Введение к работе
Актуальность проблемы. Одной из ключевых проблем агрохимии является установление потребности в удоорвниях. Особо остро проблема возникла на современном этапе, їак как идет процесс сокращения пахотных почв и,чтобы не только увеличить, а даже не снизить валовое производство сельскохозяйственной продукции, необходимо идти по пути интенсификации аграрного комплекса, который невозможен оез применения минеральных удобрений. Актуальность этой проблемы усиливается также и в связи с тем, что при сложившихся экономических условиях возросли цена на минеральные удобрения,а это диктует необходимость более экономного расходования как удобрений, так и питательных веществ почвы, накопленных в ней за годы интенсивного применения средств химизации.
К моменту начала наших исследований,в ІУ72 г., не были достаточно изучены вопросы диагностики азотного питания озимых зерновых культур и взаимосвязи между содержанием питательных веществ в почве, урожайносїью зерновых культур и эффективностью азотных удобрений, не разработаны методы регулирования и прогнозирования содержания элементов питания в почве. Особую значимость такие исследования имеют для Нечерноземной зоны, так как дерново-подзолистые почвы в силу своих генетических особенностей обладают низким естественным плодородием и способностью быстро реагировать на внесение удобрений, обеспечивая высокую прибавку урожая и быстрый "сдвиг" содержания элементов питания в корнеобитаемом слое.
Цель и задачи исследований. Разработка и совершенствование научных основ эффективного применения азотных удобрений
на дерново-подзолистых почвах Центрального района Нечерноземной зоны Российской Федерации.
Программой исследований по теме диссертации были поставлены следующие задачи:
изучить динамику содержания питательных веществ в дерново-подзолистых почвах в зависимости от интенсивности баланса элементов питания ;
провести исследования по выявлению зависимости между содержанием питательных веществ в почвах и их влиянию на эффективность азотных удобрений и урожайность зерновых культур;
установить количественную взаимосвязь между компонентами агрохимической системы и разработать нормативную основу для оптимизации азотного питания зерновых культур и регулирования содержания питательных веществ в дерново-подзолистых почвах;
разработать схему проведения комплексной почвенно-расти-тельной диагностики азотного питания озимых зерновых культур
и принципы расчета доз азотных удобрений в зависимости от запаса минеральных форм азота, содержания подвижного фосфора и обменного калия в дерново-подзолистых почвах;
разработать методические подходы прогнозирования и регулирования содержания подвижных фосфора и калия в почвах в связи с применением азотных удобрений;
обосновать метод оценки плодородия почв и планирования урожайности исходя из агрохимической характеристики почв и уровня применения удобрений.
Научная новизна. Полученны новые данные по закономерности действия азотных удобрений при внесении под озимые культуры на дерново-подзолистых почвах различного механического
состава в зависимости от запасов в них минерального азота, подвижного фосфора и обменного калия. Предложен оригинальный метод расчета доз азотных удобрений с учетом указанных показателей. Установлены закономерности распределения минерального азота по профилю дерново-подзолистых почв, которые характеризуются стабильным соотношением запасов №„,„„ между слоями 0-30 и 0-60 см, 0-60 и 0-90 см. Это послужило основанием для дифференцированного выбора параметров и сроков проведения диагностических обследований посевов озимых зерновых культур для установления степени их нуждаемости в азотной подкормке. Обоснована возможность ограничения глубины отбора образцов слоем 0-30 см на почвах тяжелого механического состава, что позволяет значительно снизить затраты груда и средств при проведении данной работы, повысить оперативность обследования и сократить сроки доведения результатов до потребителя.
Впервые разработаны методические подходы и нормативная основа для регулирования содержания подвитых фосфора и калия в дерново-подзолистых почвах в целях повышения эффективности азотных удобрений, прогнозирования изменения запасов питательных веществ, предложен метод планирования урожайности зерновых культур и оценки продуктивности полей по комплексу агрохимических показателей.
Научные положения, представляемые к защите Научные основы эффективного применения азотных удобрений под озимые зерновые культуры на дерново-подзолистых почвах Центрального района России;
Закономерности распределения минерального азота по профилю дерново-подзолистых почв и дифференцированный подход к выбору глубины и сроков отбора почвенных образцов при диагностическом обследовании посевов озимых зерновых культур;
Научные основы прогнозирования и регулирования содержания подвижных форм фосфора и калия в дерново-подзолистых почвах г связи с азотным питанием растений;
Оценка плодородия почв и планирование урожайности зерновых культур по комплексу агрохимических показателей.
Практическая ценность работы. Рекомендации по применению азотных удобрений в подкормку озимых зерновых культур используются в агрохимической службе и хозяйства Нечерноземной зоны России. В годы наиболее интенсивного применения минеральных удобрений (1985-1990 гг.) диагностика азотного питания озимых зерновых культур проводилась ежегодно на площади околої млн.га.
Дифференцированный подход к выбору глубины и сроков отбора почвенных образцов и формы определения минерального азота при диагностическом обследовании посевов озимых зерновых культур позволяет в 2 раза снизить затраты труда и средств на выполнение данное работы, повысить оперативность и сроки доведения результатов до потребителя.
Разработки использовались в качестве научной основы при планировании работ и составлении проектно-сметной документации на комплексное агрохимическое окультуривание полей, определении потребности сельского хозяйства России в минеральных удобрениях на перспективу и составлении комплексной программы химизации сельского хозяйства РФСФР на I98S-I990 годы с перспективными показателями на 19Э5 год.
Реализация научных исследований. Основные положения и результаты исследований автора систематически публиковались в центральных научных журналах и наділи отражение в следующих разработках:
"Программы для ЭВМ "Минск-32" по расчету баланса питательных
веществ в земледелии и распределению фондов минеральных удобрений", 1973; "Научные основы и рекомендации по применению удобрений в Нечерноземной1 зоне Европейской части РСФСР", 1976; "Система ведения сельского хозяйства в колхозах и совхозах Цент -радьного района Нечерноземной зоны РСФСР" (рекомендации), 1980; "Нормативы затрат удобрений на проведение работ по комплексному агрохимическому окультуриванию полей", 1982; "Методические указания по комплексному агрохимическому окультуриванию полей", 1982; "Методика определения потребности сельского хозяйства в удобрениях и распределение их фондов, обеспечивающее получение запланированных .урожаев и повышение плодородия почв", 1984; "Диагностика азотноио питания озимых зерновых культур в Нечерноземной зоне РСФСР" (рекомендации), 1985; "Методические указания по комплексному агрохимическому окультуриванию полей", 1985; "Диагностика азотного питания озимых зерновых культур в Нечерноземной зоне РСЗСР", 1986; "Методические рекомендации по изучению показателей плодородия почв, баланса гумуса и питательных веществ в длительных опытах", 1987; "Технология комплексного агрохимического окультуривание полей", 1987; "Методические рекомендации по определению потребности в минеральных удобрениях областей, краев и АССР в ассортименте", 1989; "Справочник агронома Нечерноземной зоны", 1990; "Программный комплекс для ПЭВМ по планированию удобрений", 1994.
Методики, методические указания и рекомендации рассмотрены на НТО и утверждены МСХ РСФСР, ВПНО "Россельхозхимия", ВПНО "Союз-сельхозхимия" и внедряются в агрохимической службе и сельскохозяйственном производстве.
Апробация работы. Результаты исследований были долокены и обсувдены на научно-методических совещаниях участников
Географической сети опытов с удобрениями (Москва, 1973, 1981,
1982; Белгород, 1980; Горький, 1984; Челябинск, 1985; Суздаль,
1988, ); на Международном конгрессе
по минеральным удобрениям (Москва, 1976); на УП и УШ делегатских съездах Всесоюзного общества почвоведов (Ташкент, 1985; Новосибирск, 1989); на Всесоюзном совещании "Круговорот и баланс питательных веществ в земледелии" (Пущино, 1979); на Всесоюзном совещании по совершенствованию опытной работы агрохимической службы на полях колхозов и совхозов (Житомир, 1980); на Всесоюзном совещании " Регулирование плодородия почв, круговорота и баланса питательных веществ в земледелии", (Пущино, 1981); на Всесоюзном совещании "Экологические исследования агрохимика-тов", (Пущино, 1982); на Всесоюзном совещании "Почвенно-агрохи-мические и экологические проблемы формирования высокопродуктивных агроценозов"' (Пущино, 1988); на Всесоюзном совещании "Проблема азота в интенсивном земледелии" (Новосибирск, 1990); на Международном семинаре "Применение калийных удобрений в СССР", (Березники, 1991); на I с*езде Международной ассоциации агрохимиков и экологов "Агроэколас" (Москва, 1992); на научной конференции "Почвенно-агрохимические и экологические проблемы формирования высокопродуктивных и устойчивых агроценозов (Пущино, ІУ92); на Международном семинера "Агроэкологические аспекты использования калия в земледелии региона, загрязненного выбросами Чернобыльской АЭС" (Брянск, 1994); на шестом Путинском чтении, посвященном 90-летию со дня рождения профессора А.В.Петербург-ского (Пущино, 1994).
Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 94 печатные работы, основные из которых указаны в конце реферата.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав и 14 разделов, выводов, предложений производству, списка использованной литературы. Основной материал изложен на 291 странице машинописного текста, содержит 99 таблиц, иллюстрирован 17 рисунками. Список литературы включает 511 названий, из которых 123 на иностранных языках.
