Влияние агрохимических средств на плодородие чернозема выщелоченного и состояние тяжелых металлов в почве и растениях
| Вид материала | Автореферат |
| Предложения производству Список работ, опубликованных по теме диссертации |
- Влияние частей склона на плодородие выщелоченного чернозема, урожайность и качество, 325.93kb.
- Влияние аборигенных штаммов bacillus subtilis на микробоценоз чернозема выщелоченного, 352.3kb.
- Удк количественное определение содержания тяжелых металлов в пробах почвы атомно-абсорбционным, 161.57kb.
- Ержание подвижных форм тяжелых металлов Вцелом уровень загрязнения поверхностного почвенного, 31.17kb.
- Московский Государственный Институт Стали и Сплавов (Технологический Университет) Кафедра, 461.38kb.
- План Введение 1 Действие тяжелых металлов на растительные организмы 3 Химическая природа, 600.02kb.
- Ерёмин дмитрий Иванович Агрогенная трансформация чернозема выщелоченного Северного, 802.93kb.
- Изменение состава минеральной части выщелоченного чернозема при длительном применении, 576.22kb.
- Влияние экологических факторов на содержание тяжелых металлов и cs-137 в микобиоте, 623.9kb.
- Статья посвящена актуальной проблеме сегодняшнего дня микроэлементному анализу биосубстратов., 142.08kb.
В условиях интенсивного применения средств химизации в сельском хозяйстве актуальным является вопрос об эколого-агрохимической оценке состояния почв и выращиваемых на них растений.
Как уже было сказано выше, внесение повышенных норм минеральных удобрений, а также мелиорантов на черноземе выщелоченном не приводит к существенному накоплению свинца, цинка, кадмия, меди, никеля и марганца в почве, а также в растениях озимой пшеницы и сахарной свеклы. Следовательно, возделываемая на этой почве растительная продукция экологически безопасна и может быть использована как в кормовых, так и в продовольственных целях.
Однако, из-за высокой стоимости удобрений и связанных с этим больших экономических затрат, возникает вопрос об экономической целесообразности внесения таких высоких доз удобрений, а также мелиорантов.
Прибыль от применения удобрений в звене исследуемого севооборота была получена на всех вариантах опыта. Максимальная прибыль составила на варианте при совместном внесении органических (100 т/га) и минеральных (Р145) удобрений 30 411 руб. с 1 га при уровне рентабельности 50,1 %.
В стационарном опыте наиболее экономически эффективным под сахарную свеклу был вариант с последействием карбоната кальция на фоне навоза. Прибыль составила 22 044 руб. на 1 га при уровне рентабельности 58,3%. Экономически нецелесообразным оказался вариант с внесением двойной дозы минеральных удобрений (N240P240K240) на фоне последействия навоза, где убыток составил 228 руб. на 1 га.
ВЫВОДЫ
1. На черноземе выщелоченном внесение органических и минеральных удобрений в пар в дозах, рассчитанных по системе КАХОП, способствовало значительному накоплению запасов минерального азота в почве перед посевом озимой пшеницы и сахарной свеклы, что создало благоприятный азотный режим в течение всей вегетации.
Максимальные запасы минерального азота в метровом слое почвы отмечались на вариантах с внесением органических удобрений в дозе 100 т/га, а также при совместном внесении органических (100 т/га) и минеральных удобрений (Р145), которые составили к концу парования соответственно 245,6 и 205,5 кг/га.
2. За трехлетний период использования чернозема выщелоченного содержание подвижного фосфора и обменного калия на варианте с естественным плодородием почвы в слое 0 - 20 см практически не изменилось, оно осталось на уровне третьего и четвертого класса обеспеченности. Внесение минеральных и органических удобрений в системе КАХОП значительно повлияло на содержание подвижного фосфора и обменного калия в почве. К моменту уборки сахарной свеклы содержание подвижного фосфора и обменного калия в слое почвы 0 - 20 см на удобренных вариантах увеличилось в 1,40 - 1,59 и 1,15– 1,31 раза по сравнению с годом закладки опыта и в 1,08 - 1,23 и 1,10 - 1,25 раза в сравнении с контрольным вариантом и стало относиться по фосфору - к четвертому, а по калию - к пятому классу обеспеченности.
3. Внесение минеральных и органических удобрений в системе КАХОП увеличивало содержание гумуса в почве. Наиболее значительное увеличение содержания гумуса в пахотном слое чернозема выщелоченного происходило на варианте при совместном внесении органических и минеральных удобрений. Содержание гумуса за 3 года здесь увеличилось на 0,4%.
4. При интенсивном использовании чернозема выщелоченного отмечается тенденция подкисления пахотного слоя на варианте с внесением одних минеральных удобрений. Гидролитическая кислотность увеличивается с 4,8 до 5,4 мг-экв/ 100 г почвы, степень насыщенности основаниями уменьшается с 84,9 до 82,8%. Совместное же внесение органо-минеральных удобрений стабилизирует процесс подкисления чернозема выщелоченного.
5. Внесение повышенных норм минеральных удобрений, а также мелиорантов в мелкоделяночном и длительном стационарном опытах не приводит к существенному накоплению свинца, цинка, кадмия, меди, никеля, марганца в почве. Содержание как валовых, так и подвижных форм тяжелых металлов находилось на уровне, близком к контролю, и во всех случаях было ниже ПДК.
Отмечено положительное влияние фосфатов в мелкоделяночном опыте и последействия мелиорантов в стационарном опыте на снижение содержания подвижных форм тяжелых металлов на черноземе выщелоченном, что указывает на роль фосфатов и извести как возможных детоксикантов.
6. Внесение повышенных норм минеральных удобрений, а также мелиорантов в мелкоделяночном и длительном стационарном опытах не приводит к существенному накоплению свинца, цинка, кадмия, меди, никеля, марганца в растениях озимой пшеницы и сахарной свеклы. Во всех случаях содержание тяжелых металлов была на уровне, близком к контролю, и ниже границы фитотоксичности.
В зерне и соломе озимой пшеницы и корнеплодах сахарной свеклы отмечен дефицит цинка, меди, марганца, что может стать фактором, ограничивающим продуктивность исследуемых культур.
7. Внесение минеральных и органических удобрений в дозах, рассчитанных по системе КАХОП, повышало высоту растений, длину колоса, количество колосков в нем, массу 1000 зерен, что способствовало увеличению урожайности озимой пшеницы. Максимальная урожайность озимой пшеницы в мелкоделяночном опыте была получена при совместном применении органических (100 т/га) и минеральных удобрений (Р145) и составила 4,57 т/га. На этом же варианте опыта отмечена максимальная урожайность корнеплодов сахарной свеклы, которая составила 47,0 т/га. Высокий уровень продуктивности звена севооборота на черноземе выщелоченном создается при совместном внесении органических 100 т/га и минеральных Р145 удобрений (6,67 т/га з.е).
В стационарном опыте, в среднем за 3 года исследований, наибольшая урожайность корнеплодов сахарной свеклы отмечена на варианте с применением минеральных удобрений на фоне последействия навоза и дефеката (46,7 т/га).
8. Внесение органических и минеральных удобрений в дозах, рассчитанных по системе КАХОП, в мелкоделяночном опыте оказывало положительное влияние на качество зерна озимой пшеницы и сбор сахара (содержание белка и клейковины - соответственно 14,0 и 28,2% и сбор сахара 6,2 т/га).
В стационарном опыте, в среднем за 3 года исследований наряду с получением максимальной урожайности на вариантах с последействием дефеката и карбоната кальция получены корнеплоды с высоким содержанием сахара (соответственно 15,3 и 16,4%).
9. Внесение органических и минеральных удобрений в пар по системе КАХОП повышало содержание азота, фосфора, калия в основной и азота, фосфора в побочной продукции озимой пшеницы и сахарной свеклы и не оказывало влияния или снижало концентрацию калия в побочной продукции исследуемых культур. Аналогичная закономерность прослеживалась и на посевах сахарной свеклы в стационарном опыте.
10. С ростом урожайности культур звена севооборота на вариантах с внесением удобрений возрастал и вынос элементов питания. На удобренных вариантах опыта вынос озимой пшеницей и сахарной свеклой был выше по азоту в 1,55 - 2,09, фосфору - в 1,80 - 2,64, калию - в 1,22 - 1,86 раза в сравнении с контрольным вариантом. Максимальный вынос элементов питания с урожаем культур звена севооборота был отмечен на варианте при совместном внесении органических и минеральных удобрений (навоз 100 т/га + Р145) и составил 208,4 кг/га по азоту, 65,5 кг/га по фосфору и 268,7 кг/га по калию.
В стационарном опыте в среднем за трехлетний период исследований на удобренных вариантах вынос был выше по азоту в 1,24 - 2,23, фосфору - в 1,98-2,58, калию - в 1,31-1,75 раза по сравнению с контрольным вариантом опыта.
Внесение повышенных норм удобрений в пар по системе КАХОП обеспечивало положительный баланс азота, фосфора и калия в звене севооборота, исключением был баланс по азоту на варианте с внесением минеральных удобрений в дозах Р395К335, где он складывался отрицательный (- 124,6 кг/га).
В среднем за 3 года исследований в стационарном опыте положительный баланс по всем трем элементам питания был отмечен на всех вариантах опыта, за исключением варианта с последействием карбоната кальция на фоне навоза, где баланс по калию был отрицательный (- 74,1 кг/га).
11. Прибыль от применения удобрений в звене исследуемого севооборота была получена на всех вариантах опыта. Максимальная прибыль составила на варианте при совместном внесении органических (100 т/га) и минеральных (Р145) удобрений 30 411 руб. с 1 га при уровне рентабельности 50,1 %.
В стационарном опыте наиболее экономически эффективным под сахарную свеклу был вариант с последействием карбоната кальция на фоне навоза. Прибыль составила 22 044 руб. на 1 га при уровне рентабельности 58,3%. Экономически нецелесообразным оказался вариант с внесением двойной дозы минеральных удобрений (N240P240K240) на фоне последействия навоза, где убыток составил 228 руб. на 1 га.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. Для обеспечения высокой продуктивности звена парозернопропашного севооборота (не менее 6 т/га з.е.) на черноземе выщелоченном лесостепи ЦЧЗ со средним содержанием фосфора и повышенным калия необходимо вносить совместно навоз 100 т/га и Р145 в виде минеральных удобрений в пар. Указанная система удобрений способствует не только получению максимальной продуктивности звена севооборота, но и сохранению и воспроизводству почвенного плодородия, а также получению продукции высокого качества и экономически оправдана.
2. Для снижения содержания подвижных форм тяжелых металлов в почве и, как следствие, уменьшения их фитотоксичности, а также улучшения показателей почвенной кислотности необходимо применять в севообороте на черноземе выщелоченном кальцийсодержащие мелиоранты.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
В реферируемых изданиях, утвержденных ВАК
1. Мязин Н.Г. Агрохимические показатели чернозема и урожай озимой пшеницы при комплексном агрохимическом окультуривании / Н.Г. Мязин, Ю.А. Кошелев // Плодородие. – 2009. - № 1(46). – С. 20-22.
В сборниках научных трудов, материалах конференций и других изданиях
2. Мязин Н.Г. Динамика пищевого режима чернозема выщелоченного в условиях применения удобрений в системе КАХОП / Н.Г. Мязин, Ю.А. Кошелев // Русский чернозем: юбилейный сборник научных работ [под науч. ред. В.Д. Иванова]. – Воронеж: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2007. – С. 35-41.
3. Кошелев Ю.А. Изменение агрохимических показателей чернозема выщелоченного под озимой пшеницей при комплексном агрохимическом окультуривании / Ю.А. Кошелев, Н.Г. Мязин // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. – 2008. - №1(16). – С. 19-24.
4. Кошелев Ю.А. Технология сохранения и воспроизводства плодородия чернозема выщелоченного / Ю.А. Кошелев // Ресурсосберегающие технологии в сельском производстве и технические средства их реализации: материалы межрегиональной научно-практической конференции. – Воронеж: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2009. – С. 21.
5. Кошелев Ю.А. Влияние комплексного агрохимического окультуривания на изменения агрохимических показателей чернозема выщелоченного и продуктивность севооборота / Ю.А. Кошелев, Н.Г. Мязин // Инновационные технологии и технические средства для АПК: материалы межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых.– Воронеж, 2009. – Ч. II. – С. 150-157.
Подписано в печать 19.11.2009 г. Формат 60х841/16. Бумага кн.-журн.
П.л. 1,0. Гарнитура Таймс. Тираж 120 экз. Заказ № 549
Т
ипография ФГОУ ВПО ВГАУ 394087, Воронеж, ул. Мичурина, 1