Введение к работе
1.1. Актуальность проблемы. Изменившая социально-экономическая обстановка в стране требует разработки совершенно новой концепции ведения сельского хозяйства и его химизации-от интенсивного, среднего уровня применения удобрений до полного отказа от них. Важно определить роль и значение удобрений как мощного фактора роста продуктивности сельскохозяйственных культур в условиях адаптивно-ландшафтного земледелия. В этой связи вопросы управления урожайностью культур за счет ограниченного количества туков, мобилизации до разумных пределов резервов элементов почвы имеют стратегическое значение.
Научно-обоснованное использование, питательных элементов почвы, з том числе и калия, без ущерба для эффективного И" потенциального плодородия невозможно без глубокого изучения вопросов, раскрывающих значение форм почвенного калия в питании растений, агроэкологических аспектов применения удобрений.
Для земледелия юго-запада Нечерноземной зоны актуальность разработки агроэкологических основ калийного питания растений обусловлена еще и почвенным покровом. В Брянской области, являющейся типичной для региона, из 1292,0 тыс.га пашни 59% представлено легкосуглинистыми, супесчаными и песчаными почвами. Они отличаются наименьшим содержанием фракций < 0,001мм, и главное, низким содержанием в них глинистых минералов. Это предопределяет обедненность почв различными формами соединений калия, а также плохую восприимчивость их к вносимым удобрениям (Чижикова Н.П., Липкина Г.С, Градусов Б. П., 1990).
Высокий удельный вес s структуре посевных площадей области калиелюбивых культур (картофель, сахарная и кормовая свекла, подсолнечник,кукуруза), в условиях загрязнения значительных сельскохозяйственных площадей области радионуклидами усиливают актуальность данной проблемы.
Однако роль калийных удобрений в получении сельскохозяйственной продукции с естественным качеством а земледелии юго-запада Нечерноземной зоны изучена недостаточно.
1.2.Цель и задачи исследований. На примере серых лесных легкосуглинистых почв отрогов Средне-Русской возвышенности
->
и дерново-подзолистых почв Полесья разработать научно-обоснованную систему применения калийных удобрений в севообороте, обеспечивающую повышение урожайности и его качество, эффективного ипотенциального плодородия почв, предотвращающую ухудшение их качественных показателей (гумус,биологическая активность и т. д.). охрану агроландшаф-тов от загрязнения химическими элементами.
Исходя из изложенной цели программой исследований решались следующие задачи:
-экспериментально установить эффективность доз, форм калийсодержащих удобрений под основные культуры юго-запада Нечерноземной зоны в зависимости от минералогического состава, калийного уровня дерново-подзолистых и серых лесных почв;
-исследовать преобразования минералогического состава серых лесных суглинистых и дерново-подзолистых песчаных почв, под влиянием фиксированных доз калийных удобрений;
-изучить динамику калийного состояния почв в зависимости от баланса этого элемента;
-выявить роль калийных удобрений в изменении агрохимических показателей почвенного плодородия;
-на примере серых лесных почв показать роль калийных удобрений в изменении термических свойств органического вещества, гуминовых кислот, биологической активности;
-установить закономерности и сезонные особенности потерь питательных веществ за пределы, корнеобитаемого слоя дерново-подзолистой почвы в зависимости от форм калийных удобрений, типа растительности и метеорологических условий года;
-выявить значение калийных удобрений в снижении поступления 137Cs в растениеводческую продукцию и как источника радиоактивного загрязнения почв;
-определить энергетическую эффективность применения калийных удобрений.
1.3. Научная новизна. Впервые в условиях юго-запада Нечерноземной зоны на серых лесных (на двух уровнях калийного питания) и дерново-подзолистых почвах в севообороте, с учетом удобрения предшествующей культуры, дана комплексная агроэкологическая оценка применения калийных удобрений в широком диапазоне их доз и форм.
Установлен характер отзывчивости основных сельскохозяйственных культур на возрастающие дозы калийных удобрений и их формы. Показаны особенности действия удобрений при среднем и повышенном содержании калия на серой лесной и низком его содержании на дерново-подзолистой почве.
Для этих почв получены новые данные по влиянию калийных удобрений на качество однолетних трав, озимой ржи, яровой пшеницы, сахарной свеклы, картофеля, гречихи.
Впервые показано влияние калийных удобрений на изменение тонкодисперсной фракции (1-5 мкм) серых лесных почв, изучено изменение минералогического состава дерново-подзолистых песчаных почв з зависимости от применяемых туков.
Исследовано состояние баланса калия в зависимости от доз калийных удобрений, состава культур севооборота и типа почв. Определены уровни баланса КгО, обеспечивающие высокую продуктивность севооборота и сохранение плодородия почв.
Получены данные по изменению агрохимической характеристики калийного режима серых лесных и дерново-подзолистых почв юго-запада Нечерноземной зоны а зависимости от доз калийных удобрений.
Показано, что витафункциональность почв, т.е. ее биологическая активность и изменение качественной характеристики гуминовых кислот не меняется под умеренным воздействием калийных удобрений и их форм.
Показано, что калийные удобрения практически не меняя радиоактивное состояние почв снижали поступление цезия-137 в растениеводческую продукцию, что является важнейшим экологическим приемом для почв, загрязненных радиоцезием.
1.4.Практическая ценность и реализация научных исследований. Для почв с различным уровнем обменного калия предложена система применения калийных удобрений, которая позволяет наряду с ростом урожайности культур севооборота и увеличением ее стабильности улучшать качество растениеводческой продукции.
Рекомендовано калийные удобрения размещать в севообороте под наиболее отзывчивые на КгО культуры-сахарную свеклу и картофель.
Рассчитаны показатели интенсивности баланса калия в целом за ротацию севооборота и разрезе сельскохозяйственных культур.
Определены показатели калийного режима почв с учетом складывающегося баланса- калия.
Показана роль доз, ассортимента калийных удобрений в изменении качества растениеводческой продукции, плодородия почв.состава лизиметрических вод, а также в снижении поступления радиоцезия в растения.
Рассчитана энергетическая эффективность К-удобрений. Использование этих данных позволяет осуществлять контроль за изменением свойств почв и растений, более эффективно использовать удобрения.
Результаты исследований используются в учебном процессе Брянской ГСХА при чтении лекций, проведении лабора-торно-практических занятий по агрохимии, для разработки рекомендаций по применению удобрений в земледелии Брянской, Черниговской областей.
Материалы диссертационной работы использовались в 3 учебных пособиях объемом ТІ п.л., изданных для специалистов агропромышленного комплекса, экологов, студентов агрономических специальностей сельскохозяйственных вузов, используются отделом маркетинга и пропаганды АО "Сильвинит" для рекламы калийных удобрений среди производителей сельскохозяйственном продукции.
1.5. Апробация работы. Основные результаты исследова
ний доложены на ученом совете Почвенного института
В.В.Докучаева, на совещании по применению средств ЭВМ в
деятельности агрохимической службы РФ /Москва, 1986/, на
конференциях "Ускорение научно- технического прогресса в
агропромышленном комплексе Брянской области
(Брянск, 1988), "Вопросы гигиенической науки и санитарной практики в период интенсификации сельскохозяйственного производства"(Брянск,1989), на Всесоюзном совещании "Калийные удобрения и их эффективное использование "(Солигорск,1988), на областном съезде землеустроителей (Брянск, 1990) "Санитарно-экологические проблемы Нечерноземья и здоровья населения" (Смоленск, 1991), на региональном семинаре - совещании "Актуальные вопросы применения калийных удобрений в Черниговском Полесье" {Чернигов, 1991),
на международных семинарах "Проблемы смягчения последствий Чернобыльской катастрофы" (Брянск, 1993), "Агроэкологические аспекты использования калия в земледелии региона, загрязненного выбросами Чернобыльской АЭС (Брянск, 1994), на международном симпозиуме почвоведов и агрохимиков (Харьков, 1994).
Материалы работы отмечены премией в конкурсе, проводимом Союзом производителей калия и Международным институтом калия в 1994 г.
Публикации. Основные положения работы изложены в 26 печатных работах Общее число научно-методических и учебных работ 51.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, заключения^предложений производству. Работа изложена на 309 страницах машинописного текста, содержит 83 таблицы, 12 рисунков. Список литературы включает 328 работ отечественных и зарубежных авторов.
Благодарности. Автор выражает глубокую признательность за содействие при выполнении диссертационной работы: научному консультанту доктору сельскохозяйственных наук, профессору, члену Нью - Йорской академии наук Дурманову Д.Н., коллегам из Почвенного института им.В.В.Докучаева, НИ-УИФ, Брянской сельскохозяйственной академии. Брянского центра "Агрохимрадиология", Новозыбковского филиала ВИУА, Черниговского НПО "Элита", Московской сельскохозяйственной академии, Брянского отделения юридического института МВД России - Шишову Л.Л., Градусову Б.П., Чижиковой Н.П., Янишевскому Ф.В., Ващекину Е.П.,Ермичеву ВА, Просяннико-ву Е.В., Воробьву Г.Т., Бердникову А.М., Тулину С.А., Кончицу В.А, Федоренко Ю.И., Паседько СИ., Бишутиной Н.Д, Кара-туше П. И.
