Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Влияние бентонитовой глины на агрохимические и агрофизические свойства чернозёма южного, урожайность ярового ячменя и кукурузы Герасименко Павел Сергеевич

Влияние бентонитовой глины на агрохимические и агрофизические свойства чернозёма южного, урожайность ярового ячменя и кукурузы
<
Влияние бентонитовой глины на агрохимические и агрофизические свойства чернозёма южного, урожайность ярового ячменя и кукурузы Влияние бентонитовой глины на агрохимические и агрофизические свойства чернозёма южного, урожайность ярового ячменя и кукурузы Влияние бентонитовой глины на агрохимические и агрофизические свойства чернозёма южного, урожайность ярового ячменя и кукурузы Влияние бентонитовой глины на агрохимические и агрофизические свойства чернозёма южного, урожайность ярового ячменя и кукурузы Влияние бентонитовой глины на агрохимические и агрофизические свойства чернозёма южного, урожайность ярового ячменя и кукурузы Влияние бентонитовой глины на агрохимические и агрофизические свойства чернозёма южного, урожайность ярового ячменя и кукурузы Влияние бентонитовой глины на агрохимические и агрофизические свойства чернозёма южного, урожайность ярового ячменя и кукурузы Влияние бентонитовой глины на агрохимические и агрофизические свойства чернозёма южного, урожайность ярового ячменя и кукурузы Влияние бентонитовой глины на агрохимические и агрофизические свойства чернозёма южного, урожайность ярового ячменя и кукурузы Влияние бентонитовой глины на агрохимические и агрофизические свойства чернозёма южного, урожайность ярового ячменя и кукурузы Влияние бентонитовой глины на агрохимические и агрофизические свойства чернозёма южного, урожайность ярового ячменя и кукурузы Влияние бентонитовой глины на агрохимические и агрофизические свойства чернозёма южного, урожайность ярового ячменя и кукурузы
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Герасименко Павел Сергеевич. Влияние бентонитовой глины на агрохимические и агрофизические свойства чернозёма южного, урожайность ярового ячменя и кукурузы : диссертация ... кандидата сельскохозяйственных наук : 06.01.04, 06.01.03 / Герасименко Павел Сергеевич; [Место защиты: Дон. гос. аграр. ун-т]. - п. Персиановский, 2008. - 187 с. : ил. РГБ ОД, 61:08-6/145

Содержание к диссертации

Введение

1. Обзор литературы 8

1.1 Общая характеристика бентонитовых глин и их использование в различных сферах производства 8

1.2 Влияние бентонитовой глины на химические, физико-химические свойства и микробиологические процессы почвы 11

1.3 Влияние агроруд на урожайность и качество сельскохозяйственных

культур 16

1.4 Особенности питания и удобрение ярового ячменя 20

1.5 Особенности питания и удобрение кукурузы 24

2. Задачи, методика и условия проведения исследований.. 30

2.1 Цель и задачи исследований 30

2.2 Методика исследований 31

2.3 Условия проведения исследований 34

2.3.1 Почвы 34

2.3.2 Климат и погодные условия в годы проведения исследований 35

3. Водный и пищевой режим почвы под яровым ячменём и кукурузой 41

3.1 Динамика продуктивной влаги в почве под яровым ячменём и кукурузой 41

3.2 Изменение азотного режима почвы под действием бентонитовой глины и минеральных удобрений 45

3.2.1 Динамика нитратного азота в почве под яровым ячменём 45

3.2.2 Динамика нитратного азота в почве под кукурузой 49

3.2.3 Динамика аммонийного и минерального азота в почве под яровым ячменём 52

3.2.4 Динамика аммонийного и минерального азота в почве под кукурузой 56

3.3 Динамика подвижного фосфора в почве под яровым ячменём и кукурузой 60

3.3.1 Динамика подвижного фосфора в почве под яровым ячменём 60

3.3.2 Динамика подвижного фосфора в почве под кукурузой 63

3.4 Динамика обменного калия в почве под яровым ячменём и кукурузой 65

3.4.1 Динамика обменного калия в почве под яровым ячменём 65

3.4.2 Динамика обменного калия в почве под кукурузой 68

4. Изменение агрофизических свойств почвы под действием бентонитовой глины и минеральных удобрений 71

4.1 Гранулометрический состав почвы 71

4. Агрегатный состав почвы 79

4.3 Ёмкость катионного обмена [ЁКО] 83

4.4 Биологическая активность почвы 84

4.5 Содержание гумуса в почве 87

5. Влияние бентонитовой глины и минеральных удобрений на формирование вегетативной массы и поглощение элементов питания растениями ярового ячменя и кукурузы 89

5.1 Формирование вегетативной массы растений ярового ячменя и кукурузы 89

5.2 Содержание NPK в растениях ярового ячменя и кукурузы 93

6. Влияние бентонита и минеральных удобрений на урожайность и качество ярового ячменя и кукурузы 100

6.1 Урожайность ярового ячменя 100

6.2 Урожайность кукурузы на силос 103

6.3 Качество зерна ярового ячменя и зелёной массы кукурузы на силос 108

7. Зависимость урожайности ярового ячменя и кукурузы от изменений агрохимических и агрофизических свойств почвы, обусловленных применением бентонитовой глины и минеральных удобрений 112

8. Вынос и баланс элементов питания при выращивании ярового ячменя и кукурузы 121

8.1 Вынос и баланс элементов питания при выращивании ярового ячменя.. 121

8.2 Вынос и баланс элементов питания при выращивании кукурузы 123

9. Экономическая оценка применения удобрений под яровой ячмень и кукурузу на силос 126

Выводы 130

Предложения производству 133

Литература 134

Введение к работе

В условиях современного экономического кризиса резкое снижение применения удобрений и химических мелиорантов в нашей стране ведет к деградации плодородия почв, снижению производства сельскохозяйственной продукции, ухудшению её качества. Поэтому очевидно, что альтернативы химизации аграрного сектора нет, и это направление требует незамедлительного развития на государственном уровне (Алиев Ш.А. с соавт., 2004).

Главной экологической проблемой земледелия в Ростовской области и других регионов страны на сегодняшний день является истощение почвы в связи с отсутствием достаточной компенсации элементов питания, отчуждаемых из почвы с урожаем (Агафонов Е.В., 2006).

В связи с этим пристальное внимание уделяется поиску новых источников сырьевых ресурсов для использования их в качестве мелиорантов и удобрений. В сельскохозяйственном производстве это особенно важно в связи с резким сокращением поголовья животных и, как следствие, сведением к минимуму применения навоза, а также диспаритетом цен на растениеводческую продукцию и промышленные минеральные удобрения. Поэтому возникает необходимость вовлечения в производственную сферу местных полезных ископаемых с качественными характеристиками, позволяющими рассматривать их как удобрение или мелиорант. Использование природных минералов может частично удовлетворить потребность растений в макро- и микроэлементах, повысить плодородие почв и увеличить урожайность сельскохозяйственных культур, т. е. быть альтернативой промышленным удобрениям и навозу.

В последние годы все чаще встречаются работы, посвященные роли кремния для сельскохозяйственных культур (Водяницкий Ю.М., 1984; IF А, 1992; Матыченков В.В. с соавт., 1994, 1997; Шеуджен А.Х., 2006; Капранов В.Н., 2006). Его роль в метаболизме растений сравнивают с действием основных элементов питания (N, Р, К).

Для изучения влияния бентонитовой глины Тарасовского месторождения, применяемой в отдельности и в сочетании с минеральными удобрениями, на свойства чернозёма южного и урожайность сельскохозяйственных культур нами были проведены исследования на яровом ячмене и кукурузе - культурах контрастных по срокам посева, длительности вегетационного периода, усваивающей способности и другим биологическим особенностям.

Актуальность исследований. Низкий уровень применения минеральных удобрений и почти полное прекращение использования органических удобрений в земледелии Ростовской области обуславливают крайне недостаточную компенсацию выноса элементов питания урожаями сельскохозяйственных культур и падение плодородия почвы. Поэтому испытание местных полезных ископаемых в качестве удобрений и мелиорантов почвы, позволяющих уменьшить дефицит NPK в питании растений, повысить урожайность культур и уменьшить темпы снижения плодородия почвы, является актуальной проблемой.

Цель исследований. Целью настоящих исследований было изучение возможности использования бентонитовой глины Тарасовского месторождения в Ростовской области для улучшения агрохимических и агрофизических свойств чернозёма южного и повышения урожайности полевых культур.

Научная новизна. Впервые в Ростовской области изучено действие бентонитовой глины на азотный, фосфорный и калийный режим чернозёма южного, его агрофизические свойства, гумусированность и биологическую активность.

Определено влияние бентонитовой глины и её сочетаний с минеральными удобрениями на урожайность и качество продукции ярового ячменя и кукурузы на силос. Выявлена зависимость урожайности этих культур от агрохимических и агрофизических свойств чернозёма южного. Определена экономическая эффективность применения бентонитовой глины под яровой ячмень и кукурузу на силос на чернозёме южном.

7 Практическая значимость результатов исследований.

Найдены оптимальные дозы бентонитовой глины, применение которых под яровой ячмень и кукурузу в сочетании с минеральными удобрениями и без них обеспечивает существенное улучшение агрохимических свойств почвы, её агрофизических характеристик, увеличение урожайности и качества продукции. Значительно повышается экономическая эффективность возделывания ячменя и кукурузы.

Основные результаты исследований диссертационной работы опубликованы в 7 печатных работах, из них 1 - в центральной печати, доложены на научно-практических конференциях Донского ГАУ и Ставропольского ГАУ (2006-2008 гг.).

Влияние бентонитовой глины на химические, физико-химические свойства и микробиологические процессы почвы

Содержание в составе бентонитов кальция, магния, калия, ряда микроэлементов и частично органического вещества обуславливает возможность использования их для улучшения физико-химических и агрохимических свойств почвы (Нуриев С.Ш., Ишкаев Т.Х., 1965). Основной причиной роста урожайности, так же, как и эффекта пролонгирования действия минеральных удобрений, является значительная ёмкость поглощения или ЁКО (60 мг экв/100 г) представленных бентонитов, позволяющая им удерживать питательные элементы. (Дистанов У.Г., 1991).

Запас питательных веществ в почве при благоприятных погодных условиях, в целом, предопределяет урожайность сельскохозяйственных культур. Полевые опыты по изучению влияния силицитовых бентонитов в качестве про-лонгаторов азотных удобрений проводили на тяжелосуглинистом выщелоченном чернозёме опытной станции ВГАУ. На ранних этапах развития озимой пшеницы при использовании силицитового бентонита в качестве пролонгатора содержание азота в почве увеличивалось в сравнении с применением аммиачной селитры на 56,2%, а на VIII этапе - на 71,4%, что позволяет судить об уве 12 личении продолжительности действия азотных удобрений. Возможно, что увеличилось содержание азота в фиксированном состоянии, обусловленное наличием высокодисперсного минерала с разбухающей кристаллической решеткой (Житин Ю.И.; Прокопова Л.В., 2002; Прокопова Л.В., 2002).

Исследования Л.А. Ленточкиной на типичной дерново-подзолистой легкосуглинистой почве с бентонитами дали обстоятельные результаты. Выявлено, что при внесении 8 т/га бентонитовой глины, благодаря улучшению условий нитрификации, увеличение содержания минерального азота в пахотном слое в начале вегетации растений достигало 73%. Бентонитовая глина, снижая закрепление почвой фосфатов в виде труднорастворимых соединений, улучшила фосфатный режим почвы. Содержание подвижного фосфора в слое почвы 0-20 см повысилось на 23 мг/кг или 14%, а совместное применение бентонитов с минеральными удобрениями способствовало увеличению содержания подвижного фосфора на 20%. Внесение бентонитовой глины в чистом виде способствовало достоверному увеличению содержания обменного калия в пахотном слое почвы на 17 мг/кг или на 14% (Ленточкина Л.А., 1996; 1999; 2000).

Исследования по агрохимической оценке проведены в стационарном полевом опыте на серой лесной среднесуглинистой почве в 1993-1996 гг. в ОПХ «Центральное» Лаишевского района. В качестве бентонитовых пород использовали образцы Биклянского месторождения. Установлено, что бентониты в течение четырех лет положительно влияли на усиление биологической активности почвы, активизацию распада клетчатки льняного полотна, увеличение численности микроорганизмов и усиление нитрифицирующей способности почвы. Последняя характеризовалась приростом N03 в варианте с бентонитами 6 т/га на фоне МбоРбоКбо - на 17 мг/кг и на фоне N90P90K90 - на 11 мг/кг. Применение бентонитов несколько увеличило сумму поглощенных оснований с 20 до 23 мг-экв на 100 г почвы и степень насыщенности ими почв. Под влиянием бентонитов в определенной мере осуществляется переход труднорастворимых фосфатов в более доступные формы. В зависимости от доз бентонита количество под 13 вижного фосфора увеличилось на 6-26 мг/кг, обменного калия на 5-27 мг/кг. В год внесения бентонитов запасы минерального азота были выше контроля на 40-84 кг/га. При этом в первые два года бентониты поглощали и удерживали значительное большое количество аммиачного азота. Бентониты обладают высокой сорбционной способностью в отношении тяжелых металлов и радионуклидов. От применения бентонитов их доля в растительной продукции в сравнении с контролем уменьшилась на 13-45% (Алиев Ш.А., 2001).

Плодородие легких почв может быть повышено путем внесения в них тонкодисперсных (глинистых) минералов. Коллоидальная составляющая почвы имеет особое значение. Она формирует почвенный поглощающий комплекс, которым регулируется количество подвижных форм биологически активных элементов. В настоящее время установлено, что их вымывание из почвы обратно пропорционально её ёмкости поглощения. Своими истоками идея глинова-ния легких почв уходит в глубину веков. Наиболее ценными для этой цели являются бентонитовые глины. Лучшие результаты от применения бентонитопо-добных глин были получены на супесчаных почвах, содержащих не более 14% глинистых (меньше 0,01 мм) фракций (Попов B.C., Каримов Х.К.,1990).

Эффективность глинования в повышении плодородия песчаных почв отмечал в своих работах и Д.А. Алтунин с местными глинами. В опыте использовали 3 дозы глины: 300, 200 и 100 т/га. Их внесение способствовало повышению плодородия почв: закреплению гумуса, увеличению содержания подвижного фосфора и обменного калия, что оказало существенное влияние на урожайность всех возделываемых культур в севообороте. Однако различий между вариантами не наблюдалось (Алтунин Д.А., 2001).

Условия проведения исследований

Почва опытного участка - чернозём южный. Типичные южные чернозёмы на желто-бурых структурных глинах наиболее полно проявляют характерные особенности этого подтипа. Степень смытости хорошо увязывается с изменением количества гумуса и его профильным распределением (Агафонов Е.В., Полуэктов Е.В., 1999).

Южный чернозём исследуемых опытных участков имел следующие характеристики. Мощность гумусовых горизонтов А+В находилась в пределах от 40 до 60 см, что характерно для среднемощного рода. Для этого типа почв характерно резкое падение содержания гумуса вниз по профилю. В среднем за три года содержание его в пахотном слое составило 3,6-4,0 %. В составе по 94- 94 глощенных оснований преобладают Са и Mg , содержание их пахотном слое находилось в пределах - 35,1-41,6 мг-экв/100 г почвы (табл. 1). Реакция почвенного раствора в верхних горизонтах - 7,6; в нижних - 7,8.

Южный чернозём в пахотном слое имеет низкую и среднюю обеспеченность - подвижным фосфором - 10,6-15,2 мг/кг и обменным калием - 292-332 мг/кг почвы. Количество нитратного азота к моменту посева в слое почвы 0-60 см варьирует в пределах 30,5-41,3 кг/га.

Физические свойства этой почвы в верхней части профиля характеризуются высокой порозностью (до 55%), и водопроницаемостью (1,12-1,97 мм/мин), низкой плотностью сложения в слое 0-40 см 1,13-1,29 г/см3, в слое 60-100 см она увеличивается до 1,36-1,5 г/см .

Основной показатель для расчетов запаса почвенной продуктивной влаги - влажность устойчивого завядания растений (ВУЗР) ячменя в пахотном слое составляет 11,8% на абсолютно сухое вещество, для кукурузы - 11,7%.

В целом почва опытного участка по гранулометрическому составу, физико-химическим свойствам благоприятна для выращивания ярового ячменя и кукурузы.

По агроклиматическому районированию Ростовской области территория хозяйства, где проводились исследования, относится к северо-западной зоне подрайону ИгБ. По обеспеченности теплом - это самый холодный район области. Сумма активных температур здесь составляет 2800-3000 С, продолжительность безморозного периода 165 дней и менее. Зима умеренно холодная, средняя месячная температура января -8, -9 С, средний из абсолютных минимумов температуры воздуха за зиму -25, -30 С. Средние годовые скорости ветра изменяются в пределах 4,3-4,9 м/с (Хрусталев Ю.П., 2002).

Промерзание почвы наибольшее в феврале до 80 см, а в холодные и малоснежные зимы до 150 см. Снежный покров сохраняется продолжительное время и имеет высоту 20-30 см, а иногда и больше. Запас воды в снежном покрове составляет 42-50 мм. В теплые зимы понижения температуры, как правило, чере дуются с потеплениями. За зиму в среднем насчитывается 30-40 дней с оттепелями (Листопадов И.Н., 1984).

Переход температуры воздуха через 0 С весной фиксируется в третьей декаде марта. Продолжительность вегетационного периода 200 дней. Период активной вегетации с температурой воздуха более +10 С равен 160 дней. Характерной особенностью весны является засушливая погода во второй ее половине. В отдельные годы весенние засухи переходят в летние, что ведет к заметному снижению урожая зерновых культур (Агроклиматический справочник по Ростовской области, 1972).

Лето, обычно жаркое и сухое, устанавливается во второй половине мая. Средняя температура самого теплого месяца июля 22 С (табл. 2). Осадки - часто в виде кратковременных ливней. За период активной вегетации - 200-240 мм. За этот же период насчитывается до 73 дней с суховеями.

Среднемноголетняя сумма осадков за год составляет 451 мм. Осадки, выпадающие в холодный период года в виде снега и моросящих дождей, являются основным источником накопления влаги в почве. К началу полевых работ запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы в среднем составляют - 100-130 мм. В целом, увлажнение недостаточное, ГТК составляет 0,7-0,75 (Агроклиматические ресурсы Ростовской области, 1972; Листопадов И.Н. с соавт., 1984).

Погодные условия в годы проведения исследований (2005...2007 гг.) существенно отличались между собой. В 2004-2005 сельскохозяйственном году количество выпавших осадков было значительным и составило 673,3 мм, это превысило среднемноголетние показатели на 222 мм, причем 306,2 мм осадков выпало за период с мая по июль, что на 163 мм больше среднемноголетних значений (табл. 3).

Изменение азотного режима почвы под действием бентонитовой глины и минеральных удобрений

Как известно, главными источниками азотного питания растений в почвах чернозёмного типа являются нитратная и аммонийная форма азота. Д.Н. Прянишников считал, что аммонийные соли и нитраты равноценны в питании растений. Преимущество нитратов или аммония зависит от реакции внешней среды, соотношения катионов.

Нитраты - очень подвижная форма азота, которая способна наиболее полно отразить условия азотного питания растений на чернозёмах. Это лучшая форма азотного питания растений в молодом возрасте, когда фотосинтез еще слаб, а углеводы и органические кислоты образуются медленно (Гэлстон А. с соавт., 1983; Ягодин Б.А., 1989; Чуб М.П., 1989).

В течение всего вегетационного периода на чернозёмных почвах преобладает нитратная форма азота (Агафонов Е.В., 1992). Поэтому, нитраты являются здесь основной формой азотного питания растений.

Нельзя сбрасывать со счетов, что на нейтральных и слабощелочных почвах аммонийная форма азота может оказывать не меньшее, а иногда и равнозначное влияние по сравнению с нитратной при повышенном содержании в почве катионов калия, кальция, магния и др. (Минеев В.Г., 2004).

Содержание нитратного азота в почве перед посевом ярового ячменя во все годы исследований было низким - в слое 0-60 см 30,5-36,5 кг/га (приложения 1-3), а в среднем составило 33,1 кг/га (рис. 1). В 2005 году устойчивая тенденция снижения количества нитратного азота в почве наблюдалась вплоть до фазы полной спелости. В 2006 году минимум содержания N-N03 в почве отмечен в фазе колошения, что можно объяснить прекращением потребления азота растениями из-за постоянного дефицита влаги. В целом обеспеченность растений ячменя наиболее подвижной формой азота без применения удобрений во все годы была недостаточной.

К моменту посева ячменя просматривается преимущество вариантов с применением бентонитовой глины по сравнению с контролем по содержанию нитратного азота в почве. Оно было заметно в слоях 0-20 и 20-40 см (приложения 1-3). Однако различия между вариантами с дозами бентонита 10, 20 и 30 т/га и контролем не всегда пропорциональны дозе бентонитовой глины. В 2005 году более всего увеличилось содержание N-NO3 при внесении 30 т/га - на 4,5 кг/га, в 2006 г. - 10 т/га (3,7 кг/га), а в 2007 г. - 20 т/га (4,0 кг/га).

В среднем за 3 года к посеву ячменя увеличение запаса нитратного азота в слое почвы 0-60 см под влиянием 10 т/га бентонитовой глины составило 2,6 кг/га или 7,9%, а под действием 20 и 30 т/га - 3,3 кг/га (10%).

В течение вегетации значение бентонитовой глины в повышении содержания нитратного азота в почве увеличивалось, особенно в относительном выражении. В среднем за 3 года в фазу выход в трубку разница с контролем была в пределах 4,9-5,9 кг/га (19,7-23,7%), в колошение - 3,8-5,0 кг/га (22,8-29,9%), перед уборкой - 4,0-5,1 (29,4-37,5%). Прослеживается небольшое преимущество варианта с дозой бентонита 20 т/га по сравнению с 10 т/га, а увеличение до 30 т/га в целом за вегетацию практически никакого эффекта не давало.

Полученные результаты позволяют предположить, что при повышении температуры положительное влияние бентонитовой глины на процесс нитрификации усиливается. Оно может быть обусловлено тем, что применение бентонита усиливало водоудерживающую способность почвы, улучшало обеспеченность почвенной микрофлоры, в том числе и нитрифицирующей, элементами питания. Однако повышение дозы бентонитовой глины, возможно, одновременно оказывает и ингибирующее действие на микрофлору в связи с увеличением содержания в почве некоторых компонентов.

Применение минеральных удобрений в дозе ИбоРбоКбо оказывало большее влияние на содержание нитратного азота в почве, чем внесение бентонита. В среднем за три года разница по сравнению с контролем при посеве ячменя составила 31,8 кг/га, т.е. примерно 50% азота аммиачной селитры к моменту посева находилось в почве в нитратной форме. В течение вегетации ячменя кривая уменьшения обеспеченности почвы нитратным азотом здесь значительно круче, чем на контроле. Это вполне объясняется большим потреблением азота более развитыми растениями ячменя при улучшении питания.

Применение бентонитовой глины на фоне минеральных удобрений способствовало более существенному увеличению N-NO3 в почве, чем на естественном фоне. При внесении Ют глины разница по сравнению с фоном NPK составила в момент посева 8,8 кг/га. В течение вегетации она была в пределах 6,0-10,5 кг/га.

Такой эффект мог быть обусловлен тем, что катион аммония удобрений обменно поглощался отрицательно заряженными поверхностями глинистых частиц, а его использование нитрифицирующей микрофлорой и перевод в нитратную форму замедлялся, т.е. действие удобрения пролонгируется.

На фоне минеральных удобрений увеличение дозы бентонита до 20 т/га и, тем более, до 30 т/га приводило к уменьшению содержания N-NO3 в почве, что было особенно заметно в первой половине вегетации ячменя при более высоком общем уровне содержания нитратного азота в почве. Возможно, это было связано с большим обменным поглощением аммонийного азота и временным уменьшением «фонда», из которого образуется нитратная форма азота.

В среднем за весь период вегетации ярового ячменя на вариантах с бентонитовой глиной нитратного азота содержалось на 3,9-4,9 кг/га больше чем на контрольном варианте (рис. 2). Увеличение дозы с 20 до 30 т/га положительного эффекта не давало. При внесении минеральных удобрений (КбоРбоКбо) содержание N-NO3 в слое почвы 0-60 см в течение вегетации по сравнению с контролем в среднем было выше на 13,7 кг/га.

Ёмкость катионного обмена [ЁКО]

Под действием бентонита происходило перераспределение в почве соотношения макро- ( 0,25 мм) и микроагрегатов ( 0,25 мм). Увеличение дозы бентонитовой глины повышало содержание макроагрегатов на 6,03-7,34%. Значительно уменьшалось содержание фракций 0,25 и 0,25 мм. Фракция 0,5 мм под действием бентонита увеличивалась слабо на 1,95-2,86%. Особенно заметные изменения происходили в содержании фракции 1-3 мм. Частицы размером 3 мм на естественном и минеральном фонах питания под действием воды полностью подвергались разрушению, а на вариантах с бентонитовой глиной содержание данной фракции находилось в пределах 0,46-0,73%.

Минеральные удобрения оказывали слабое влияние ни изменение агрегатного состава почвы, поэтому будет уместным усреднение данных по двум фонам питания (рис. 16). Коллоидные свойства бентонитовой глины способствовали скреплению микроагрегатов, которые обладают устойчивостью от размывающего действия воды. Особенно заметно усилилась водопрочность агрегатов размером 1 мм. Количество водопрочных агрегатов фракции 1-3 мм с повышением дозы глины возрастало на 8,1-19,6%.

Ёмкость катионного обмена (ЁКО) и состав поглощенных катионов играют огромную, если не решающую, роль в питании растений и превращении удобрений, определяют реакцию и буферные свойства твердой и жидкой фаз её, а также катионно-анионныи состав и концентрацию почвенного раствора (Ягодин Б.А., 2003).

Наличие в бентоните щелочных и щелочноземельных катионов свидетельствует о значительной ёмкости поглощения. Во все годы исследований к концу вегетации ярового ячменя чётко проявилась тенденция увеличения ЁКО почвы при внесении бентонитовой глины (табл. 27).

С увеличением дозы бентонита происходило повышение величины этого показателя. В среднем за три года исследований на вариантах с внесением бентонитовой глины в дозе 10 т/га ЁКО увеличивалась на 1,2, 20 т/га - на 2,5; 30 т/га -на 4,5 мг/экв на 100 г почвы. Внесение минеральных удобрений оказало слабое отрицательное влияние на ЁКО. Снижение в среднем составило 0,55 мг/экв на 100 г почвы. Совместное действие минеральных удобрений и бентонитовой глины на ЁКО было несколько ниже, чем бентонита в отдельности. Разница была в пределах 0,3-1,1 мг/экв на 100 г почвы. Здесь также прослеживается увеличение ёмкости поглощения в зависимости от дозы бентонита: от 1,4 до 3,9 мг/экв на 100 г почвы по сравнению с фоном NPK.

Большая роль в структурообразовании принадлежит биологическим факторам, т.е. растительности и организмам, населяющим почву. Коллоидные продукты жизнедеятельности и автолиза микроорганизмов являются цементирующими веществами в почве и способствуют структурообразованию (Кауричев И.С., 1989). Считается, что биологическая активность почвы, определяемая по интенсивности разложения клетчатки, наиболее точно отражает комплекс условий, влияющих на растение, и может служить показателем плодородия почвы (Доспехов Б. А., 1967).

Бентонитовая глина положительно повлияла на усиление биологической активности почвы, увеличение численности микроорганизмов, активизацию распада клетчатки льняного полотна. Льняное полотно было заложено на обеих культурах до посева. Наблюдения и учет приурочили к фазам развития ярового ячменя и кукурузы (табл. 28).

Положительное действие бентонитовой глины, как в чистом виде, так и в комплексе с минеральными удобрениями, на интенсивность распада льняного полотна отмечается уже на ранних стадиях развития культур. Большая активность целлюлозоразлагающей микрофлоры отмечена на кукурузе. Видимо, это связано с более поздним сроком посева кукурузы, когда почва лучше прогреется, и все микробиологические процессы протекают с большей интенсивностью, а также с большей продолжительностью вегетации кукурузы.

Похожие диссертации на Влияние бентонитовой глины на агрохимические и агрофизические свойства чернозёма южного, урожайность ярового ячменя и кукурузы