Введение к работе
Актуальность темы. В целях реализации Продовольственной
программы решениями ХХУП ?ьезда КПСС предусмотрено значитель
ное повышение продуктивности земледелия и,осуществление ряда мер
по увеличению плодородия почв.
Решение поставленных задач особенно актуально для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур на менее плодородт-ных эродированных типичных черноземах ЦЧЗ, на которых продуктивность культур снижается по сравнению с неэродированными на 5-15, 30-55 и 40-70& соответственно степени эродированности (Научные основы эффективного применения удобрений,1983). Повышение плодородия этих почв путем оптимизации их агрохимических свойств является одним из перспективных направлений агрохимических исследований.
С ростом урожайности сельскохозяйственных культур и увеличением насыщенности севооборотов удобрениями роль калийного режима почв в общей системе оптимизации минерального питания растений проявляется все более отчетливо (Минеев В*Г.,1986.Державин Л.М.,1987). Дифференцированный подход к определению условий и факторов оптимизации калийного режима, более полно учитывающий зональные его особенности и исходный уровень показателей плодородия почв разных степеней эродированности позволит повысить эффективность калийных удобрений на этих почвах и их потенциальное плодородие.
Цель и задачи исследований - изучение условий и факторов оптимизации калийного режима типичных черноземов разной степени эродированности в целях более рационального их использования и более эффективного применения калийных удобрений.
іения калийных удобрен
Дня достижения намеченной цели решались следующие основные вопросы:
получить адекватные уравнения связи урожайности зерновых культур и агрохимических показателей плодородия типичных черноземов, позволяющие дифференцировать оптимальные уровни содержания обменного калия в этих почвах в соответствии с уровнем заданной урожайности и агрохимических показателей свойств почв;
изучить влияние агрохимических к физических факторов на равновесные уровни обменных и подвижных форм калия в типичном черноземе после внесения калийных удобрений;
определить удельные затраты калийных удобрений для увеличения содержания подвижного К^О на I мг/100г на черноземе типичном разной степени эродированности с разным исходным содержанием подвижного калия.
Научная новизна исследований. Впервые для типичных черноземов разных степеней эродированности на основе значительного статистического материала получены регрессионные уравнения связи урожайности зерновых культур с агрохимическими показателями свойств почв, на основе которых разработаны нормативные таблицы возможной урожайности зерновых культур при соответствующих значениях содержания обменного калия и других агрохимических показателей свойств почв.
Получена теоретическая зависимость содержания обменного катя в почве от физико-химических и агрохимических СВОЙСТВ почв, в результате идентификации которой определены удельные затраты калийных удобрений с учетом содержания в почве гумуса и- исходного содержания обменных форм калия.
На основе математического моделирования закономерностей
-А-
превращения калийных удобрений в почве обоснован способ создания заданного уровня обменного или подвижного калия в почве с учетом её калийфиксирущей способности. На этот способ получено положительное решение на изобретение.
Практическая ценность работы.
-
По результатам исследования разработан нормативный материал по определению оптимальных уровней обменного кадия в почве, а также по удельным -затратам калийных удобрений, который использовался в методических рекомендациях по оптимизации аг&рохимн-ческих свойств черноземов Курской области.
-
Обоснован экономически эффективный способ создания заданного уровня подвижных форм калия в почве, который повышает точность расчета норм калийных удобрений для достижения этого уровня в 1,6 раза.
Аптобашя. Результаты исследований были доложены на Всесоюзной школе молодых ученых и специалистов (Курск, 1982), на конкурсе "Сельскохозяйственная наука - производству" (Курск, 1987), на конференции "Проблемы повышения плодородия почв в условиях интенсивного земледелия" (Москва, 1983), на координационной совещании "Модели состояния и управления плодородием почв" (Москва, 1988).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 статей и получено положительное решение на изобретение.
Объем диссертации, диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, предложений производству, списка литература и приложения. Содержит /Л<5" страниц машинописного текста, рисунков, 24 таблиц и 2 приложений. Список литературы включает /-33 )'.
-з~
"ОБЪЕКТ И .МЕТОДЫ ИССЩОВАНИЙ
Исследования проводились на производственных участках хозяйств Медвенского и Рыльского районов Курской области, а также . в опытном хозяйстве ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии в 19б0-1937гг. Территория района исследований по климатическим, растительным, почвенным и геоморфологическим характеристикам является типичной для территории Центрально-Черноземных областей. Преобладающими почвами являются типичные черноземы разной степе- -ни эродированности,
С целью получения устойчивых адекватных связей урожайности зерновых культур с агрохимическими показателями свойств типичных . черноземов использовали выборки сопряженных значений исследуемых показателей, полученные по данным микрополевого опыта, методом учетных площадок и результатам многолетних полевых опытов с удобрениями по ЦЧЗ.
Микропояевой опыт проводился по известной методике (Липкина Г,С,, 1978,1900) с целью выбора агрохимических показателей, позволяющих сделать наиболее комплексную оценку агрохимического состояния пахотного слоя типичных черноземов. Для исследования использовали 26 образцов с разными уровнями агрохимических показателей свойств почв. Повторность опыта четырехкратная. Севооборот культур следующий: овес (сорт Мирный), озимая пшеница (сорт Мироновская 808),Сахар-ная свекла (сорт Льговская односемянная 52), ячмень (сорт Карина). . Удобрения в форме 40% калийной соли вносили в расчете на площадь сосуда.
Б образцах почв перед закладкой опыта определяли (Агрохимические методы исследования почв, 1Э75): гидролитическую кислотность, по Каппену, граігудометржісский состап, по Качинскому, со-
"У~
держание обменных катионов Са и МО, , в I м растворе НС&, содержание гумуса, ло Тюрину, емкость поглощения, по Бобко и Аскина-эи, рН солевой вытяжки, щелочногидролиэуемый азот, по Корнфилду, фосфор подвижныл, по Чирикову,степень подвижности фосфатов, в CaC&g, емкость поглощения фосфатов, по Аекинази и Гинзбург, калии водорастворимый, по Александрову, калий обменный, по Масло-вой, калий подвижный, по Чирикову, калия необменный, по Пчелки-ну, степень.подвижности калия, в СаС2* сумму поглощенных оснований, по Каппену-Гильковицу, азот нитратный, по Грандваль-Ляжу, нитрификационнуо способность, по Кравкову. В ходе проведения опыта ежегодно в почвенных образцах, отобранных после посева на глубину пахотного слоя определяли: рНсол , щелочногидролизуемый азот, по Корнфилду, фосфор и иаілий подвижные, по Чирикову, калий обменный, по Масловой.
Методика проведения исследований методом площадок на хозяйственных посевах описана Кулаковской Т.Н. (1965,1960) и Липки-ной Г.С. (1980). Всего исследовано 25 производственных участков с-зерновыми культурами по 25-35 вариантов в каждом.
Дефицит экспериментальной информации по типичным черноземам восполнялся использованием результатов семи многолетних полевых опытов на черноземах (Гриб Н.И.,Горобец Н.Ф. и др., 1978, Алексеева Е.Н., 1978, Шагаев В.Я., Михайлина В.Н., 1978, Леонтьев АХ, 1978/Макаров' Р.Ф., Архипова В.В., 1981,1986, Бердни-ков А,М., Хиленко А,Г. и др., 1983, Тибирькоаа Г.А., 1983).
С целью выявления закономерного действия исследуемых показателей плодородия на величину урожайности при обобщении данных, получэгЭйк методом учетных площадок, а также результатов многолетних опытов, проводили совместную статистическую обработку
-S-'
-»
участков (опытов) с принятой в статистике предварительной нормировкой показателей. Полученные таким образом выборки с большим количеством вариантов обрабатывали методом регрессионного анализа с последовательные исключением незначимых факторов.
С целью изучения влияния агрохимических и-физических факторов на равновесные уровни содержания обменных и подвижных форм калия после внесения калийных удобрений проводили лабораторные и ыикрополевой опыты.
Микрополевсй опыт закладывался по плану Бокса-Бенкина (Вознесенской В.А., 1974) размерности 3x3x3 в двухкратной повторнос-ти. Б схему опыта были включены основные факторы, которые изменяются в пределах одног.о склона и влияют на степень обогащения почвы подвижными формами калия: исходное содержание подвижного К20, содержание гумуса, доза калийных удобренил (в форме 40% калийной соли). В исходной почве перед закладкой опыта определяли: рНС0Л_, содержание гумуса.по Тюрину.подвижные фосфор и калий, по Чнрикову, степень подвижности калия, в CaG&>. Анализы последними двумя методами проводили ежегодно.
Лабораторные опыты проводили по общей методике определения, фиксирующей способности почв методом компостирования почвы с калийными удобрениями (Медведева 0.IL, 1963), Для решения каждой конкретной задачижпольэовали схемы опытов, включающие факторы: доза калийных удобрений, исходное содержание подвижного калия, содержание гумуса, температура, влажность и другие, - с соответствующими схемам опытов уровнями факторов и условиями компостирования.
Результаты всех лабораторных и микрополевых опытов обрабатывались методом дисперсионного и регрессионного анализов.: