома |
||
|
Однолетние травы, 1999 г. |
||||||
|
Сено |
16,2 |
23,0 |
28,1 |
32,3 |
29,5 |
|
|
Корни |
5,8 |
6,7 |
8,4 |
9,5 |
8,6 |
|
|
Поукосные остатки |
3,1 |
3,9 |
4,8 |
4,8 |
4,9 |
|
|
Озимая пшеница, 2000 г. |
||||||
|
Зерно |
16,6 |
30,8 |
38,8 |
40,2 |
44,8 |
|
|
Солома |
4,1 |
11,7 |
15,4 |
18,6 |
20,1 |
|
|
Корни |
1,9 |
2,9 |
4,1 |
5,3 |
5,5 |
|
|
Пожнивные остатки |
1,2 |
1,6 |
2,0 |
2,6 |
2,5 |
|
|
Ячмень, 2001 г. |
||||||
|
Зерно |
6,0 |
13,7 |
23,3 |
26,3 |
21,0 |
|
|
Солома |
3,9 |
5,6 |
10,6 |
14,0 |
10,4 |
|
|
Корни |
1,2 |
2,9 |
5,2 |
6,0 |
5,0 |
|
|
Пожнивные остатки |
0,8 |
1,6 |
3,1 |
3,0 |
2,2 |
|
|
Картофель, 2002 г. |
||||||
|
Клубни |
5,0 |
10,8 |
12,9 |
15,0 |
14,2 |
|
|
Ботва |
3,9 |
18,9 |
25,1 |
28,0 |
26,0 |
|
|
Корни |
1,9 |
3,4 |
4,4 |
4,5 |
4,0 |
|
|
Ячмень, 2003 г. |
||||||
|
Зерно |
12,6 |
25,4 |
32,8 |
36,3 |
32,0 |
|
|
Солома |
3,7 |
11,0 |
16,0 |
19,4 |
15,5 |
|
|
Корни |
2,2 |
4,3 |
6,1 |
6,9 |
6,0 |
|
|
Пожнивные остатки |
1,6 |
2,9 |
4,2 |
4,2 |
3,3 |
|
|
Овес, 2004 г. |
||||||
|
Зерно |
12,9 |
28,9 |
34,1 |
35,2 |
36,8 |
|
|
Солома |
12,2 |
33,4 |
38,1 |
47,2 |
45,7 |
|
|
Корни |
6,7 |
13,5 |
16,8 |
16,2 |
16,6 |
|
|
Пожнивные остатки |
4,0 |
9,3 |
11,3 |
10,6 |
11,8 |
Накопление калия в компонентах биомассы полевых культур имело обратную фосфору и азоту тенденцию: максимальное его количество концентрировалось в побочной продукции овса и картофеля, а также в корнях растений. При возделывании овса и картофеля в надземной и подземной массе накапливалось от 60 до 203 кг/га и от 92 до 373 кг/га калия, соответственно. Наименьшее количество калия вовлекалось в круговорот при выращивании ячменя (табл.6).
Таблица 6. Накопление калия (кг/га) в компонентах биомассы культур зернопропашного севооборота при разных фонах питания
|
Культуры |
Удобрения |
|||||
|
Без удобрения |
NPK |
2 NPK |
2NPK+навоз |
2NPK + солома |
||
|
Однолетние травы, 1999 г. |
||||||
|
Сено |
52,7 |
76,5 |
97,2 |
112,0 |
102,2 |
|
|
Корни |
10,9 |
12,4 |
14,3 |
15,4 |
13,2 |
|
|
Пожнивные остатки |
10,4 |
13,2 |
16,3 |
20,5 |
18,6 |
|
|
Озимая пшеница, 2000 г. |
||||||
|
Зерно |
11,4 |
21,7 |
26,4 |
28,4 |
30,7 |
|
|
Солома |
27,2 |
81,2 |
118,9 |
130,1 |
140,5 |
|
|
Корни |
10,4 |
14,1 |
17,0 |
18,3 |
19,2 |
|
|
Пожнивные остатки |
7,1 |
8,8 |
10,8 |
14,5 |
14,5 |
|
|
Ячмень, 2001 г. |
||||||
|
Зерно |
3,9 |
9,6 |
17,0 |
19,7 |
15,6 |
|
|
Солома |
26,9 |
38,8 |
74,9 |
94,8 |
72,5 |
|
|
Корни |
2,2 |
5,0 |
8,8 |
11,3 |
8,2 |
|
|
Пожнивные остатки |
4,1 |
8,0 |
14,0 |
11,0 |
9,7 |
|
|
Картофель, 2002 г. |
||||||
|
Клубни |
47,7 |
45,1 |
58,9 |
68,0 |
67,7 |
|
|
Ботва |
7,4 |
77,4 |
111,8 |
126,6 |
115,4 |
|
|
Корни |
4,4 |
7,8 |
9,6 |
8,7 |
8,5 |
|
|
Ячмень, 2003 г. |
||||||
|
Зерно |
8,3 |
17,6 |
23,9 |
27,8 |
23,8 |
|
|
Солома |
25,9 |
78,2 |
112,3 |
131,7 |
106,2 |
|
|
Корни |
3,9 |
7,7 |
10,6 |
14,0 |
10,4 |
|
|
Пожнивные остатки |
8,2 |
13,9 |
18,6 |
16,6 |
14,8 |
|
|
Овес, 2004 г. |
||||||
|
Зерно |
8,2 |
18,6 |
22,3 |
23,5 |
23,7 |
|
|
Солома |
53,6 |
143,7 |
183,7 |
267,4 |
248,9 |
|
|
Корни |
11,9 |
22,2 |
25,3 |
24,9 |
24,1 |
|
|
Пожнивные остатки |
Динамика потребления и интенсивность выноса питательных элементов за ротацию зернопропашного севооборота определилась изменением общей продуктивности различных агроценозов под действием удобрений.
Проведенные исследования позволяют приблизительно судить о количестве элементов питания, вовлеченных в круговорот при данной структуре посевных площадей и принятой технологии их возделывания за полную ротацию и конкретно за каждый вегетационный период. За ротацию шестипольного зернопропашного севооборота в круговорот было вовлечено от 381 до 1042 кг/га азота, от 128 до 386 кг/га фосфора и от 298 до 1243 кг/га калия, в зависимости от фона питания.
Фактически в круговороте участвует намного большее количество элементов, чем принято считать по накоплению биомассы и содержанию элементов в ней, так как значительная часть биогенных элементов выводится из растений после достижения ими накопительной продуктивности. При этом эти потери могут достигать 10-30% вовлеченного в круговорот количества N,P,K.
В сумме за ротацию севооборота в вариантах без удобрений в почву возвращается азота 622 кг/га с корневыми и 43 кг/га с пожнивными остатками при внесении минеральных удобрений 133 и 137 кг/га, а при совместном их действии с органическими - 123 и 154 кг/га, соответственно (табл. 7).
Таблица 7. Поступление элементов питания с корневыми (I) и пожнивными (II) остатками культур зернопропашного севооборота (кг/га) при разных фонах питания
|
Культуры |
Фон питания |
||||||
|
естественный |
минеральный |
органо-минеральный |
|||||
|
I |
II |
I |
II |
I |
II |
||
|
Азот |
|||||||
|
Однолетние травы |
20,3 |
11,7 |
26,2 |
18,0 |
26,2 |
19,0 |
|
|
Озимая пшеница |
4,6 |
3,0 |
12,2 |
6,5 |
13,2 |
7,0 |
|
|
Ячмень |
4,0 |
2,6 |
16,3 |
8,3 |
18,9 |
6,8 |
|
|
Картофель |
6,5 |
11,5 |
14,0 |
67,4 |
13,7 |
73,3 |
|
|
Ячмень |
7,1 |
5,0 |
20,2 |
12,2 |
11,4 |
23,7 |
|
|
Овес |
19,7 |
9,2 |
43,9 |
24,7 |
39,5 |
24,1 |
|
|
В сумме за ротацию |
62,2 |
43,0 |
132,8 |
137,1 |
122,9 |
153,9 |
|
|
Фосфор |
|||||||
|
Однолетние травы |
5,8 |
3,1 |
8,4 |
4,8 |
9,5 |
4,8 |
|
|
Озимая пшеница |
1,9 |
1,2 |
4,1 |
2,0 |
5,3 |
2,6 |
|
|
Ячмень |
1,2 |
0,8 |
6,2 |
3,1 |
6,0 |
3,0 |
|
|
Картофель |
1,9 |
3,9 |
4,4 |
25,1 |
4,5 |
28,0 |
|
|
Ячмень |
2,2 |
1,9 |
6,1 |
4,2 |
6,9 |
4,2 |
|
|
Овес |
6,7 |
4,0 |
16,8 |
11,3 |
16,2 |
10,6 |
|
|
В сумме за ротацию |
19,7 |
14,9 |
58,3 |
50,5 |
48,4 |
53,2 |
|
|
Калий |
|||||||
|
Однолетние травы |
10,9 |
10,4 |
14,3 |
16,3 |
15,4 |
20,5 |
|
|
Озимая пшеница |
10,4 |
7,1 |
17,0 |
10,8 |
18,3 |
14,5 |
|
|
Ячмень |
2,2 |
4,1 |
8,8 |
14,0 |
11,3 |
11,0 |
|
|
Картофель |
4,4 |
7,4 |
9,6 |
111,8 |
8,7 |
126,6 |
|
|
Ячмень |
3,9 |
8,2 |
10,6 |
18,6 |
14,0 |
16,6 |
|
|
Овес |
11,9 |
18,4 |
25,3 |
54,7 |
24,9 |
57,6 |
|
|
В сумме за ротацию |
43,7 |
55,6 |
85,6 |
226,2 |
92,6 |
246,8 |
За этот же период с корневыми и пожнивными остатками в почву возвращается 334,6 кг/га фосфора при соответствующем фоне питания, 108,8 кг/га при минеральной и 101,6 кг/га при органо-минеральной форме питания. Больше всего из изучаемых элементов питания (N,P,K) с растительными остатками в почву возвращается калия. В вариантах без удобрений возврат калия составляет в сумме за ротацию шестипольного севооборота 99,3 кг/га, на фоне внесения N70P80K90 - 311,8 кг/га, а при совместном внесении данной дозы с 15 т/га навоза - 339,4 кг/га.
Таким образом, с хозяйственной частью продукции культур севооборота в среднем отчуждается 69-74% вовлекаемых в круговорот элементов питания (табл. 8). Наибольшее количество элементов питания возвращается в почву при возделывании картофеля (40-70%), если ботва не удаляется с поля. Уровень урожайности оказывает существенное влияние на динамику выноса - возврата элементов питания. С ростом урожайности однолетних трав, а также озимых и яровых зерновых возврат азота и фосфора снижается на 3-5%, а калия на 4-16%. При оставлении ботвы картофеля и соломы зерновых культур на поле возврат азота и фосфора возрастает до 40-60%, а калия - до 65-93%.
Таблица 8. Коэффициент возврата элементов питания (%) культурами зернопропашного севооборота при разных фонах и формах питания, 1999-2004 гг.
|
Культуры |
Удобрения |
|||||
|
Без удобрения |
NPK |
2 NPK |
2NPK+навоз |
2NPK + солома |
||
|
Азот |
||||||
|
Однолетние травы |
31 |
30 |
30 |
28 |
28 |
|
|
Озимая пшеница |
12 |
10 |
10 |
12 |
39 |
|
|
Ячмень |
21 |
23 |
22 |
20 |
51 |
|
|
Картофель |
48 |
60 |
59 |
56 |
56 |
|
|
Овес |
32 |
28 |
29 |
25 |
66 |
|
|
В сумме за ротацию |
28,8 |
28,2 |
28,0 |
26,2 |
48,0 |
|
|
Фосфор |
||||||
|
Однолетние травы |
35 |
32 |
32 |
31 |
31 |
|
|
Озимая пшеница |
13 |
9 |
10 |
12 |
39 |
|
|
Ячмень |
17 |
20 |
20 |
19 |
46 |
|
|
Картофель |
54 |
67 |
70 |
68 |
68 |
|
|
Овес |
32 |
27 |
28 |
25 |
67 |
|
|
В сумме за ротацию |
30,2 |
31,0 |
30,0 |
31,0 |
50,2 |
|
|
Калий |
||||||
|
Однолетние травы |
29 |
25 |
24 |
24 |
24 |
|
|
Озимая пшеница |
32 |
18 |
16 |
16 |
85 |
|
|
Ячмень |
16 |
21 |
20 |
17 |
85 |
|
|
Картофель |
40 |
65 |
67 |
67 |
65 |
|
|
Овес |
33 |
29 |
28 |
22 |
93 |
|
|
В сумме за ротацию |
30,0 |
31,6 |
31,0 |
29,2 |
70,4 |
Следовательно, запашка соломы зерновых и ботвы картофеля более чем на 50% покрывает затраты NPK на создание общей биомассы полевого зернопропашного севооборота и является важным приемом стабилизации пищевого режима.
Список использованных источников
1. Динамика продукции биомассы растений и гумуса почв. М.: Наука, 1992. С. 11-50.
2. Клемяшова Т.Г. Влияние удобрений на накопление корневых и пожнивных остатков культурами зерно-картофельного севооборота на дерново-подзолистых почвах. Удобрение и плодородие почв. Труды ВИУА, 1990. Вып. 2. С. 112-123.
3. Матюк Н.С. , Шевченко В.А. Баланс азота, фосфора и калия в зерно-пропашном севообороте. Доклады РАСХН, 2003. С. 19-22.
4. Станков Н.З. Корневая система полевых культур. М.: Колос, 1964. 220 с.
5. Черепанов Г.Г. Роль послеуборочных остатков в почвозащитном земледелии / Обзорная информация ВНИИТЭИагропром, 1991. 51 с.
Аннотация
УДК 631.41:631.811
Агроэкологические функции растительных остатков культур зернопропашного севооборота в регулировании плодородия дерново-подзолистой почвы. Матюк Н.С., Полин В.Д. РГАУ - МСХА им. К.А.Тимирязева
В многолетнем многофакторном стационарном опыте установлена роль систем обработки почвы и удобрений разной степени интенсивности в накоплении, распределении и скорости минерализации растительных остатков культур зернопропашного севооборота. Возрастающие дозы минеральных и органических удобрений приводят к большему накоплению растительных остатков (30-40%) по сравнению с вариантами без удобрения, а замена вспашки приемами безотвальной разноглубинной обработки - к их сосредоточению в верхнем (0-10 см) части корнеобитаемого слоя.
Ключевые слова: севообороты, полевые опыты, дерново-подзолистая почва, применение удобрений, режим питания растений, обработка почвы, минеральные и органические удобрения, сельскохозяйственные культуры, биомасса культур, потребление и вынос питательных элементов
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Влияние разных по интенсивности систем обработки на агрофизические свойства почвы и урожайность полевых культур. Ресурсосберегающие системы удобрений и защиты растений в регулировании показателей дерново-подзолистой супесчаной почвы и урожайности рапса.
дипломная работа [129,5 K], добавлен 27.07.2015Сравнительное исследование показателей плодородия дерново-подзолистой почвы Московской области, находящейся под пашней и аналогичной почвы, находящейся в залежном состоянии более 10 лет. Морфологические описания исследуемых почв. Агрегатный анализ почв.
дипломная работа [91,4 K], добавлен 23.09.2012Разработка системы удобрения в хозяйстве, чередование культур в севообороте. Биологические особенности питания культур овощного севооборота в защищенном грунте. Расчёт потребности культуры огурца в почвогрунтах, органических и минеральных удобрениях.
курсовая работа [83,1 K], добавлен 03.07.2011Влияние биологических особенностей зерновых культур, кислотности почвы и других ее агрохимических показателей на поступление 90Sr в растения. Анализ накопления стронция-90 в зерне и соломе зерновых культур, выращенных на почвах дерново-подзолистой зоны.
курсовая работа [428,8 K], добавлен 30.08.2015Преимущества применения влаго- и ресурсосберегающих технологий в основных зонах возделывания сельхозкультур. Влияние удобрений на агрофизические свойства почвы. Действие разных систем обработки и удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур.
курсовая работа [471,5 K], добавлен 21.08.2015Биологические особенности роста и развития моркови. Характеристика дерново-подзолистой почвы. Расчет урожайности по приходу ФАР, влагообеспеченности и плодородию почвы. Агротехника возделывания культуры: внесение удобрений, обработка почвы, посадка.
курсовая работа [635,5 K], добавлен 03.10.2013Определение влияния кислотности дерново-подзолистой почвы на урожайность сельскохозяйственных культур и накопление радионуклидов 137Cs и 90Sr продукцией на фоне NPK. Эффективность известкования при поступлении 90Sr в растительность луговых агроценозов.
курсовая работа [54,0 K], добавлен 04.06.2013Агрохимическая характеристика почвы, определение продуктивности севооборота. Накопление и использование органических удобрений. Определение потребности культур севооборота в минеральных удобрениях. Агрохимическое обоснование системы удобрений севооборота.
курсовая работа [40,3 K], добавлен 13.12.2014Расчет потребности хозяйства в удобрении культур севооборота для получения планируемой урожайности с учетом требований воспроизводства плодородия, рационального применения средств механизации, соблюдения технологии возделывания культур и экологии среды.
курсовая работа [211,7 K], добавлен 10.04.2013Разработка мероприятий по повышению плодородия почв: известкование, фосфоритование, повышение калийного уровня, внесение органических и минеральных удобрений. Специфика их применения. Чередование культур в севообороте и их биологические особенности.
курсовая работа [102,4 K], добавлен 23.12.2010Агрохимия как наука о взаимодействии растений, почвы и удобрений в процессе выращивания сельскохозяйственных культур. Агроклиматическая характеристика совхоза – техникума «Калужский». Агрохимическая характеристика почвы севооборота, применяемые удобрения.
курсовая работа [51,6 K], добавлен 28.04.2009Взаимосвязь между содержанием цинка в почве и его накоплением в различных частях растения. Влияние хелата цинка в дозе 25 мг/кг на урожай ячменя на дерново-подзолистой почве и черноземе. Оценка изменения поступления цинка под действием фитогормона.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 24.09.2012Географическое положение и хозяйственная характеристика сельскохозяйственного района. Биологические особенности и характеристика культур звена севооборота. Производство и подготовка семян. Повышение плодородия почвы. Формирование структуры урожайности.
курсовая работа [80,7 K], добавлен 14.03.2012Агротехническое значение севооборота, чередование культур и размещение посевов в хозяйстве. Зяблевая и предпосевная системы обработки почвы под картофель. Меры борьбы против сорняков и расчет потребности гербицидов. Мероприятия по защите почвы от эрозии.
курсовая работа [36,0 K], добавлен 14.05.2012Чередование культур в севообороте. Наличие машин по внесению минеральных удобрений. Характеристика климатических условий хозяйства. Система удобрения в севообороте. Расчёт доз минеральных удобрений при возделывании овощных культур в защищенном грунте.
курсовая работа [103,3 K], добавлен 28.05.2014Агроклиматическая характеристика области и почвы полей севооборота. Схема внесения удобрений в севообороте, особенности питания и удобрения культур. Расчет доз удобрений капусты тремя методами. Разработка системы удобрения многолетнего насаждения яблони.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 27.12.2011Особенности плодородия почв Башкортостана. Оптимальные параметры состава, свойств земли. Факторы, лимитирующие плодородие грунта. Факторы продуктивности фитоценозов и урожайности сельскохозяйственных культур. Методики исследования плодородия почв.
реферат [38,4 K], добавлен 07.12.2008Рассмотрение плодородия почвы как способности удовлетворять потребности растений в элементах питания и воде. Виды плодородия почв, роль гумуса. Изучение плодородия почв с помощью космических методов. Обзор динамики свойств почвы Чувашской республики.
курсовая работа [32,2 K], добавлен 29.03.2011Сущность и особенности севооборота. Разработка его схемы. Основные элементы и классификация севооборотов. Принципы чередования зерновых культур. Специфика севооборота пропашных культур. Лучшие предшественники различных сельскохозяйственных культур.
презентация [18,8 K], добавлен 03.04.2014Необходимость перехода от удобрения отдельных культур к всесторонне обоснованным системам удобрения каждого севооборота в любом хозяйстве. Взаимоотношения растений, почвы и удобрений. Определение средневзвешенного плодородия почв. Система удобрений сои.
реферат [13,3 K], добавлен 12.11.2011
