Изменение содержания элементов питания и углерода в соломе сельскохозяйственных культур в процессе ее трансформации в дерновоподзолистых почвах
Использование агротехнического приема запашки соломы в качестве органического удобрения. Оценка содержания элементов питания в неразложившихся остатках соломы в зависимости от ее видового состава при разложении на протяжении вегетационного периода.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 25.01.2019 |
Размер файла | 43,8 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.
Почвоведение и агрохимия №1(48) 2012
Размещено на http://www.allbest.ru/
70
Почвоведение и агрохимия №1(48) 2012
70
ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ И УГЛЕРОДА В СОЛОМЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В ПРОЦЕССЕ ЕЕ ТРАНСФОРМАЦИИ В ДЕРНОВОПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ
Е.Н. Богатырева, Т.М. Серая, Е.Г. Мезенцева, О.М. Бирюкова, Р.Н. Бирюков, Институт почвоведения и агрохимии, г. Минск, Беларусь
SUMMARY
CONTENT CHANGE OF NUTRIENTS AND CARBON IN AGRICULTURAL CROPS STRAW IN PROCESSES IT TRANSFORMATION IN SOD-PODZOLIC SOILS
E.N. Bogatyrеva, T.M. Seraya, E.G. Mezentsеva, O.M. Biryukova, R.N. Biryukov
In model-field experiments the dynamics of nutrients and carbon content in inmineralizating residues of the different straw kinds in processes of its transformation in sod-podzolic soils is studied.
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время применение интенсивных систем земледелия в сложившейся экономической ситуации особенно остро требует разработки технологических приемов возделывания культур на основе рентабельности производства сельскохозяйственной продукции. Значительным резервом в улучшении оптимизации аграрных биоценозов в условиях изменения структуры посевных площадей и переходом на бесподстилочное содержание скота является запашка соломы в качестве органического удобрения. Использование этого агротехнического приема оказывает положительное влияние на гумус, обогащая почву органическим веществом; повышает биологическую активность почвы, являясь доступным энергетическим материалом для почвенной микрофлоры; улучшает агрохимические показатели почвенного плодородия за счет поступления биофильных элементов питания; оптимизирует физические свойства почвы [1-4].
Запашка соломы способствует не только повышению плодородия почвы и имеет большую экологическую значимость, но и является экономически выгодным приемом, обеспечивающим экономию материальных, энергетических и трудовых затрат, что в конечном итоге увеличивает рентабельность производства сельскохозяйственной продукции [5, 6].
Основным показателем эффективности применения любого агротехнического приема является прибавка урожайности возделываемых культур. Действие соломы как удобрения на урожайность сельскохозяйственных культур противоречиво и неоднозначно. По данным В.И. Ульянчика с соавторами [7], запашка соломы озимой ржи (4,7-5,2 т/га) не оказала заметного влияния на сбор клубней картофеля. В работе [8] установлено отрицательное действие соломы озимой пшеницы, запаханной в дозе 7 т/га без внесения азота, что проявилось в уменьшении урожая ячменя на 3,5 ц/га. По данным П.И. Никончика с соавторами [9], на фоне минеральных удобрений при запашке соломы озимой ржи дважды за ротацию 8-польного севооборота наблюдалась тенденция снижения его продуктивности.
В то же время в ряде опытов установлено, что запаханная солома оказывает положительное влияние на продуктивность сельскохозяйственных культур уже в первый год использования [2, 10]. В исследованиях некоторых авторов отмечено положительное влияние соломы на урожайность во второй и третий годы после запашки. Так, А.А. Каликинским с соавторами [11] не установлено существенной прибавки урожая семян люпина от запашки 5 т/га соломы на фоне внесения компенсирующей дозы азота в год внесения; не оказала запаханная солома влияния на урожайность зерна озимой ржи и в первый год последействия; положительное влияние соломы проявилось только на третий год после ее внесения в почву - получена прибавка клубней картофеля на уровне 18,2-38,5 ц/га. В работе [12] также не отмечено положительного эффекта от применения соломы озимой ржи в количестве 5 т/га в прямом действии на урожайность картофеля. Однако, в первый год последействия при выращивании ячменя солома обеспечила прибавку урожая зерна на уровне 28%; во второй год на посеве смеси сераделлы с овсом запаханная солома увеличила урожайность кормовой массы на 30%.
Противоречивость полученных результатов обусловлена тем, что влияние соломы на урожайность сельскохозяйственных культур зависит от комплекса взаимосвязанных факторов: почвенно-климатических условий, предшественника, биологических особенностей возделываемой культуры, химических компонентов, входящих в состав соломы, ее анатомического строения и т.п. немаловажное значение при этом имеет соотношение С/N, поскольку чем это соотношение уже, тем быстрее разлагается солома, при увеличении этого соотношения деструкция соломы микроорганизмами затруднена. наиболее благоприятным соотношением углерода к азоту, обеспечивающим активное функционирование почвенных микроорганизмов, энергичное разложение соломы и необходимый уровень азотного питания растений, считают 20-30:1 [13]. При широком соотношении углерода к азоту (80-100:1) происходит биологическое закрепление минерального азота почвы в плазме размножающихся микроорганизмов. Это связано с тем, что внесение соломы в почву всегда активизирует микрофлору почвы, однако доступного азота соломы недостаточно для покрытия потребности микроорганизмов в этом элементе, используемом при синтезе белка. Следовательно, недостаток азота микроорганизмы будут компенсировать путем использования азотного запаса почвы из-за сравнительно большого потребления ими этого элемента, вследствие чего ухудшаются условия азотного питания растений, что в конечном итоге может привести к снижению урожайности культуры, под которую была запахана солома. Для того, чтобы уменьшить иммобилизацию минерального азота почвы при удобрении соломой и обеспечить оптимальное соотношение С/N для беспрепятственного разложения растительных остатков, вносят компенсирующую дозу азота с удобрениями. При последующем отмирании почвенной микрофлоры иммобилизованный азот вновь становится доступным для растений и используется последующими культурами, что положительно сказывается на их урожайности. При этом в зависимости от условий разложения и химического состава соломы в течение первых трех месяцев минерализуется около 30-50% запаханной побочной продукции, за год - 50-80%, остальная часть минерализуется позднее [14-17]. Поэтому ценность соломы как органического удобрения заключается в том, что она обладает длительным действием.
Научно-практический интерес представляет количественная оценка содержания элементов питания в неразложившихся остатках соломы в зависимости от ее видового состава и удобрения азотом при разложении побочной продукции на протяжении вегетационного периода.
Цель исследований - оценить содержание элементов питания и углерода в неминерализованных остатках соломы сельскохозяйственных культур при ее трансформации в дерново-подзолистых почвах.
МЕТОДИКА И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Модельно-полевые исследования по оценке изменения содержания элементов питания и углерода в неминерализованных остатках при заделке соломы в почву в зависимости от степени ее минерализации были проведены с разными видами соломы в 2008-2011 гг. В 2008 г. была заложена на минерализацию солома рапса, в 2009 г. - солома люпина, в 2010 г. - солома ячменя и кукурузы. запашка солома органический удобрение
Исследования проводили в ГП «Экспериментальная база им. Суворова» на дерново-подзолистой супесчаной на морене почве и в СПК «Щемыслица» на дерново-подзолистой легкосуглинистой, развивающейся на мощном лессовидном суглинке, почве. Дерново-подзолистая супесчаная почва перед закладкой опыта характеризовалась следующими агрохимическими показателями: рнKCl 5,6-5,9, содержание Р2О5 - 140-160 мг/кг, К2О - 160-180 мг/кг почвы, гумуса - 2,23-2,52%. Пахотный слой дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы имел следующие агрохимические характеристики: рнKCl 5,4-5,7, содержание Р2О5 - 275-315 мг/кг, К2О - 180-200 мг/кг почвы, гумуса - 1,65-1,80%. Определение агрохимических показателей почвы проводили по общепринятым методикам: гумус - по Тюрину в модификации ЦИнАО (ГОСТ 26213-91); pHKCl - потенциометрическим методом (ГОСТ 26483-85); подвижные формы фосфора и калия - по Кирсанову (ГОСТ 26207-91).
Опыт предусматривал изучение содержания основных элементов питания и углерода в неминерализованных остатках разных видов соломы с дополнительным внесением азота и без него. Компенсирующие дозы минерального азота рассчитаны с учетом создания оптимального соотношения С:N = 20-30:1. В качестве минерального удобрения использовали карбамид.
В мешочки из стеклоткани размером 25Ч40 см помещали 1,0 кг почвы (в пересчете на воздушно-сухую) и 25 г соломы изучаемых культур (в пересчете на стандартную влажность - 16%). Глубина заделки мешочков - 15-17 см. Все образцы закладывали одновременно на весь период исследований.
Образцы извлекали из почвы в трех повторностях в четыре срока: 1-й - осенью перед наступлением устойчивых заморозков (ноябрь); 2-й - весной в начале активной вегетации озимых зерновых культур (апрель); 3-й - в период активного потребления элементов минерального питания сельскохозяйственными культурами (июнь); 4-й - в период уборки зерновых культур (август) (табл. 1). Данный опыт имитировал изменение содержания элементов питания и углерода в неминерализованных остатках соломы на протяжении вегетационного периода.
Таблица 1. Сроки отбора неминерализованных остатков соломы, заложенной на минерализацию в дерново-подзолистые почвы
Срок отбора образца |
Рапс яровой |
люпин узколистный |
Кукуруза |
Ячмень яровой |
|
Закладка опыта |
18.09.2008 г. |
24.09.2009 г. |
20.09.2010 г. |
20.09.2010 г. |
|
Извлечение образцов через 2 мес. |
18.11.2008 г. |
24.11.2009 г. |
24.11.2010 г. |
24.11.2010 г. |
|
Извлечение образцов через 7 мес. |
20.04.2009 г. |
26.04.2010 г. |
25.04.2011 г. |
25.04.2011 г. |
|
Извлечение образцов через 9 мес. |
19.06.2009 г. |
23.06.2010 г. |
22.06.2011 г. |
22.06.2011 г. |
|
Извлечение образцов через 11 мес. |
21.08.2009 г. |
25.08.2010 г. |
26.08.2011 г. |
26.08.2011 г. |
Для определения массы неминерализованного остатка и химического состава образцов после извлечения мешочков из почвы высыпали из них смесь почвы с соломой, из которой удаляли проникшие туда корни растений (если таковые имелись). После этого методом декантации в воде отделяли остатки соломы от почвы, сливая всплывшие остатки через сито с диаметром отверстий 0,25 мм. Отмытую массу сушили в термостате до сухого состояния при температуре 105 °С и взвешивали. После чего образцы анализировали на содержание основных элементов питания и углерода.
В исходных образцах соломы и извлеченных из почвы определяли зольность (ГОСТ 26714-85), содержание сухого вещества (ГОСТ 26713-85), органического углерода (ГОСТ 27980-88) и основных элементов питания (азот (ГОСТ 13496.493), фосфор (ГОСТ 26657-85), калий (ГОСТ 30504-97), кальций (ГОСТ 28901-91), магний (ГОСТ 30502-97)).
Метеорологические условия в СПК “Щемыслица” и ГП “Экспериментальная база им. Суворова” в годы проведения модельно-полевых опытов характеризовались довольно близкими значениями как по количеству выпавших осадков, так и по среднесуточной температуре воздуха, поскольку опытные поля расположены на расстоянии 30 км друг от друга. В целом, гидротермический режим во время проведения исследований был близким к средним многолетним значениям с небольшими колебаниями по отдельным месяцам.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
При изучении динамики минерализации соломы выявлена однотипность в темпах ее разложения в дерново-подзолистых легкосуглинистой и супесчаной почвах. Разница заключалась только в несколько меньшей скорости разложения соломы в супесчаной почве, что, возможно, обусловлено более низкими показателями ее микробиологической активности [18].
Установлено, что с увеличением срока минерализации на обеих почвах независимо от опытных вариантов, вес неминерализованного остатка при разложении соломы изучаемых культур в дерново-подзолистых почвах последовательно уменьшался при наиболее интенсивных потерях органической массы в начальный период проведения модельно-полевых исследований (табл. 2). Через два месяца после заделки соломы в дерново-подзолистые почвы в вариантах без азота вес неминерализованного остатка соломы кукурузы составил 56%, люпина - 61%, ячменя - 65%, рапса - 85% от исходного. Удобрение соломы азотом активизировало интенсивность минерализационных процессов, увеличивая темпы ее разложения на 7-11% по сравнению с вариантами без азота.
В течение следующих пяти месяцев в связи с низкой температурой почвы темпы убыли: вес неминерализованного остатка всех видов соломы снижался. За зимне-ранневесенний период (декабрь-апрель) он по сравнению с предшествующим уменьшился только на 12-26%.
С наступлением теплого периода в результате активизации жизнедеятельности микроорганизмов интенсивность трансформации заделанной соломы увеличивалась. Установлено, что с течением времени различия в темпах минерализации побочной продукции в вариантах с компенсирующей дозой азота и без него постепенно нивелировались. несмотря на то, что к концу первого года после заделки соломы в дерново-подзолистые почвы преимущество вариантов с добавлением азота еще сохранялось, разница в вариантах с азотом и без него была незначительной, варьируя в пределах 2-5% в зависимости от вида соломы. неминерализованный остаток соломы кукурузы в зависимости от опытных вариантов составлял 16-19% от его исходного количества, люпина - 24-27%, ячменя - 29-31%, рапса - 48-53%.
Исследования показали, что содержание золы в исходных образцах в зависимости от вида соломы варьировало в пределах 4,6-6,1% (табл. 3). По мере увеличения степени минерализации побочной продукции зольность неразложившихся остатков соломы изучаемых культур возрастала. В начальный период эти изменения по сравнению с соломой других культур были менее значительными у кукурузы и люпина. За осенний период зольность неминерализованных остатков соломы этих культур в зависимости от вариантов опыта увеличилась в 1,6-2 раза по сравнению с аналогичными показателями в исходной массе. Через 11 месяцев содержание золы в неразложившемся остатке соломы люпина было выше в среднем на 12,9% (или в 3,1 раза), кукурузы - на 13,5% (или в 3,9 раза), чем в образцах до закладки опыта.
При минерализации соломы ячменя по истечении двух месяцев в варианте без азота зольность неминерализованного остатка повысилась на 12,9%, с добавлением азота - на 15,6% по сравнению с первоначальными величинами; через 11 месяцев эти показатели увеличились в 4,9 и 5,6 раза соответственно.
В соломе изучаемых культур, в пересчете на 1 тонну, содержание элементов питания до начала опыта изменялось в широких пределах при довольно постоянном содержании углерода. В исходных образцах содержалось 6,5-8,6 кг/т азота, 4,4-6,9 кг фосфора, 19,0-31,8 кг калия, 4,1-9,2 кг кальция, 1,5-3,8 кг магния и 469477 кг/т углерода (табл. 2).
В результате развития минерализационных процессов химический состав соломы сельскохозяйственных культур заметно изменялся, причем эти изменения были типичны как для вариантов с азотом, так и для вариантов без азота и подчинялись одним и тем же закономерностям независимо от гранулометрического состава почвы. При этом на начальном этапе в связи с более интенсивной трансформацией соломы при внесении компенсирующей дозы азота содержание элементов питания и углерода в неминерализованных остатках было несколько ниже, чем в вариантах с чистой соломой, которое в дальнейшем практически исчезало.
В неразложившихся остатках соломы всех культур наиболее быстрыми темпами уменьшалось как абсолютное, так и относительное содержание калия (табл. 2, 3). При этом динамика изменения содержания этого элемента во времени однотипна для всех видов соломы. В образцах, извлеченных из дерново-подзолистых почв через два месяца после закладки опыта, абсолютное содержание калия уменьшилось в соломе рапса с 31,8 кг/т сухой массы до 2,9-3,0 кг/т, люпина - с
20,4 до 1,7-2,0 кг/т, кукурузы - с 21,0 до 1,6-2,1 кг/т, ячменя - с 19,0 до 1,6-1,8 кг/т, т.е. в неминерализованном остатке соломы содержалось всего 8-10% калия от исходного его количества. Относительное содержание калия за осенний период в среднем по опытным вариантам снизилось в соломе рапса с 3,18% до 0,37%, люпина - с 2,04% до 0,32%, кукурузы - с 2,10% до 0,37%, ячменя - с 1,90% до 0,28%.
Таблица 2 Содержание элементов питания и углерода в неминерализованных остатках при минерализации соломы в дерново-подзолистых почвах
Вариант |
Срок отбора образца |
Неминерализованный остаток, кг/т |
Содержание в неминерализованном остатке |
||||||||||||
N |
P2O5 |
K2O |
CaO |
MgO |
С |
||||||||||
кг/т |
% |
кг/т |
% |
кг/т |
% |
кг/т |
% |
кг/т |
% |
кг/т |
% |
||||
солома рапса ярового |
|||||||||||||||
солома |
до закладки опыта |
1000 |
7,0 |
100 |
4,7 |
100 |
31,8 |
100 |
9,2 |
100 |
1,5 |
100 |
471 |
100 |
|
через 2 мес. |
846 |
6,5 |
92 |
2,5 |
54 |
3,0 |
10 |
2,2 |
23 |
1,1 |
71 |
354 |
75 |
||
через 7 мес. |
742 |
6,1 |
87 |
2,1 |
45 |
2,4 |
8 |
2,0 |
21 |
1,0 |
64 |
300 |
64 |
||
через 9 мес. |
617 |
5,6 |
79 |
1,7 |
37 |
2,0 |
6 |
1,8 |
19 |
0,9 |
58 |
242 |
51 |
||
через 11 мес. |
526 |
5,2 |
74 |
1,4 |
30 |
1,7 |
5 |
1,7 |
18 |
0,8 |
53 |
194 |
41 |
||
солома + N |
через 2 мес. |
780 |
6,2 |
89 |
2,4 |
51 |
2,9 |
9 |
2,0 |
22 |
1,0 |
65 |
316 |
67 |
|
через 7 мес. |
669 |
5,8 |
83 |
2,0 |
43 |
2,3 |
7 |
1,8 |
19 |
0,9 |
60 |
256 |
54 |
||
через 9 мес. |
563 |
5,3 |
76 |
1,6 |
34 |
1,8 |
6 |
1,6 |
17 |
0,8 |
54 |
210 |
45 |
||
через 11 мес. |
483 |
5,1 |
73 |
1,4 |
29 |
1,6 |
5 |
1,6 |
17 |
0,7 |
48 |
172 |
37 |
||
солома люпина узколистного |
|||||||||||||||
солома |
до закладки опыта |
1000 |
8,6 |
100 |
6,9 |
100 |
20,4 |
100 |
4,6 |
100 |
3,8 |
100 |
469 |
100 |
|
через 2 мес. |
613 |
5,9 |
69 |
3,7 |
53 |
2,0 |
10 |
1,5 |
32 |
0,7 |
19 |
276 |
59 |
||
через 7 мес. |
498 |
5,5 |
64 |
1,5 |
22 |
1,1 |
5 |
1,4 |
30 |
0,5 |
14 |
221 |
47 |
||
через 9 мес. |
309 |
4,3 |
50 |
0,9 |
14 |
0,6 |
3 |
1,0 |
22 |
0,4 |
10 |
128 |
27 |
||
через 11 мес. |
265 |
3,8 |
44 |
0,8 |
11 |
0,3 |
2 |
0,9 |
20 |
0,3 |
9 |
108 |
23 |
||
солома + N |
через 2 мес. |
533 |
5,5 |
64 |
3,3 |
48 |
1,7 |
8 |
1,2 |
26 |
0,6 |
17 |
235 |
50 |
|
через 7 мес. |
420 |
5,1 |
60 |
1,4 |
20 |
1,0 |
5 |
1,2 |
26 |
0,4 |
12 |
184 |
39 |
||
через 9 мес. |
284 |
4,1 |
47 |
0,9 |
13 |
0,5 |
3 |
0,9 |
20 |
0,3 |
9 |
116 |
25 |
||
через 11 мес. |
238 |
3,6 |
41 |
0,7 |
10 |
0,3 |
1 |
0,8 |
18 |
0,3 |
8 |
96 |
20 |
||
солома кукурузы |
|||||||||||||||
солома |
до закладки опыта |
1000 |
7,0 |
100 |
6,0 |
100 |
21,0 |
100 |
4,1 |
100 |
2,5 |
100 |
477 |
100 |
|
через 2 мес. |
560 |
6,1 |
87 |
2,9 |
49 |
2,1 |
10 |
1,6 |
40 |
0,9 |
35 |
259 |
54 |
||
через 7 мес. |
415 |
5,4 |
78 |
2,0 |
33 |
1,1 |
5 |
1,5 |
36 |
0,7 |
27 |
188 |
40 |
||
через 9 мес. |
268 |
3,8 |
54 |
1,2 |
21 |
0,6 |
3 |
1,2 |
28 |
0,5 |
21 |
114 |
24 |
||
через 11 мес. |
185 |
3,0 |
42 |
1,0 |
17 |
0,4 |
2 |
0,9 |
22 |
0,4 |
16 |
76 |
16 |
||
солома + N |
через 2 мес. |
451 |
5,3 |
76 |
2,5 |
41 |
1,6 |
8 |
1,4 |
34 |
0,7 |
29 |
205 |
43 |
|
через 7 мес. |
354 |
4,8 |
69 |
1,8 |
30 |
1,0 |
5 |
1,3 |
32 |
0,6 |
22 |
158 |
33 |
||
через 9 мес. |
220 |
3,4 |
49 |
1,1 |
19 |
0,5 |
2 |
1,1 |
26 |
0,5 |
18 |
91 |
19 |
||
через 11 мес. |
164 |
2,7 |
39 |
0,9 |
15 |
0,3 |
1 |
0,8 |
20 |
0,4 |
15 |
67 |
14 |
||
солома ячменя ярового |
|||||||||||||||
солома |
до закладки опыта |
1000 |
6,5 |
100 |
4,4 |
100 |
19,0 |
100 |
4,2 |
100 |
1,7 |
100 |
474 |
100 |
|
через 2 мес. |
653 |
6,0 |
92 |
2,6 |
60 |
1,8 |
10 |
2,4 |
57 |
0,8 |
49 |
268 |
56 |
||
через 7 мес. |
528 |
5,5 |
85 |
2,1 |
48 |
1,3 |
7 |
2,2 |
53 |
0,8 |
47 |
214 |
45 |
||
через 9 мес. |
360 |
5,0 |
76 |
1,3 |
29 |
0,6 |
3 |
1,6 |
38 |
0,7 |
40 |
136 |
29 |
||
через 11 мес. |
312 |
4,8 |
75 |
1,0 |
22 |
0,5 |
3 |
1,4 |
33 |
0,7 |
38 |
116 |
25 |
||
солома + N |
через 2 мес. |
563 |
5,2 |
80 |
2,4 |
55 |
1,6 |
8 |
2,1 |
51 |
0,7 |
43 |
223 |
47 |
|
через 7 мес. |
472 |
4,9 |
76 |
1,9 |
43 |
1,2 |
6 |
2,0 |
47 |
0,6 |
37 |
180 |
38 |
||
через 9 мес. |
320 |
4,9 |
75 |
1,2 |
28 |
0,5 |
3 |
1,4 |
34 |
0,6 |
36 |
117 |
25 |
||
через 11 мес. |
286 |
4,7 |
73 |
0,9 |
20 |
0,5 |
3 |
1,3 |
30 |
0,6 |
33 |
102 |
21 |
Таблица 3. Изменение химического состава соломы сельскохозяйственных культур при ее минерализации в дерново-подзолистых почвах
Вариант |
Срок отбора образца |
зольность, % |
Содержание в неминерализованном остатке, % на сухое вещество |
C/N |
||||||
N |
P2O5 |
K2O |
CaO |
MgO |
С |
|||||
солома рапса ярового |
||||||||||
солома |
до закладки опыта |
5,9 |
0,70 |
0,47 |
3,18 |
0,92 |
0,15 |
47 |
67 |
|
через 2 мес. |
16,3 |
0,77 |
0,30 |
0,36 |
0,26 |
0,13 |
42 |
55 |
||
через 7 мес. |
19,1 |
0,83 |
0,29 |
0,33 |
0,27 |
0,13 |
40 |
49 |
||
через 9 мес. |
21,7 |
0,90 |
0,28 |
0,33 |
0,29 |
0,14 |
39 |
44 |
||
через 11 мес. |
26,3 |
0,99 |
0,27 |
0,32 |
0,32 |
0,15 |
37 |
37 |
||
солома + N |
через 2 мес. |
19,0 |
0,80 |
0,31 |
0,37 |
0,26 |
0,13 |
41 |
51 |
|
через 7 мес. |
23,3 |
0,87 |
0,30 |
0,35 |
0,27 |
0,14 |
38 |
44 |
||
через 9 мес. |
25,5 |
0,95 |
0,29 |
0,33 |
0,29 |
0,15 |
37 |
39 |
||
через 11 мес. |
28,7 |
1,06 |
0,28 |
0,33 |
0,33 |
0,15 |
36 |
34 |
||
солома люпина узколистного |
||||||||||
солома |
до закладки опыта |
6,1 |
0,86 |
0,69 |
2,04 |
0,46 |
0,38 |
47 |
54 |
|
через 2 мес. |
10,0 |
0,97 |
0,60 |
0,32 |
0,24 |
0,12 |
45 |
47 |
||
через 7 мес. |
11,5 |
1,11 |
0,31 |
0,22 |
0,28 |
0,11 |
44 |
40 |
||
через 9 мес. |
17,2 |
1,39 |
0,30 |
0,19 |
0,33 |
0,12 |
41 |
30 |
||
через 11 мес. |
18,5 |
1,44 |
0,29 |
0,13 |
0,35 |
0,12 |
41 |
28 |
||
солома + N |
через 2 мес. |
11,7 |
1,03 |
0,62 |
0,31 |
0,23 |
0,12 |
44 |
43 |
|
через 7 мес. |
12,5 |
1,23 |
0,33 |
0,23 |
0,28 |
0,11 |
44 |
36 |
||
через 9 мес. |
18,3 |
1,44 |
0,31 |
0,19 |
0,33 |
0,12 |
41 |
28 |
||
через 11 мес. |
19,5 |
1,49 |
0,30 |
0,12 |
0,34 |
0,12 |
40 |
27 |
||
солома кукурузы |
||||||||||
солома |
до закладки опыта |
4,6 |
0,70 |
0,60 |
2,10 |
0,41 |
0,25 |
48 |
68 |
|
через 2 мес. |
7,4 |
1,08 |
0,52 |
0,37 |
0,29 |
0,16 |
46 |
43 |
||
через 7 мес. |
9,1 |
1,31 |
0,48 |
0,26 |
0,36 |
0,16 |
45 |
35 |
||
через 9 мес. |
14,7 |
1,42 |
0,46 |
0,24 |
0,43 |
0,20 |
43 |
30 |
||
через 11 мес. |
17,5 |
1,60 |
0,54 |
0,20 |
0,50 |
0,22 |
41 |
26 |
||
солома + N |
через 2 мес. |
9,1 |
1,18 |
0,55 |
0,36 |
0,31 |
0,16 |
45 |
39 |
|
через 7 мес. |
11,1 |
1,36 |
0,51 |
0,28 |
0,37 |
0,16 |
44 |
33 |
||
через 9 мес. |
17,3 |
1,55 |
0,51 |
0,22 |
0,48 |
0,21 |
41 |
27 |
||
через 11 мес. |
18,7 |
1,65 |
0,56 |
0,18 |
0,51 |
0,23 |
41 |
25 |
||
солома ячменя ярового |
||||||||||
солома |
до закладки опыта |
5,2 |
0,65 |
0,44 |
1,90 |
0,42 |
0,17 |
47 |
73 |
|
через 2 мес. |
18,1 |
0,91 |
0,40 |
0,28 |
0,37 |
0,13 |
41 |
45 |
||
через 7 мес. |
18,8 |
1,05 |
0,40 |
0,25 |
0,42 |
0,15 |
41 |
39 |
||
через 9 мес. |
24,2 |
1,38 |
0,36 |
0,18 |
0,44 |
0,19 |
38 |
28 |
||
через 11 мес. |
25,3 |
1,56 |
0,31 |
0,17 |
0,44 |
0,21 |
37 |
24 |
||
солома + N |
через 2 мес. |
20,8 |
0,92 |
0,43 |
0,28 |
0,38 |
0,13 |
40 |
43 |
|
через 7 мес. |
23,8 |
1,04 |
0,41 |
0,25 |
0,42 |
0,13 |
38 |
37 |
||
через 9 мес. |
26,6 |
1,53 |
0,38 |
0,17 |
0,44 |
0,19 |
37 |
24 |
||
через 11 мес. |
28,9 |
1,65 |
0,31 |
0,17 |
0,45 |
0,20 |
36 |
22 |
В образцах, извлеченных через 11 месяцев после закладки соломы в дерновоподзолистые почвы, абсолютное содержание калия составляло только 1-5% (или 0,3-1,7 кг/т) от исходных величин.
В отличие от калия, темпы снижения содержания кальция и магния в неминерализованных остатках в результате развития процессов трансформации соломы изучаемых культур в дерново-подзолистых почвах зависели от ее вида. Через 2 месяца абсолютное содержание кальция в неразложившихся остатках в зависимости от видового состава соломы в среднем варьировало в пределах 1,4-2,3 кг/т побочной продукции, что было на 46-77% меньше по сравнению с первоначальными значениями. Данные показатели для магния находились на уровне 0,7-1,1 кг/т и 32-82% соответственно. При этом за осенний период максимальная убыль содержания кальция в неминерализованном остатке характерна для соломы рапса, минимальная - для соломы ячменя. В то время как наиболее сильное снижение содержания магния отмечено в соломе люпина, наименьшее - в соломе рапса. Через 11 месяцев после закладки опыта абсолютное содержание кальция в соломе рапса в среднем по опытным вариантам составило 1,7 кг/т, люпина - 0,9 кг/т, кукурузы - 0,9 кг/т, ячменя - 1,4 кг/т, что в зависимости от вида соломы было в 3-6 раз ниже от первоначального количества. Различия в содержании магния были еще более существенными - количество магния уменьшалось от 2 до 13 раз. несколько иная зависимость наблюдалась по относительному содержанию данных элементов в неминерализованных остатках соломы. В наибольшей степени их относительное количество по сравнению с исходным содержанием уменьшалось в начальный период разложения. В дальнейшем наблюдался некоторый прирост в относительном накоплении кальция и магния.
Наиболее высокие темпы убыли абсолютного содержания фосфора в соломе, заложенной на минерализацию в дерново-подзолистые почвы, отмечены в первые два месяца. За этот период содержание фосфора в неразложившихся остатках независимо от вида соломы уменьшилось в среднем на 50%, за 11 месяцев - на 70-89% (или 3,3-6,2 кг/т) по сравнению с исходным его количеством.
Что касается относительного содержания фосфора, то на первоначальном этапе наиболее выраженное снижение данного показателя наблюдалось в неразложившихся остатках соломы рапса (с 0,47% в исходном образце до 0,31%). В неминерализованных остатках соломы других культур изменения были менее выражены. В последующие периоды относительное содержание фосфора мало менялось на протяжении всего опыта, за исключением данного показателя в соломе люпина.
В отличие от зольных элементов, между абсолютным и относительным содержанием азота наблюдалась обратная зависимость. В разлагающейся соломе изучаемых культур на протяжении всего периода минерализации при уменьшении абсолютного содержания азота отмечено увеличение его относительных величин. При этом установлено, что снижение абсолютного содержания азота, в отличие от других элементов питания, характеризовалось более низкими темпами. В среднем этот показатель в неминерализованных остатках соломы, извлеченных из дерново-подзолистых почв, в процессе разложения органической массы в течение двух месяцев уменьшился на 9-33%. К концу проведения модельно-полевых опытов в неразложившейся соломе сохранялось 41-74% азота от его исходного содержания при более низких показателях в соломе люпина и кукурузы, при более высоких - в соломе рапса и ячменя.
Относительное содержание азота в остатках соломы рапса за осенний период увеличилось в зависимости от опытных вариантов с 0,70% до 0,77-0,80%, люпина - с 0,86% до 0,97-1,03%, кукурузы - с 0,70% до 1,08-1,18%, ячменя - с 0,65% до 0,91-0,92%. наиболее высокое относительное содержание азота в неразложившихся остатках соломы сельскохозяйственных культур (в 1,4-2,4 раза превышаюшее первоначальные значения) для всех вариантов опыта было отмечено через 11 месяцев после закладки опыта. на аналогичное поведение азота, приводящее к существенному накоплению относительного его содержания при снижении абсолютного, указано также в работах [19, 20]. По мнению авторов работ [14, 17, 21], столь своеобразное поведение азота при разложении растительных остатков, приводящее к уменьшению его абсолютного и увеличению относительного содержания, по-видимому, является вторичным и обусловлено ресинтезом белковых соединений в виде плазмы микроорганизмов, при отмирании которых образуются высокомолекулярные азотсодержащие органические соединения. Эти вещества могут взаимодействовать с трудно разлагаемыми продуктами соломы, в частности, с лигнином, вследствие чего процентное содержание азота при разложении соломы может увеличиваться.
Абсолютное содержание углерода в неминерализованных остатках при разложении соломы рапса в дерново-подзолистых почвах с течением времени уменьшалось. Через 2 месяца в зависимости от опытных вариантов его содержание снизилось на 25-33% (или на 117-155 кг/т сухой массы) к концу опыта данные показатели составили 37-41% от исходной величины.
Для соломы люпина, кукурузы и ячменя по всем опытным вариантам характерны аналогичные закономерности по снижению содержания углерода в неразложившихся остатках. Отличие заключается в том, что в остатке соломы этих культур, по сравнению с соломой рапса, к концу проведения исследований содержание углерода было ниже в 1,7-2,6 раза при практически одинаковом его количестве в побочной продукции до закладки опыта.
Относительное содержание углерода в неминерализованных остатках в процессе разложения соломы изучаемых культур также уменьшалось. Через 11 месяцев в образцах, извлеченных из дерново-подзолистых почв, в относительном выражении содержание углерода в остатке соломы рапса упало в среднем с 47% до 37%, люпина - с 47% до 41%, кукурузы - с 48% до 41%, ячменя - с 47% до 37%.
Вполне закономерно, что в результате изменений, которым подвержен химический состав соломы сельскохозяйственных культур при минерализации в дерновоподзолистых почвах, меняется соотношение между элементами питания. В этом случае важным моментом является определение изменений в углеродно-азотном соотношении в процессе развития деструкционных процессов. Установлено, что с увеличением срока минерализации всех видов соломы отношение углерода к азоту в неминерализованных остатках менялось в сторону уменьшения. При этом для соломы всех культур характерно некоторое сужение этого соотношения в вариантах с добавлением азота. К концу проведения модельно-полевых исследований во всех неразложившихся остатках соломы, извлеченных из дерново-подзолистых почв, соотношение С/N характеризовалось благоприятными показателями (2030:1). Исключение составила солома рапса, в которой даже через 11 месяцев протекания процессов разложения данное соотношение было несколько выше оптимального и достигало 34-37:1.
ВЫВОДЫ
1. В модельно-полевых опытах на дерново-подзолистых легкосуглинистой и супесчаной почвах установлено, что через 11 месяцев после закладки количество неразложившегося остатка соломы кукурузы в среднем составляло 17%, люпина - 25%, ячменя - 30%, рапса - 50% от исходной массы. наиболее интенсивные потери в массе соломы наблюдались в течение первых двух месяцев после закладки опыта.
2. За осенний период абсолютное содержание калия в соломе в зависимости от ее видового состава в среднем снизилось на 90-91%, фосфора - на 42-55%, кальция - на 46-77%, магния - на 32-82% по сравнению с исходным количеством. По истечении 11 месяцев содержание данных элементов в неминерализованных остатках составляло 2-5%, 11-30%, 18-32% и 9-51% соответственно от первоначальных показателей. Относительное содержание калия в соломе уменьшилось в среднем до уровня 0,13-0,33%, фосфора - 0,28-0,55%, кальция - 0,33-0,51%, магния - 0,12-0,23% против 1,90-3,18%, 0,65-0,86%, 0,41-0,92%, 0,15-0,38% в первоначальных образцах соответственно.
3. Через два месяца абсолютное содержание азота в неминерализованных остатках соломы в результате разложения органической массы в среднем уменьшилось на 9-33%. Через 11 месяцев в неразложившейся соломе сохранялось 41-74% азота от его исходного содержания. Уменьшение абсолютного содержания азота в соломе, заложенной на минерализацию, по сравнению с другими элементами питания характеризовалось более низкими темпами. Для азота наблюдалась обратная зависимость между абсолютными и относительными показателями. наиболее высокое относительное накопление азота в неразложившихся остатках соломы сельскохозяйственных культур (в 1,4-2,4 раза превышаюшее первоначальные значения) отмечено через 11 месяцев после закладки опыта.
4. При разложении соломы в дерново-подзолистых почвах абсолютное содержание углерода в неминерализованных остатках с течением времени уменьшалось. Через 2 месяца в зависимости от вида соломы абсолютное содержание углерода в среднем снизилось на 29-51%, к концу опыта данные показатели составили 15-39% от исходной величины. В относительном выражении содержание углерода через 11 месяцев в остатках соломы упало с 47-48% до 37-41%.
5. К концу проведения модельно-полевых исследований во всех извлеченных из дерново-подзолистых почв неразложившихся остатках соломы соотношение С/N характеризовалось благоприятными показателями (20-30:1). Исключение составила солома рапса, в которой данное соотношение было несколько выше оптимального и достигало 34-37:1.
ЛИТЕРАТУРА
1. Продуктивность севооборота и изменение агрохимических показателей дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы в зависимости от систем удобрения / Т.М. Серая [и др.] // Агрохимия. - 2011. - № 11 - С. 28-35.
2. Сидоров, М.И. Использование соломы на удобрение / М.И. Сидоров, Н.И. Зезюков // Земледелие. - 1988. - № 11. - С. 48-50.
3. Русакова, И.В. Солома - важный фактор биологизации земледелия /И.В. Русакова, н.А. Кулинский, А.А. Мосалева // Земледелие. - 2003. - № 1. - С. 9.
4. Нурмухаметов, Н.М. Солома и сидераты - важные средства повышения микробиологической активности почвы / Н.М. Нурмухаметов // Земледелие. - 2001. - № 6. - С. 14.
5. Анохина, Т.А. Запашка соломы гречихи как элемент биологического земледелия / Т.А. Анохина, Р.М. Кадыров, Т.Г. Бардиян // Весцi НАН Беларусi. Серыя аграрных навук. - 2009. - №2. - С. 62-67.
6. Черкасов, Г.Н. Использование растительных остатков как органических удобрений / Г.Н. Черкасов, Н.А. Чуян, Р.Ф. Еремина // Плодородие. - 2007. - № 6. - С. 22-23.
7. Ульянчик В.И. Роль зеленой массы, растительных остатков редьки масличной, соломы и минеральных удобрений на продуктивность картофеля и ячменя / В.И. Ульянчик, С.Н. Кобринец, Т.В. Гончаревич // Почва - удобрение - плодородие - урожай: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 16-18 февр. 2009 г. / НАН Беларуси, НПЦ нАн Беларуси по земледелию, Ин-т почвоведения и агрохимии, БОП; редкол. В.В. Лапа [и др.]. - Минск, 2009. - С. 221-223.
8. Карелин, Г. наиболее целесообразное использование соломы / Г. Карелин, Н. Володарская // Земледелие. - 1974. - № 8. - С. 57-59.
9. Никончик, П.И. Комплексное влияние систем удобрений, способа использования пожнивной культуры и запашки соломы на продуктивность зернового севооборота / П.И. Никончик, А.Ч. Скируха, А.А. Усеня // Земляробства i ахова раслiн. - 2009. - № 6 (67). - С. 24-28.
10. Солома на удобрение / Ю.В. Буденный [и др.] // Земледелие. - 1990. -№ 12. - С. 53-55.
11. Каликинский, А.А. Влияние удобрения соломой на урожай сельскохозяйственных культур в звене севооборота / А.А. Каликинский, Р.Р. Вильдфлуш, В.И. Барейша // Проблемы накопления и использования органических удобрений: материалы науч. конф., Минск, 17-18 сент. 1975 г. / БелнИИПА; редкол.: С.Г. Скоропанов [и др.]. - Минск, 1976. - С. 87-90.
12. Мерзлая, Г.Е. Сравнительная эффективность систем удобрения в севообороте на дерново-подзолистой песчаной почве / Г.Е. Мерзлая, Н.М. Белоус, М.Г. Драганская // Агрохимия. - 2002. - №1. - С. 42-47.
13. Кольбе, Г. Солома как удобрение / Г. Кольбе, Г. штумпе (пер. с нем.). - М.: Колос, 1972. - 88 с.
14. Александрова, Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации / Л.н. Александрова. - Л.: наука, 1980. - 288 с.
15. Солома - органическое удобрение: рекомендации / В.А. Деревягин, М.Е. Кравченко, И.В. Русакова; ВнИПТИОУ. - Владимир, 1989. - 68 с.
16. Лебедева, Т.Б. Трансформация растительного вещества и гумусное состояние чернозема выщелоченного при использовании удобрений и известковании / Т.Б. Лебедева, С.М. надежкин, М.В. Арефьева // Агрохимия. - 2006. - № 11 -С. 18-24.
17. Гришина, Л.А. Трансформация органического вещества почвы / Л.А. Гришина, Г.н. Копцик, М.И. Макаров. - М.: Изд-во ИГУ, 1990. - 88 с.
18 Мезенцева, Е.Г. Ферментативная активность дерново-подзолистых почв в зависимости от систем удобрения / Е.Г. Мезенцева, Е.Н. Богатырева, Т.М. Серая // Плодородие почв и эффективное применение удобрений. Мат-лы Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 80-летию основания ин-та (5-8 июля 2011 г.). - Минск, 2011. - С. 257-259.
19. Минерализация растительных остатков в дерново-подзолистой суглинистой почве / н.А. Павловец [и др.] // Межведомст. темат. сб. / БелнИИПА. - Минск, 1989. - Вып. 20: Почвенные исследования и применение удобрений. - С. 106-110.
20. Павловец, Н.А. Минерализация послеуборочных растительных остатков озимой ржи, картофеля, клевера красного в дерново-подзолистой суглинистой почве / н.А. Павловец, В.В. Мудрагелова, Л.И. Берестова // Сб. науч. тр. / БелнИИПА. - Минск, 1990. - Вып. 26: Почвоведение и агрохимия. - С. 71-79.
21. Кононова, М.М. Органическое вещество почвы / М.М. Кононова. - М.: Издво Ан СССР, 1963. - 314 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Агрохимическая характеристика почв Забайкалья. Динамика содержания азота в почвах, его роль в питании растений. Влияние азотных удобрений на урожайность и качество сельскохозяйственных культур. Экологические аспекты применения различных удобрений.
курсовая работа [127,4 K], добавлен 21.12.2014Физические, химические и биологические способы подготовки соломы к скармливанию. Высокое содержание клетчатки как особенность химического состава и питательности соломы. Цвет, блеск, упругость и чистота как основные критерии при оценке качества соломы.
реферат [21,3 K], добавлен 25.10.2009- Система применения удобрений в полевом севообороте СПК "Юг Руси" Сальского района Ростовской области
Разработка и обоснование системы удобрения сельскохозяйственных культур в СПК "Юг Руси". Описание климатических и почвенных условий хозяйства, особенности питания сельскохозяйственных растений, свойств удобрений и содержания в них действующих веществ.
курсовая работа [61,0 K], добавлен 08.05.2012 Расчет планируемой урожайности. Особенности питания культур севооборотов. Определение доз минеральных удобрений. Баланс элементов минерального питания под культуры в полевом севообороте. Характеристика агрономической эффективности применения удобрений.
курсовая работа [72,1 K], добавлен 04.04.2016Научные и практические достижения в создании инновационной продукции на основе соломы льна масличного в Украине и в мире. Необходимость разработки нормативных документов для определения качества, классификации волокон и физико-механических показателей.
статья [21,0 K], добавлен 27.08.2017Сведения о хозяйстве. Биологические особенности минерального питания сельскохозяйственных культур. Нуждаемость почвы в известковании. Количественное состояние гумуса. Применение органических и минеральных удобрений. Составление баланса элементов питания.
курсовая работа [73,8 K], добавлен 02.10.2012Содержание питательных веществ в почве. Плотность почвы и болезни. Элементы питания в гумусе. Доступность элементов питания в зависимости от плотности почвы. Содержание элементов питания в органике. Влияние гумуса на активность бактерий. Черви и болезни.
презентация [31,8 M], добавлен 17.03.2014Влияние 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 30.08.2015Отношение культуры сои к условиям питания в разные периоды роста и динамика потребления элементов питания. Расчет норм минеральных удобрений на планируемую прибавку урожая. Подбор видов и норм минеральных удобрений в зависимости от свойств почв.
курсовая работа [45,5 K], добавлен 23.03.2014Заготовка сена с применением вентилирования. Потери питательных веществ. Стандартная влажность сена. Способы хранения сена и их влияние на сохранность питательных веществ. Производство обезвоженных кормов. Химический состав и питательность соломы.
реферат [24,4 K], добавлен 13.12.2011Минеральные удобрения - источник различных питательных элементов для растений. Особенности использования минеральных удобрений в сельском хозяйстве в зависимости от физиологического действия и химического состава. Аммиачные, калийные, фосфорные удобрения.
курсовая работа [138,8 K], добавлен 28.02.2010Исследование содержания элементов питания в почвах СПК "Митрофановское". Разработка направлений и рекомендаций по применению удобрений под капусту, лук, морковь, огурец и картофель. Определение эколого-экономической оценки почв СПК "Митрофановское".
дипломная работа [2,5 M], добавлен 28.06.2010Урожайность сельскохозяйственных культур. Агрохимическое обоснование применения удобрений и средств мелиорации. Расчет накопления, хранения и применения органических удобрений. Определение потребности растений в элементах питания. Расчет норм удобрений.
курсовая работа [84,1 K], добавлен 17.03.2014Преимущество локального приема внесения удобрений перед разбросным. Влияние климатических условии на эффективность использования удобрении. Баланс элементов питания в севообороте. Принципы составления плана применения удобрений под зерновые культуры.
реферат [31,3 K], добавлен 07.12.2008Почвенно-климатические условия и севообороты хозяйства. Особенности питания культур. Оценка уровней окультуренных полей и их продуктивности по ограничивающим плодородие почв факторам. Комплексное агрохимическое окультуривание и расчет доз удобрения.
курсовая работа [162,0 K], добавлен 27.12.2009Анализ особенностей развития и уровней урожайности ячменя на радиоактивной дерново-подзолистой легкосуглинистой почве в условиях внесения в нее активного ила. Оценка удельной активности зерна ячменя и оценка радиомелиративной эффективности активного ила.
дипломная работа [100,0 K], добавлен 17.02.2010Урожайность сельскохозяйственных культур и резервы местных удобрений в хозяйстве. Баланс азота, фосфора и калия в пахотных почва. Расчет выноса азота с урожаями сельскохозяйственных культур. Разработка проектов системы удобрения в севооборотах.
курсовая работа [88,2 K], добавлен 24.09.2019Характеристика почвенного покрова поля и климатических условий. Биологические особенности минерального питания сельскохозяйственных культур. Технология внесения известкующего удобрения для поддерживающего известкования. Количественное состояние гумуса.
курсовая работа [60,4 K], добавлен 14.06.2015Обоснование применения органических и минеральных удобрений. Рекомендации по химической мелиорации почв. Проектирование системы удобрения сельскохозяйственных культур севооборота. Определение агроэкономической эффективности применения удобрений.
курсовая работа [76,3 K], добавлен 06.11.2011История культуры. Районы возделывания и урожайность. Биологические особенности культуры. Требования культуры к элементам питания. Влияние удобрений на урожай и его качество. Дозы, сроки и способы внесения удобрений под культуру.
курсовая работа [64,4 K], добавлен 23.12.2006