Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 9
1.1. Современное представление о плодородии почвы и его качественное состояние 9
1.2. Моделирование агрохимических показателей плодородия основных типов почв Нечерноземной зоны 24
1.3. Влияние удобрений на агрохимические показатели почв, урожайность сельскохозяйственных культур и качество урожая 32
Глава 2. Условия и методика исследований 41
2.1. Условия и методика проведения исследований 41
2.2. Почвенный покров Чувашской Республики 44
2.3. Климат Чувашской Республики 48
2.4. Полеводство Чувашии и применение удобрений 55
Глава 3. Результаты исследований 66
3.1. Динамика агрохимических показателей пахотного слоя почв Чувашской Республики 66
3.2. Эффективность применения удобрений в условиях Чувашской Республики 71
3.3. Агрохимическая характеристика почв базовых хозяйств по основным почвенно-климатическим зонам Чувашии 75
3.3.1. Северная зона 75
3.3.2. Центральная зона 80
3.3.3. Южная зона 83
3.3.4. Урожайность основных полевых культур в зависимости от состояния плодородия почвы и применения удобрений 88
3.4. Урожайность сельскохозяйственных культур в основных почвенно-климатических зонах Чувашской Республики 99
3.5. Качественная характеристика растениеводческой продукции в зависимости от состояния плодородия почвы 104
Глава 4. Экономическая и энергетическая оценка возделывания сельскохозяйственных культур в зависимости от плодородия почвы 108
4.1. Экономическая оценка 108
4.1.1. Экономическая эффективность применения удобрений при возделывании яровой пшеницы 108
4.1.2. Экономическая эффективность применения удобрений при возделывании картофеля 109
4.2. Энергетическая оценка 112
4.2.1. Энергетическая эффективность применения удобрений при возделывании яровой пшеницы 112
4.2.2. Энергетическая эффективность применения удобрений при возделывании картофеля 115
Глава 5. Прогноз возможных изменений агрохимичес -ких показателей плодородия почвы и пути их оптимизации для повышения урожайности сельскохозяйственных культур 119
Выводы 125
Предложения производству 127
Список литературы 128
Приложения 150
- Моделирование агрохимических показателей плодородия основных типов почв Нечерноземной зоны
- Влияние удобрений на агрохимические показатели почв, урожайность сельскохозяйственных культур и качество урожая
- Агрохимическая характеристика почв базовых хозяйств по основным почвенно-климатическим зонам Чувашии
- Энергетическая эффективность применения удобрений при возделывании яровой пшеницы
Введение к работе
Для того, чтобы человек жил и созидал, ему прежде всего необходима пища, а, как известно, основной кормилицей является почва. В настоящее время численность населения планеты составляет свыше 6 млрд. человек, в перспективе количество проживающих людей будет неуклонно возрастать, следовательно, необходимость обеспечения населения продуктами питания также будет возрастать. С другой стороны, все больше сокращаются площади сельскохозяйственных угодий за счет укрупнения городов, населенных пунктов, строительства газо - и нефтепроводов, линий электропередач, автомобильных и железных дорог, а также наблюдается резкое падение почвенного плодородия, снижается содержание гумуса, элементов питания — азота, фосфора, калия, других макро - и микроэлементов. Таким образом, с одной стороны, число живущих людей на Земле возрастает, а с другой, площадь пахотных земель и их плодородие падает, следовательно, на повестку дня остро встает вопрос об интенсификации сельскохозяйственного производства.
Из 2,5 млрд. гектаров пахотно-пригодных земель в мире используется примерно 1,5 млрд. гектаров.
Удовлетворение возрастающих потребностей в продукции растениеводства в наших условиях, возможно лишь при интенсивном ведении земледелия, что связано, прежде всего, с увеличением применения удобрений.
По прогнозам ФАО мировая потребность в минеральных удобрениях к настоящему моменту уже достигла приблизительно к 300 млн.т., в том числе -170 млн.т. азотных, 70 млн.т. фосфорных и 60 млн.т. калийных. Как известно, в США 125 млн. гектаров уборочных площадей, т.е. примерно столько же, сколько в России (128,9 млн. гектаров). При этом там в 1995-1997 годы ежегодно производили более 26млн.т. минеральных удобрений, т.е. 208 кг на 1 гектар пашни. В земледелии использовалось свыше 10 млн.т. азотных, 4 млн.т.
фосфорных и около 5 млн.т. калийных удобрений, что обеспечило положительный баланс питательных веществ.
В ФРГ в 1991-1993 гг. в среднем за год на 1 гектар сельскохозяйственных угодий вносилось 192,3 кг минеральных удобрений, в том числе - 108,7 кг/га азотных, 34,3 кг/га фосфорных и 49,3 кг/га калийных.
Проблема компенсации элементов питания в настоящее время чрезвычайно актуальна для России. Баланс питательных веществ в земледелии Российской Федерации отрицательный.
В целом, для обеспечения стабильного функционирования АПК и расширенного воспроизводства почвенного плодородия России, по экспертным данным Минсельхозпрода, требуется 16,5 млн.т. минеральных удобрений, тогда как в 1996-1997 гг. объемы их внесения не превысили 1,4-1,7 млн.т., или приблизительно 14 кг на 1 гектар, что более чем в 10 раз меньше научно обоснованной потребности. Нынешние объемы применения удобрений вдвое ниже, чем в Германии в начале прошлого века.
Актуальность исследований. В Чувашской Республике на землях сельскохозяйственного назначения преобладают серые лесные почвы, которые занимают 691,7 тыс.га (60%), черноземы — 175,3 тыс.га (15,2%) и дерново-подзолистые почвы - 36,5 тыс. га (3,2%).
В республике 84% пахотных земель и естественных кормовых угодий размещено на склонах и поэтому они подвержены водной эрозии. Её земли являются наиболее эродированными в Российской Федерации. Существующая высокая степень эродированности оказывает значительное отрицательное воздействие на почвенное плодородие. Проблема его усугубляется еще и тем, что в почвы Чувашской Республики с каждым годом вносится все меньше минеральных и органических удобрений. Так, в целом по республике, применение удобрений под зерновые культуры снизилось с 49 кг д.в./га (в 1998г.) до 28 кг д.в./га (2002г.) и, соответственно, под картофель — с 175 кг д.в./га до 145 кг д.в./га, под овощи - с 123 кг д.в./га до 57 кг д.в./га.
Таким образом, изучение в условиях Чувашии состояния почвенного плодородия в процессе длительного сельскохозяйственного использования и разработка путей их оптимизации для дальнейшего повышения урожайности сельскохозяйственных культур - насущная задача дня.
Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы - выявить закономерности изменения агрохимических показателей плодородия основных типов почв Чувашской Республики в процессе их сельскохозяйственного использования и разработать пути их оптимизации для повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
Для реализации поставленной цели предусматривалось решение следующих основных задач:
Изучить динамику основных агрохимических показателей пахотного слоя почв Чувашской Республики, в том числе почв базовых хозяйств по основным почвенно-климатическим зонам Чувашии (северная, центральная, южная) в зависимости от продолжительности их сельскохозяйственного использования.
Рассчитать баланс гумуса, азота, фосфора и калия в земледелии Чувашской Республики за 1992-2003 гг.
Изучить эффективность применения удобрений в условиях Чувашской Республики.
Исследовать урожайность основных полевых культур в зависимости от состояния плодородия почвы.
5. Исследовать качественный состав растениеводческой продукции в
зависимости от состояния плодородия почвы.
6. Дать экономическую и энергетическую оценку возделывания
сельскохозяйственных культур в зависимости от плодородия почвы.
7. Сделать прогноз возможных изменений агрохимических показателей
плодородия почвы и разработать пути их оптимизации для повышения
урожайности сельскохозяйственных культур.
Научная новизна. Впервые в условиях Чувашской Республики изучена динамика агрохимических показателей плодородия основных типов почв (дерново-подзолистых, серых лесных и черноземных) в зависимости от продолжительности их сельскохозяйственного использования.
Получены данные по содержанию тяжелых металлов (Zn, Си, Pb, Cd) в изучаемых почвах, обобщены урожайные и качественные характеристики основных полевых культур в зависимости от состояния плодородия почвы. Дана экономическая, энергетическая оценка возделывания сельскохозяйственных культур, сделан прогноз возможных изменений агрохимических показателей плодородия почвы и разработаны пути их оптимизации для повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
Практическая значимость. Результаты исследований используются для прогнозирования изменения агрохимических показателей плодородия основных типов почв Чувашии и продуктивности культур полевых севооборотов.
Экспериментальные данные являются теоретической и практической основой для разработки научно обоснованных систем удобрения и известкования, обеспечивающих высокую продуктивность полевых севооборотов.
Результаты исследований вошли в научные основы и рекомендации по системе применения удобрений и известковых материалов в земледелии Чувашской Республики. Они используются при изучении дисциплин — «Агрохимия», «Растениеводство» и «Сельскохозяйственная экология» в Чувашской государственной сельскохозяйственной академии.
На защиту вносятся следующие положения:
1. Динамика агрохимических свойств почв базовых хозяйств по основным почвенно-климатическим зонам Чувашии (северная, центральная, южная) в зависимости от продолжительности их сельскохозяйственного использования.
Урожайность и качественный состав основных полевых культур в зависимости от состояния плодородия почвы.
Экономическая и энергетическая оценка возделывания сельскохозяйственных культур.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на Всероссийской научно-практической конференции 6 июня 2003г. «Адаптивно-ландшафтная система земледелия на примере колхоза «Ленинская Искра» Ядринского района Чувашской Республики» и на конференциях студентов, аспирантов и преподавателей Чувашской ГСХА в 2003 - 2004 гг. Результаты исследований опубликованы в 6-й'работах.
Материалы исследования постоянно использовались в учебном процессе
при чтении лекций, выполнении дипломных работ студентами
агрономического факультета Чувашской государственной
сельскохозяйственной академии, а также в выступлениях на ежегодных семинарах и конференциях специалистов сельского хозяйства в районах Чувашской Республики.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 127 страницах компьютерного текста и состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений производству, содержит 26 таблиц, 22 рисунка и 20 приложений. Список использованной литературы включает 177 наименований, в том числе 10 иностранных авторов.
Моделирование агрохимических показателей плодородия основных типов почв Нечерноземной зоны
В последние годы начали широко внедряться математические методы. Основная задача внедрения методов состоит в том, чтобы на базе некоторых объективных характеристик, относящихся к почве, климату, взаимодействию удобрений с почвой и другим условиям, дать производству рекомендации об оптимальных сочетаниях доз удобрений и в расчете на максимальный эффект. Эта основная задача требует предварительного решения нескольких частных задач. Во-первых, необходимо построить математическую модель действия удобрений с учетом их взаимодействия. Во-вторых, после выбора подходящей математической модели необходимо определить зависимость соответствующих параметров этой функции от агрохимических и других характеристик. Для решения задачи прогнозирования эффективности удобрений в производстве на основе математических методов необходимо не только основываться на накопленном опытном материале, но и организовать накопление специального материала, содержащего более широкие данные - информацию о действии удобрений в зависимости от доз и их форм. Такую информацию дают результаты длительных, многофакторных опытов. В результате обработки данных опытов можно найти математическое выражение эффективности удобрений и на основе фактически полученных урожаев определить зависимость соответствующих параметров производственной функции эффективности удобрений от агрохимических и других показателей (Богдевич, Детковская, Кулаковская, Лупинович, 1968; Reiher, 1970; Орловский, 1971; Асланян, 1974; Воронков, Крупкин, 1974; Егорова, 1978; Гамалей, Плишко, Суконник, Фишенко, 1979; Кулаковская, 1980; Гамалей, Гордецкая, Максимов, Суконник, Фищенко, 1980; Носко, 1981; Кулаковская, 1984; Кулаковская, 1986; Покудин, 1989; Ивойлов, Сорокин, Сорокина, 1989; Огребков, 1989; Виноградова, Листова, Платонова, 1990; Кулаковская, 1990; Ковш, Пестряков, Попов, 1990; Образцов, 1990; Матвеенко, Файнзильбер, Чуков, 1990).
По мнению Образцова А.С. (1990), моделирование - это мощный инструмент в руках исследователя, предназначенный для решения задач прогнозирования и оптимального управления объектами. Математические модели как средство, облегчающее выработку лучших плановых и технологических решений, могут широко применяться в производстве только в том случае, если внедрение их не связано с необходимостью введения трудоемких операций и не вызывает дополнительных трудностей в работе специалистов сельского хозяйства. Основные требования к модели прикладного характера следующие: модели урожайности культур, предназначенные для решения задач управления продукционным процессом, оптимизации систем удобрений, структуры посевных площадей и т.п., должны отражать реальный объект в необходимой степени, при этом не допуская излишней подробности описания. Модель во всех блоках должна быть понятной пользователям. Желательно, чтобы информации, поступающей от агрометеорологической, агрохимической и других организаций, обслуживающих сельское хозяйство, было достаточно для использования модели. Процесс разработки модели состоит из тех же этапов, что и процесс систематического анализа. Первый этап - выбор типа моделей и обоснование степени ее сложности. Второй этап - разработка качественной модели. Третий этап - формализация модели. Четвертый этап - определение вида функций и параметров модели. Пятый этап - оценка адекватности модели. Шестой этап -анализ чувствительности модели. Седьмой этап - использование модели.
Шишов Л.Л., Карманов И.И., Дурманов Д.Н. (1987) под моделью плодородия почв понимают совокупность агрохимических важных свойств и почвенных режимов, отвечающих определенному уровню продуктивности растений. Таким образом, модель по Образцову А.С. (1990) должна учитывать некоторый набор связанных с плодородием почвенных факторов (элементов плодородия), количество которых может быть достаточно большим. При этом важное значение имеют правильное выделение основных элементов и установление взаимосвязей между ними. Так, при оценке оптимальности уровней того или иного элемента минерального питания в почве необходимо учитывать не только их абсолютные значения, но и соотношения с другими элементами. Установлено, что доступность отдельных элементов для растений изменяется в зависимости от условий увлажнения, температуры, концентрации других элементов. Выбор элементов плодородия почвы, которые отражают ее состояние и должны учитываться моделью, один из важнейших этапов системного анализа. Модели процессов могут прогнозировать последствия, сезонную динамику почвенно-экологических и биологических процессов.
Орловский Н.В. (1971) предлагает применение в исследованиях метода почвенных призм (педотронов). Главная задача их - разработка и создание для каждого почвенного типа или подтипа моделей почв с максимальной биологической продуктивностью. За последние годы стало возможным выращивать растения в строго регулируемых условиях освещения, температуры, водного и минерального питания. Моделирование отдельных почвенных процессов начинает внедряться в практику почвенных исследований. Современный уровень наших знаний о почвах позволяет строить для каждого почвенного типа и подтипа примерную модель высоко окультуренной почвы. Создание таких высокоурожайных моделей для типов почв будет иметь направляющее значение для агрономической оценки почв, их бонитировки и, в конечном счете, для новой постановки вопросов диагностики, генезиса и классификации почв по их свойствам и жизненным процессам.
Огребков И.М. (1989) в своей работе рассматривал результаты исследования закономерностей действия факторов почвенного плодородия, удобрений и погоды на урожай сельскохозяйственных культур на дерново-подзолистых почвах Центрального района НЧЗ. Исследование осуществлено с использованием принципов системного подхода на базе математического моделирования продуктивности озимой пшеницы, ячменя и картофеля в системе почва - удобрения - погода - урожай. Почвенный блок системы представлен пятью характеристиками: рН (V,%), содержание физической глины (Фг,%), гумуса (Г,%), Рг05, КгО в мг/ЮОг. почвы; блок удобрений -(NPK) в кг д.в./га; погодный блок - коэффициентом погодных условий (КП). Информационное поле экспериментальных данных для идентификации параметров модели составили данные опытов, проведенных в филиалах и опытных станциях ВИУА и других научных учреждениях. Статистические характеристики моделей оцениваются коэффициентом множественной корреляции (R), выражающим степень тесноты связи между расчетными и экспериментальными значениями выходной величины; коэффициентом детерминации (R2), оценивающим ту долю изменчивости выходной величины, которая обусловливается колебаниями значений изучаемых факторов. Исследование моделей целесообразно начать с анализа самих уравнений регрессии. Прежде всего, следует отметить, что действие возрастающих доз удобрений (NPK), а также таких характеристик почвенного плодородия, как содержание подвижного фосфора и обменного калия в почве, характеризуется как положительными линейными членами регрессии, так и отрицательными квадратичными, что свидетельствует о нелинейном характере их влияния на урожай.
Влияние удобрений на агрохимические показатели почв, урожайность сельскохозяйственных культур и качество урожая
Повышение урожайности сельскохозяйственных культур осуществляется в основном в результате улучшения плодородия почвы, а также подбора культур и сортов, наиболее приспособленных к данным почвенно-экологическим условиям. Таким образом, величина и стабильность урожая в основном, особенно в Нечерноземной зоне, связаны с уровнем плодородия почвы, который при интенсивном земледелии все в большей степени определяется деятельностью человека. Для этого необходимо изучение количественного учета компонентов плодородия почвы, установление оптимальных параметров их гидротермических, физических, физико химических, химических и биологических свойств, что позволит реализовать потенциальные возможности высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных культур (Шишов, Карманов, Дурманов, 1987). На урожайность сельскохозяйственных культур и качество урожая существенно влияют органические и минеральные удобрения, благодаря комплексному улучшению агрохимических показателей почв, в особенности дерново-подзолистых (Карпова, 1965; Адрианов, 1966; Булаткин, 1968; Сидоренко, Шевченко, 1973; Шевелева, 1974; Гонтарева, Тукалова, 1974; Splittshoesser, Vandemark, Khan, 1974; Алексеева, Кулакова, 1975; Малахова, Овсянникова, Бакка, 1975; Ога, 1975; Баталина, Богдан, 1977; Гамалей, Плишко, Суконник, Фишенко, 1979; Неретин, Терехова, 1979; Братерская, Доспехов, Кирюшин, 1980; Кузьмич, Переправо, 1986; Барштейн, Лютая, Одреховский, Петрова, Сирот, Зубенко, Якименко, 1987; Водянов, Гетманец, Давыдова, 1987; Бижоев, 1988; Ивойлов, Сорокин, Сорокина, 1989; Батхин, Касицкий, Хлыствоский, 1989; Масло, Гамаюнов, 1989; Синявский, 1989; Гармашев, Лебедева, Царев, Журба, Шапашникова, Шамаракова, 1990; Вьюгин, Шаманаев, 1990; Виноградова, Листова, Платонова, 1990; Алмазов, Холуяко, 1990-1; Амиров, 1991; Балябо, Вишневский, Шевченко, 1991; Найденов, Солдатенко, Терехова, 1991; Алмазов, Холуяко, 1990-2; Алмазов, Холуяко, 1990-3; Алмазов, Холуяко , 1990-4;Poulton, 1996).
Балябо С.А., Шевченко Л.А., Вишневский В.В. (1991) исследовали влияние длительного (24года) применения удобрений на плодородие дерново-слабоподзолистой рыхлопесчанной почвы. В условиях Полесья Украины главный лимитирующий фактор в получении стабильно высоких урожаев сельскохозяйственных культур - низкий уровень естественного плодородия почв, особенно легких дерново-подзолистых. Основными приемами повышения плодородия таких почв остаются известкование и применение органических удобрений в сочетании с минеральными. Систематическое применение удобрений на протяжении четырех ротаций севооборота привело к определенному изменению агрохимических показателей почвы. Содержание гумуса в почве увеличилось по всем удобряемым вариантам опыта на 28 - 73%. За четыре ротации севооборота заметно увеличилась кислотность почвы, причем наиболее заметно повышали кислотность азотные удобрения. Внесение извести в дозе по 0,5 гидролитической кислотности однократно за ротацию севооборота при среднем ежегодном уровне применения органических и минеральных удобрений (торфокомпост 13,3 т/га + N55 Р50 К5б) не останавливало процессы повышения кислотности почвы. Повышение дозы извести до 1,0 по гидролитической кислотности позволило приостановить процессы ухудшения физико-химических свойств почвы, связанные с систематическим применением удобрений. Длительное применение органических и минеральных удобрений способствовало повышению содержания подвижного фосфора и обменного калия. Доспехов Б.А., Кирюшин Б.Д., Братерская А.Н. (1980) обобщили результаты исследований в двух многолетних стационарных опытах ТСХА. Они установили, что длительное сельскохозяйственное использование дерново-подзолистой почвы (полевая культура), обработка почвы, удобрения и известь значительно улучшали ее свойства до глубины 1 м. Длительное сельскохозяйственное использование почвы вызывает изменения морфологических признаков и физико-химических свойств, гумусированности и питательного режима не только пахотного слоя, но и нижележащих горизонтов. Карпова Э.С. (1965) считает, что под влиянием удобрений можно значительно улучшить химические, физические и биологические свойства хорошо окультуренной дерново-среднеподзолистой почвы. Под влиянием длительного применения минеральных удобрений содержание гумуса в почве повысилось незначительно: 0,05% в слое 0-20 см, 0,18%о в слое 20 - 30 см и 0,2% в 30 - 50см слое. При совместном же внесении органических и минеральных удобрений произошло заметное возрастание содержание гумуса: в слое 0,20 см - 0,44%, 20-30 см - 0,29% и в слое 30-50 см-0,15%. Кузьмич М.А., Переправо В.В. (1986) в стационарном полевом опыте в условиях севооборота при орошении установили, что на дерново-подзолистой почве применение в среднем 200 кг/га NPK обеспечивает получение около 44 ц з.е./га и способствует накоплению в почве подвижных форм фосфора и калия. Минеральные удобрения, не использованные растениями в год внесения, создают в почве запас питательных веществ. Фосфорные и калийные удобрения, обладая длительным последействием, способствуют повышению почвенного плодородия.
Агрохимическая характеристика почв базовых хозяйств по основным почвенно-климатическим зонам Чувашии
Северная зона Чувашской Республики представлена в основном дерново-подзолистыми почвами. Объектами исследований в данной зоне являлись СХПК "Волга" Козловского района и СХПК "Волгарь" Марпосадского района.
Агрохимические показатели дерново-подзолистых почв, а также валовое содержание в них тяжелых металлов СХПК "Волга" Козловского района по восьми турам обследования приведены в прилож. 1, а агрохимические показатели дерново-подзолистых почв СХПК "Волгарь" Марпосадского района по семи турам обследования в прилож. 2. Прежде всего, следует отметить, что в хозяйстве «Волга» Козловского района из 2386 гектаров большая часть (1713 га) принадлежит дерново-подзолистым среднесуглинистым почвам. Из приведенных данных следует, что за годы обследования обменная кислотность на 0,2 единиц снизилась и дерново-подзолистая почва характеризуется как слабокислая (рис.1). Чуть более, чем в 2 раза, вырос показатель суммы обменных оснований, что является положительным фактом. Гидролитическая кислотность снизилась, об этом свидетельствует и увеличение показателя степени насыщенности почвы основаниями. С 89% в 1989 году она достигла к 2002 году 95%, следовательно, почвы в известковании не нуждаются. Обнаруживается значительное снижение содержания гумуса. Если содержание гумуса в 1980 году составляло 2,5%, то в 2002 году его количество равнялось 1,8%. Содержание гумуса снизилось на 0,7% (рис.2). По содержанию подвижных форм фосфора и калия дерново-подзолистые почвы характеризуются как средней степени обеспеченности, к 2002 году их количество по сравнению с 1967 годом заметно возросло (рис.3). Увеличение их количества свидетельствует о том, что в данные почвы вносились минеральные удобрения.
Прежде, чем приступить к анализу содержания тяжелых металлов в дерново-подзолистых почвах, следует привести допустимые научные концентрации их содержания в почвах. Ориентировочные допустимые концентрации (ОДК) для цинка - 220,0 мг, для меди 132, 0 мг, для свинца - 130 мг, для кадмия 2,0 мг/кг почвы. Сопоставив результаты исследований с допустимыми концентрациями, мы видим, что содержание Zn, Си, РЬ и Cd в дерново-подзолистых почвах в пределах нормы (прилож. 1).
В СХПК "Волгарь" Марпосадского района из 2329 гектаров пашни, 2076 га представлены дерново-подзолистыми среднесуглинистыми почвами. Анализ агрохимических показателей, приведенных в прилож. 2, свидетельствует о том, что дерново-подзолистые почвы с 1966 по 1989 гг. по значению рН солевой вытяжки характеризовались как кислые, а начиная с 1989 по 1998 гг. как слабокислые (рис.4). Содержание гумуса уменьшилось на 0,1% (рис.5). Содержание подвижных форм фосфора и калия по турам обследования возрастало. Так, в 1998 г. содержание Р205 составило 173 мг/кг почвы, т.е. степень обеспеченности почвы фосфором высокая. Содержание К20 к 1998 году достигло до 147 мг/кг почвы, т.е. степень обеспеченности калием средняя (рис.6). Эти показатели свидетельствуют о том, что в дерново-подзолистые почвы вносились минеральные удобрения.
Обнаруживается снижение гидролитической кислотности, увеличение суммы обменных оснований и степени насыщенности почв основаниями, свидетельствующие о том, что данные почвы не нуждаются в известковании. Содержание тяжелых металлов также находится в пределах допустимых концентраций (прилож. 2).
Таким образом, на основе обобщения агрохимических показателей 2-х типичных хозяйств северной зоны, где почвы в основном представлены дерново-подзолистыми среднесуглинистыми, можно заключить, что за годы их эксплуатации обнаруживаются и положительные и отрицательные моменты. В качестве положительного следует отметить изменение кислотности почвы в лучшую сторону, увеличение содержания подвижных форм фосфора и калия, снижение гидролитической кислотности, увеличение суммы поглощенных оснований и степени насыщенности почвы основаниями. В качестве отрицательного - снижение содержания гумуса. Содержание Zn, Си, РЬ и Cd в дерново-подзолистых почвах в пределах нормы.
Энергетическая эффективность применения удобрений при возделывании яровой пшеницы
Дальнейшая интенсификация сельскохозяйственного производства, рост урожайности культур будут сопровождаться увеличением затрат не возобновляемой энергии, в том числе и за счет возрастающего применения удобрений. В совокупных энергозатратах на осуществление технологического процесса минеральные удобрения в расчете на 1 кг. д.в. оцениваются следующим количеством энергии (МДж): азотные - 86,6 (aN), фосфорные (аР) - 12,6, калийные (аК) - 8,3, навоз (80% влажности) - 0,42 (Минеев,1990).
Наименьшая энергетическая эффективность наблюдается у азотных удобрений, что связано с более высокими энергозатратами на их производство по сравнению с фосфорными и калийными удобрениями. Энергетическая эффективность применения удобрений в разных зонах республики при возделывании яровой пшеницы приведены в табл. 24.
Таким образом, на единицу энергетических затрат при возделывании яровой пшеницы в СХПК «Волгарь» Марпосадского района (северная зона) получено 0,40, в ТОО «Луч» Цивильского района (центральная зона) 1,11, а в КХ «Алга» Батыревского района (южная зона) 1,07 единиц энергии, содержащейся в прибавке урожая от минеральных удобрений, т.е. с энергетической точки зрения возделывание яровой пшеницы более эффективно в центральных и южных зонах, чем в северных. Расчет энергетической эффективности применения минеральных удобрений при возделывании картофеля в СХПК «Волга» Козловского района. Энергетическая эффективность применения удобрений в разных зонах республики при возделывании картофеля приведена в табл. 25.
Таким образом, на единицу энергетических затрат при возделывании картофеля в СХПК «Волга» Козловского района (северная зона) получено 1,62, в ТОО «Луч» Цивильского района (центральная зона) - 2,70, в КХ «Алга» Батыревского района (южная зона) - 2,45 единиц энергии, содержащейся в прибавке урожая от минеральных удобрений, т.е. с энергетической точки зрения возделывание картофеля с применением минеральных удобрений весьма эффективно во всех зонах республики, но более эффективнее в центральной и южной зонах.
В Чувашской Республике на землях сельскохозяйственного назначения преобладают серые лесные почвы, которые занимают 691,7 тыс.га (60%), черноземы — 175,3 тыс.га (15,2% ) и дерново-подзолистые почвы - 36,5 тыс.га (3,2%). Механический состав почв в основном тяжело и средне-суглинистый, присутствуют легкосуглинистые и супесчаные почвы.
Пахотные земли и естественные кормовые угодья на 84% размещены на склонах. Земли Чувашской Республики являются наиболее эродированными в Российской Федерации. Коэффициент расчлененности территории составляет 1,25, насчитывается более 3,7 тыс. оврагов и балок общей протяженностью свыше 22 тыс. км. Пашни подвержены водной эрозии на 81% (Белков И.М. и др. 1996). По данным центра агрохимической службы «Чувашский» ежегодно с пахотных земель республики смывается до 20,4тыс. тонн гумуса, до 4,7тыс. тонн азота, до 4,1тыс. тонн фосфора и до 5,4тыс. тонн калия. В настоящее время кислые почвы составляют 268,2тыс. га (44%), почвы с низким содержанием подвижного фосфора - 131,4тыс. га (20,1%), с пониженным содержанием обменного калия - 257,5тыс. га (39,4%).
С 1994 года наметилась тенденция увеличения площадей кислых почв и сокращение объемов применения удобрений. Так, в целом по республике применение удобрений под зерновые культуры снизилась с 49кг д.в./га (в 1998г.) до 28кг д.в./га (в 2002г.) и, соответственно, под картофель - с 175кг, д.в./га до 145кг д.в./га, под овощи с 123кг д.в./га до 57кг д.в./га.
