Введение к работе
Актуальность исследований. Удовлетворение потребностей населения в высококачественных продуктах питания - одна га основных социально-экономических проблем сегодняшнего дня. Пе решение возможно лишь при широком применении в сельском хозяйстве минералышх и органических удобрении. Являясь основным средством, позволяющим увеличить производство продукции растениеводства, удобрения стали мощным фактором антропогенного воздействия на естественные и агроэкосистсмы. Необдуманное их применение может привести к целому комплексу негативных экологических последст-вий: снижению урожайности и качества растениеводческой продукции, ухудшению ряда показателей почвенного плодородия, загрязнению природных сред биогенами и токсичными элементами и соединениями. Поэтому в современных условиях актуальным является обращение к результатам многолетних стационарных опытов, отражающих объективное воздействие удобрений на урожай и качество продукции и состояние окружающей среды.
Цель и задачи исследований. Основной целью исследований являлась комплексная оценка различных систем удобрения (минеральной, органо-минеральной, органической) в условиях светло-серых лесных почв Нижегородской области и выбор оптимальной для зерно-травяного звена севооборота. В связи с этим в задачи исследований входило:
изучение действия различных систем удобрения на урожайность и качество культур в зерно-травяном звене севооборота;
учет изменений, произошедших под влиянием многолетнего систематического применения удобрений в агрохимических свойствах почвы: содержании гумуса, физико-химических свойствах, содержании подвижных форм элементов питання, показателях фосфатного состояния почвы;
исследование сезонной динамики подвижных форм фосфора и количественная оценка влияния на нее температуры, влажности и кислотности почвы;
-изучение влияния известкования на продуктивность культур и свойства почвы;
оценка влияния многолетнего применения удобрений на валовое содержание и подвижность тяжелых металлов в почве;
определение агрономи іеской ЦЗф^АЙйРЩ)ее-коіг-зффектішности различных систем удобрения.
НАУЧНАЯ Е'!ЗЛ:ЮТЕНА
МОСК. С ,-. „. . , . , :
Научная новизна и защищаемые положении. Сравнительное изучение различных систем удобрения на основе их комплексной оценки по величине урожайности, качества получаемой продукции, воздействию на свойства почвы с учетом экономической эффективности и экологической безопасности показало, что из исследованных систем удобрения в зерно-травяном звене севооборота наиболее эффективна минеральная. Многолетнее применение удобрений положительно влияет на содержание гумуса и основных злемеїпов питания в почве.
Произведена комплексная оценка фосфатного состояния почвы путем выявления количественного и качественного состава фосфатного фонда и изменения его под влиянием систематическою применения удобрений. Выявлены <( тенденции в сезонной динамике подвижных соединений фосфора на фоне различных систем удобрения; оценена степень влияния на нее почвенной кислотности и погодных условий.
Практическая значимость работы. Установлено, что в условиях светло-серых лесных почв Нижегородской области для получения высоких устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур, а также поддержания плодородия почвы на определенном уровне, необходимо применение минеральных удобрений. При внесении агрономически обоснованных норм удобрений, при условия соблюдения всех организационных и агротехнических требований по их применению, вероятность загрязнения продукции сельского хозяйства сопредельных сред крайне низка. В данных условиях отказ от применения минеральных удобрений и переход к исключительно органической системе земледелия необоснован.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на I и II Всероссийской студенческой научной конференции по агрономическим наукам (Н.Новгород, 1993,1994гг.); конференции'"Зколого-агрохимігческие, технологические аспекты развития земледелия Среднего Поволжья и Урала" (Казань, 1995г,); конференции по итогам научной работы профессорско-преподавательского состава НГСХА (Н.Новгород, ] 99бг.); научно-практической конференции "Проблемы экологии Ульяновской области7' (Ульяновск, 1997г.); научной конференции, посвященной 90-летию со дня рождения В. П. Нарцис сова (П.Новгород. 1997г.),
Отдельные звенья изучаемых систем удобрения используются в академическом учебном курсе СПУ на факультете агрохимии и агроэкологии, а также агрономическом факультете НГСХА.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 работы.
Объем и струкгура работы. Диссертация состоит из введения, 3-х глав, выводов, списка литературы (234 источника, из них 3! иностранный), приложения. Она включает 140 страниц машинописного текста, втом числе 6 рисунков it 41 таблицу.
Исследования проводились на кафедре агрохимии Нижегородской госу-дарствнной сельскохозяйственной академии в период с 1993 по 1997 год на базе многолетнего поленого опыта, расположенного в учебно-опытном хозяйстве "Новинки" (Богородский район Нижегородской области). Опыт был заложен в 1964 году на светло-серой лесной легкосуглиннстой почве по следующей схеме; 1) контроль б/у; 2) Р ; 3) NPK; 4) NPK+навоз ; 5) навоз. Плоишь делянки в начале проведения опыта составляла 250 м:. С 1975 года опыт проводится по двум фонам: известкованному и неизвесткованному.
В опыте использовались следующие минеральные удобрения: сульфат аммония ( с 1992 года - аммиачная селитра), суперфосфат двойной гранулированный и хлористый калий. Нормы удобрений в зависимости от культур севооборота изменялись в пределах 45-90 кг д.в. каждого элемента на ! га. В качестве органического удобрения использовался полуперепревший подстилочный паво ч КРС в норме 40 т/га под одну культуру севооборота.
Известкование проводилось в 1975,1930,1985,1991 годах нормой, рассчитанной по полной гидролитической кислотности. В качестве известкового материала использовалась слабопылящая доломитовая мука.
В опыте соблюдается следующее чередование культур: 1) озимая пшеница, 2) картофель, 3) яр.зерн.+травы, 4) травы, 5} травы. За время проведення опыта прошло шесть полных ротаций севооборота. В 1993-95гг. в опыте возде-лывались вико-овсяная смесь (овес сорта "Метис", вика сорта "Льговская 60"). клевер сорта "Вадский", озимая пшеница сорта "Заря". Внесение удобрений и обработка почвы проводились в соответегвіш с типичной для правобережной части Нижегородской области технологией возделывания опытных культур. Учет урожая в годы исследований проводился сплошным методом.
При проведении лабораторных исследований использованы следующие методы: определение обменной кислотности потенциометрическим методом; гидролитической кислотности по Каппену:, суммы поглощенных оснований по Каплену-Гнльковшгу; подвижного фосфора по Кирсанову в модификации
4 ЦИНАО: калия - в вытяжке 0.2Н НС1 на пламенном фотометре; группового состава фосфатов по Чирикову (вариант Шконде); валового содержания фосфатов по Гинзбург; гумуса по Тюрину в модификации Никитина; валового содержания тяжелых металлов в вытяжке 1 и HNOj при часовом кипячении, содержания подвижных форм тяжелых металлов в 1н HNOj без кипячения методом атомко-абсорбционной спектрофогометрии.
При анализе растений использовались следующие методы: определение азота, фосфора и калия из одной вытяжки после мокрого озоления по методу-Гинзбург с последующим определением азота методом Кьельдаля. фосфора по методу Мерфи-Райли колориметрически, калия на пламенном фотометре; клетчатки по Кюршнеру-Ганеку в модификации Петербургского; сырого протеина (белка) путем пересчета с использованием переводіллх коэффициентов. Данные, полученные в ходе эксперимента, была обработаны статистически методом дисперсионного и корреляционного анализа.
