Введение к работе
Актуальность темы. В естественных условиях гармоничное питание растений наблюдается редко. Однако, несмотря на то, что для метаболических реакций растению необходимы, по меньшей мере 16 химических элементов, до сих пор основное внимание уделяется азоту, фосфору, калию.
Исследования, проведенные белорусскими учеными В.И.Шемпелем, З.М.Шуглей (1971), Т.Н.Кулаковской, Э.Д.Владимировой (1974), МДШкелем (1967, 1976) показали, что влияние серссодержащнх удобрений на продуктивность сельскохозяйственных культур весьма многообразно, однако из-за отсутствия систематических исследований, в большинстве случаев при разработке систем удобрений не учитывается потребность в сере, несмотря на то, что физиологическая роль элемента огромна.
Изменение плодородия почв под влиянием химизации земледелия, вызывает необходимость более глубокого изучения сульфатного режима дерново-подзолистых почв для повышения продуктивности сельскохозяйственных растений. Недостаточная изученность сульфатного режима почв, а также повышение значимости серы в питании растений в условімх интенсивного земледелия, вызывают необходимость установления количественных параметров действия серосодержащих удобрений с учетом содержания подвижной серы в дерново -подзолистых почвах.
Связь работы с крупными научными программами. Работа выполнена з
лаборатории оптимизации агрохимических свойств почв научно-
исследовательского государственного предприятия «Институт почвоведения і:
агрохимии» в соответствии с планом иаучно-исследовзтельских работ по от-
'. раслевой научно-технической программе «Плодородие» (0.51).
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является агрохимическое обоснование действия различных доз серосодержащих удобрений в сочетании с уровнями минерального питания на уро:кай и качество ячменя, рапса, вики с учетом обеспеченности дерново-подзолистых супесчаной и суглинистой почв подвижной серой.
Поставленная цель определила круг решения следующих задач: - определить степень влияния различных уровней содержания серы в супесчаной и суглинистой почвах на урожай и качество ярового ячменя, зелеї ной массы яровых рапса и вики;
изучить влияние доз азотных удобрений на эффективность серосодержащих удобрений в зависимости от уровня обеспеченности почв доступной серой;
исследовать влияние серы на использование культурами других элементов питания;
- рассчитать баланс серы для пахотных земель Pecnyf чки Беларусь.
Все задачи решались путем проведения модельного микрополсвого н
стационарного полевого опытов.
2 Научная новизна полученных результатов. Впервые в Республике Беларусь на дерно&о-подзолистых супесчаной и суглинистой почвах установлены:
- влияние широкого диапазона содержания доступной серы на эффек
тивность серосодержащих удобрений, вносимых под разные культуры;
- тесная зависимость потребности растений в сере от обеспеченности их
азотом;
- возможность улучшения качества продукции урожая ячменя, вики,
рапса с помощью внесения серы.
Практическая значимость полученных результатов. Проведенные исследования позволили установить, что обеспеченность подвижной серой дерново-подзолистых почв оказывает большое влияние на урожайность сельскохозяйственных культур. При возделывании яровых ячменя, рапса, вики с повышением количества подвижной серы в почве достоверно увеличивается урожай при внесении полного минерального удобрения, при этом прирост зависит от дозы азотного питания. На всех уровнях обеспеченности почв серой внесение фосфогипса обусловило прибавку урожая исследуемых культур: зеленой массы ярового рапса в пределах 16...22% от урожая, полученного на вариантах без серы, яровой вики - на 13...16%. ярового ячменя - на 14...19%.
Экономическая значимость Полученных результатов. Установлено, что применение фосфогипса под яровой рапс на зеленую массу, клевер на сено, редьку масличную на семена экономически выгодно. Внесение фосфогипса окупается с рентабельностью 346-428%.
Личный вклад соискателя. Автор самостоятельно провел модельный микрополевой опыт с тремя культурами и один полевой, выполнил более 10000 агрохимических анализов почв и растений, обобщил и методом дисперсионного анализа обработал все экспериментальные данные.
Основные положения диссертации, выиосимме щ чртчту-
-
Повышение продуктивности зерновых и силосных культур под действием возрастающих запасов доступной серы в дерново-подзолистых супесчаной и суглинистой почвах, доз серосодержащих и азотных удобрений;
-
Эффективность серосодержащих удобрений в зависимости от уровня обеспеченности почв доступной серой, доз азотных удобрений.
-
Влияние серы на использование сельскохозяйственными растениями других элементов питания: азота, фосфора, калия, кальция, магния;
4. Баланс серы на пахотных землях Республики Беларусь за 1993-1997гг.
Апробация результатов диссертации. Основные положения диссертации
доложены и одобрены на научно-практических конференциях и семинарах с участием ученых стран СНГ (Минск, 1990-1991гг.), Балтии (Рига, 1990г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 3 статьи, 4 тезисов, 1 информационный листок, 1 методическая рекомендация.
Объем работы. Диссертация изложена на 117 страницах машинописного текста, содержит 41 таблицу, 2 рисунка н состоит из введения, 7 глав, выводов, списка литературы (148 наименований, из них 18 на иностранных языках) и 15 приложений.
-З СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.
(ОБЗОР НАУЧНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ)
Приводится обзор научных работ отечественных и зарубежных ученых по вопросам серного питания растений. Освещены вопросы трансформации и содержания серы в различных типах почв. Обращается внимание на то, что преобладающее количество исследований по изучению влияния серосодержащих удобрений на урожай сельскохозяйственных культур проведено без учета содержания подвижной серы в почвах. Показано многообразие и противоречивость научных исследований по изучению действия серы на продуктивность растений на почвах разного гранулометрического состава. Отмечается отсутствие данных в научной литературе по влиянию высокого содержания подвижной серы в дерново-подзолистых почвах на урожай и качество сельскохозяйственных культур.
Объекты исследований. Исследования проводились в 1988-1990 гг. в условиях многофакторного микропалевого опыта, заложенного в 1988 году на экспериментальной базе "Курасовщина" Минского района Минской области.
Схема опыта включает в себя одиннадцать вариантов, позволяющих наиболее полно вычленить действие серосодержащих удобрений на разных уровнях содержания серы в почве:
1 .Контроль (без удобрений), 2.Контроль+5|, З-РюКіго, 4-P*>Ki2o+S|, S.PwK,^,, 6.P90K120N1+S,, 7.P9oKl2oN|+S,, в-РиДСм^ 9J>,oK,2oN2+S,,
10.P90K|»N2+S2,11.P90K,20N2+S4.
Чтобы получить более полные объективные результаты о влиянии серы в жизнедеятельности растений исследования проводились на трех, различающихся по биологическим свойствам, культурах: мятликовых - ячмень, капуст; ных - рапс, бобовых - вика.
Для изучения сопряженности азотного и серного влияния взяты разные дозы азотного питания: для ячменя N«o и N90, ярового рапса - N,» и N,so (в два приёма), вики- Nu и Njo. Серу вносили в дозах Sr 60 кг/га и Sj - 90 кг/га. В седьмом и одиннадцатом вариантах в качестве серного удобрения использовали сульфат аммония. Дозы Sj и St рассчитывалась по азоту и составили: для рапса - 140 и 210 кг/га, ячменя - 72 и 108, вики - 18 и 35 кг/га.
Ежегодно высевались две культуры в трехкратной и четырехкратной по-вторности. Общее количество сосудов - 539.
В опыте применяли аммиачную селитру, N - 34,5%, двойной суперфосфат, Р2О5- 48,4%, хлористый калий, К20- 54,0%, сульфат аммония, N- 20,5%.
В качестве серосодержащих удобрений использовали сульфат аммония, S -24%,' в котором сера содержится в виде сопутствующего элемента и фосфо-nmc,S-20%.
В работе использовались данные краткосрочных опытов по изучению влияния серных удобрений на урожайность культур, проведенные областными проектно-изыскательскими станциями по химизации сельского хозяйства в 1987-1989ГП
Почвенно-климатические условия проведения исследований. В качестве объекта исследований были взяты две разновидности дерново-подзолистых почв Белоруссии, супесчаная и суглинистая, имеющие несколько разных уровней содержания подвижной серы (табл. 1).
Почвы отобраны в колхозе им. Карле Маркса Логойского района Минской области, где в 1987 году проведено картирование сельскохозяйственных угодий по содержанию серы Минской проекгво-изыскательской станцией по химизации сельского хозяйства.
Таблица 1 Агрохимические свойства почв
Образцы дерново-подзолистой суглинистой и супесчаной почвы были засыпаны в сосуды (использовались сосуды без два, размером 0,35 х 0,35 х 0,40 общей площадью 0,1042 м2).
'5
Действие серосодержащих удобрений, в зависимости от уровня содержания серы в почве изучалось на окультуренных почвах.
Полевой опыт проведен в 1990 году на землях совхоза "Зорька" Пухо-вичского района Минской области, по схеме: 1-Контроль (без удобрений), 2.P9oK|2oN|m, 3.P9t&.i2oNijoSto, ^J^oKimNimSm.
Почва опытного участка дерново-подзолистая супесчаная, развивающаяся на рыхлой супеси, подстилаемой с глубины 0,4 - 0,6 м мореным суглинком.
Агрохимические свойства пахотного слоя почвы перед закладкой опыта следующие: содержание гумуса - 2,01%, рНка -5,9 - 6,3, содержание подвижных форм фосфора -120-140 мг/кг, калия - 100 мг/кг почвы, гидролитическая кислотность - 1,96 мг-экв на 100 г, степень насыщенности основаниями - 81%, содержание общей серы - 136 мг/кг, подвижной -12,5 мг/кг.
Повторное» опыта - четырехкратная. Общая площадь делянки - 36 м2, учетная - 25 м2 . Расположение делянок - двухъярусное. Предшественником ярового рапса был ячмень. Обработка почвы состояла из зяблевой вспашки на глубину пахотного слоя, боронования и культивации. Удобрения вносили весной по схеме опыта.
При проведении полевых исследований распределение тепла в вегетационные периоды 1988 - 1990 гг. незначительно отличались от многолетних средних величин.
Количество осадков по годам было неодинаковым. В 1988 году выпало 413 мм, что составило 88% от средней многолетней, а в 1989 - 1990 годах - 553 - 532 мм, что составило, соответственно, 118% н 113%. Распределение осадков по месяцам отличалось неравномерностью их выпадения.
Агрохимические анализы почвы и растений проведены по общеприня
той методике. Статистическая обработка проведена методом дисперсионного
анализа. *
