Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Краткий обзор литературы 7
1.1. Отношение картофеля к почвенно- к лиматическим у с ловиям произрастания 7
1.2. Потребность картофеля в элементах питания... 11
1.3. Современное состояние потребительского рынка удобрений и направление его дальнейшего развития 15
1.4. Рост, продуктивность и качество картофеля при применении новых органоминеральных удобрений 37
Экспериментальная часть 39
Глава 2. Условия проведения опыта и методы исследований 39
2.1. Место проведения и схема опыта 39
2.2. Методы исследований 41
2.3. Почвенно-климатические условия проведения опыта 44
Глава 3. Рост и развитие картофеля в зависимости от применения новых органоминеральных удобрений 49
3.1. Прохождение растениями фаз развития и рост растений в высоту 49
3.2. Динамика влажности почвы 54
3.3. Динамика нарастания массы ботвы и ассимиляционной поверхности листьев картофеля 61
3.4.Динамика нарастания массы клубней 68
Глава 4. Урожайность картофеля под влиянием новых органоминеральных удобрений 73
Глава 5. Качество клубней картофеля в зависимости от удобрений 79
5.1. Содержание крахмала и сухих веществ 79
5.2. Содержание сырого протеина, нитратов и витамина «с» 82
5.3. Потребительские качества переработанного картофеля: вкус и потемнение мякоти вареного картофеля, комплексная оценка хрустящего картофеля. 89
5.4. Сохранность картофеля 94
Глава 6. Агроэкологическая оценка применяемых удобрений 97
6.1. Биологическая активность почвы 97
6.2. Остаточное влияние удобрений на последующей культуре севооборота 100
Глава 7. Биоэнергетическая и экономическая эффективность удобрений 104
7.1. Влияние применения различных видов и доз удобрений на биоэнергетическую эффективность 104
7.2. Экономическая эффективность применения различных видов и доз удобрений 107
Результаты производственной проверки
Выводы 113
Предложения производству 115
Список цитируемой литературы 116
Приложения 132
- Отношение картофеля к почвенно- к лиматическим у с ловиям произрастания
- Прохождение растениями фаз развития и рост растений в высоту
- Содержание сырого протеина, нитратов и витамина «с»
- Остаточное влияние удобрений на последующей культуре севооборота
Введение к работе
Наблюдаемая в 1970... 1980-х годах бурная химизация сельского хозяйства Российской Федерации, начиная с 90-х годов, сменилась резким снижением применения удобрений и пестицидов. Применение минеральных удобрений с 18,1 млн. т. д.в. снизилось до 1,5 млн. т. (или в 12 раз), применение известковых удобрений упало в 20 раз, с органикой обстоит также плохо. Резкий отказ от химизации, как и ее перенасыщенность, может привести к ухудшению экологии окружающей среды. По мнению депутата Госдумы РФ, чл.-корр. РАСХН Зволинского В.П. (1998 г): "в последние 5...6 лет земельные ресурсы в России эксплуатируются экстенсивным способом, по реальному балансу питательных веществ в земледелии вернулись на уровень 60-х годов". В почвах Нечерноземной зоны отмечается снижение содержания гумуса, питательных элементов; во многих установился отрицательный баланс Са, Mg и даже микроэлементов, повысилась кислотность. Как следствие этого, в целом снижается способность почвы сопротивляться антропогенным нагрузкам - усиливается водно-ветровая эрозия почв, ухудшаются физико-химические свойства, разрушается агрономически ценный агрегатный состав, т. е. происходит деградация почв.
Сельское хозяйство России в настоящее время испытывает сильный дефицит удобрений. На полях страны вносится 1/3 от научно обоснованных норм, что фактически означает 10-12 кг действующих питательных веществ на 1 га пашни. Основной причиной снижения темпов химизации является диспаритет цен на внутреннем рынке и, как следствие этого, снижение покупательской способности производителей продукции сельского хозяйства. Вместе с тем, туковая промышленность продолжает развиваться. В результате чего в последнее время на потребительском рынке страны появился целый ряд новых удобрений, в т.ч. органоминеральных (ОМУ).
Актуальность: Создание новых видов органоминеральных удобрений с запланированным соотношением NPK на основе фосфоритной муки местных месторождений, торфа, птичьего помета с добавлением минеральных удобрений, является современным направлением в туковой промышленности РФ. ОМУ представляют собой новое поколение удобрений, которые в одной грануле содержат органические вещества и минеральные макро- и микроэлементы. В технологическом процессе получения ОМУ минеральные элементы питания образуют с гуминовыми соединениями органоминераль-ные комплексы, которые способны длительное время поставлять растениям легкоусвояемые формы питательных веществ. Производство и выпуск ОМУ в сельском хозяйстве имеет большое будущее. Имеющиеся экспериментальные данные о влиянии ОМУ на сельскохозяйственные культуры носят фрагментарный характер, комплексных исследований, в т.ч. по картофелю, очень мало. В связи с этим изучение эффективности ОМУ на культуре картофеля применительно к общественному и частному сектору является актуальным направлением исследований.
Цель исследований: 1. Определить характер влияния новых органоминеральных удобрений с различным соотношением питательных элементов на продуктивность картофеля.
2. Выдать рекомендации по применению органоминеральных удобрений в условиях дерново-подзолистых супесчаных почв Нечерноземной зоны России, применительно для крупных и мелких товаропроизводителей картофеля.
Задачи исследований: 1. Изучить сравнительное действие новых форм органоминеральных удобрений на изменение биометрических и физио-лого-биохимических показателей растений, урожайность и качество клубней картофеля.
2. Разработать дозы и соотношения элементов питания, оптимальные для картофеля.
Провести экологическую оценку новых видов органоминеральных удобрений.
Рассчитать биоэнергетическую и экономическую эффективность применения различных видов и доз удобрений.
Научная новизна работы заключается в установлении высокой эффективности новых органоминеральных удобрений на продуктивность картофеля, с учетом остаточного действия на последующей культуре севооборота в условиях дерново-подзолистой супесчаной почвы.
Практическая и теоретическая значимость: На основании проведенных комплексных исследований получены результаты, актуальные, как в теоретическом плане, поскольку расширяются знания о характере влияния нового органоминерального удобрения на продуктивность и качество картофеля, так и в практическом - поскольку для условий Нечерноземной зоны разработаны конкретные дозы органоминеральных удобрений с рекомендованным соотношением элементов питания (N:P:K=1:1,5-2:1,5-2).
Апробация работы. Результаты исследований были доложены на Международной конференции, посвященной 70-летию ВНИИКХ (2001) и Международной конференции молодых ученых в ВИУА (2002).
Отношение картофеля к почвенно- к лиматическим у с ловиям произрастания
Картофель культурных сортов является растением умеренного климата, и хотя благодаря своей пластичности он при определенных условиях может произрастать, как на крайнем юге, так и далеко на севере (Лорх, 1968), наиболее устойчивые его урожаи получают в районах средних широт, имеющих относительно невысокую температуру в период вегетации (Бацанов, 1970).
Необходимое суммарное количество тепла, потребляемое картофелем за период вегетации, составляет 1300 - 1500 С (Альсмик и др., 1988).
По данным А.Н. Полевого (1978), П.И. Альсмика и др. (1979) в Нечерноземье для образования побегов на клубнях картофеля требуется температура почвы не ниже 3-5 С, а оптимальная температура почвы на глубине 10 см во время посадки картофеля является 7-8 С (Лорх, 1948; Альсмик и др., 1979; Дорожкин, 1972). При низких температурах клубни прорастают очень медленно, как правило, при температурах -1.. .-2 они погибают, что связано с высоким (до 75 % и более) содержанием в них воды. В умеренно влажной почве при температуре 11-12 С картофель дает всходы на 23-й день. Повышение температуры почвы до 18-25 С существенно сокращает продолжительность периода посадка - всходы до 12-13 дней, а при дальнейшем возрастании температуры почвы темпы прорастания картофеля замедляются (Лорх, 1955; Uhrecky, Belan, 1976).
Ботва начинает расти при температуре воздуха выше 7 С. Наиболее благоприятная температура воздуха для ботвы картофеля в жаркое время года по данным ряда авторов 21-25 С (Лорх, 1955; Бацанов, 1970; Дорожкин, 1972).
Растение прекращает ассимиляцию при температурах +2.. .+5 С, при температурах же -1...-2 С замерзает (Альсмик и др., 1979; Альсмик, Шеве-луха и др., 1988). Ассимиляция углекислоты и накопление органических веществ у растений картофеля не прекращается до замерзания ботвы, а при 40 С ассимиляция прекращается (Лорх, 1955).
Начало клубнеобразования у большинства сортов картофеля совпадает с фазой бутонизации (Бузовер, 1961). По утверждению ряда авторов, наиболее благоприятная температура почвы в период клубнеобразования 16-19 С, что примерно соответствует температуре воздуха 21-25 С (Лорх, 1948; 1955; Руденко, 1963; Альсмик и др., 1979). Рост клубней приостанавливается при температуре почвы 29 С и при понижении ее до 2 С (Лорх, 1955).
Картофель требователен к влаге, хотя и является одним из наиболее засухоустойчивых растений. При почвенной и воздушной засухе ассимиляция у него не прекращается, если температура будет благоприятной (Арнаутов, Ильин и др., 1945).
Потребление растениями картофеля влаги зависит от типа и плодородия почвы, сорта и других факторов. Потребность картофеля в воде изменяется в процессе его роста и развития. М.Н. Гончарик (1962) выделил три периода водопотребления картофелем: наибольшая требовательность и чувствительность к ее избытку проявляется в первый период роста - от посадки до начала бутонизации. Для получения высокого урожая решающим является второй период - от начала бутонизации до конца цветения и менее требовательным - от конца цветения до увядания ботвы.
Опыты А.Г. Лорха в 1948 г. показали, что под Москвой для получения урожая клубней сорта Лорх весом в 1 кг потребовалось от 65 до 104 л воды на суглинках и от 110 до 137 л воды на супесях.
Для первого периода роста наиболее благоприятной оказалась влажность почвы 60 % от ППВ, а для второго и третьего периодов- 80 % от ППВ на легкой песчаной почве (Альсмик, 1979). В опыте В.Ф. Гриневича, Г.С. Христенко (1974) самый высокий урожай картофеля был получен при поддержании влажности дерново-подзолистой супесчаной почвы по периодам на уровне 65-75-75 % от ППВ. Такой же урожай был получен при поддержании влажности почвы 65-75-65 % ППВ. По данным В. Мохова (1965), В.Ф. Гриневича, Г.С. Христенко (1974), C.G.Painter, I.Augustin (1976) соблюдение такого режима влажности почвы позволяет не только получить высокий урожай, но и улучшить его качество - увеличить содержание крахмала, сухих веществ, витамина «С».
Недостаток влаги в июне на картофеле отражается менее, чем на зерновых культурах (Лубнин, Сахарова, 1975). Засуха в июле- августе угнетает процесс клубнеобразования (Beuster, 1952; Singh, 1969). При сухой и жаркой погоде в период клубнеобразования как на подзолах, так и на черноземных почвах собирают низкие урожаи картофеля, а в прохладные и влажные годы урожаи на тех же почвах значительно выше (Руденко, Ковальчук, 1971).
В средней полосе Нечерноземной зоны России количество осадков, выпадающих за вегетационный период, составляет около 300- 350 мм, этого вполне достаточно для получения высоких урожаев картофеля (Руденко, Ковальчук, 1971; Полевой, 1978). Однако из-за неравномерного распределения осадков в течение вегетационного периода, картофель часто страдает от недостатка влаги, особенно на песчаных и супесчаных почвах, которые плохо удерживают влагу и быстро высыхают. На таких почвах необходимым условием получения высоких и устойчивых по годам урожаев является орошение (Герасимов, 1970; Гаврилов, 1971; Скрыльник,1972; Гриневич и др., 1979; За-мотаев, Гриневич, 1980; Dunton,1968; Singh, 1969; Murphy et al., 1975).
Картофель относится к растениям, у которых требование к длине дня в процессе роста и развития изменяется. Картофель требователен к свету и резко снижает урожай при его недостатке. Для развития ботвы картофеля наиболее благоприятны длинные, теплые дни с умеренным солнечным освещением, в то время как для образования клубней необходимы короткие дни (Robertson R.H., Struckmeyer В.Е., 1938). В последнем случае на рост ботвы расходуется меньшая доля накапливаемых растением углеводов и оставшаяся их часть используется на образование клубней.
Для получения высокого урожая картофеля необходимо наличие сначала длинных дней, способствующих росту ботвы, а затем коротких, благоприятных для формирования клубней (Whitehead Т. et al. 1957; Бацанов, 1970).
Опытами ВНИИКХ установлено, что снижение относительной продуктивности мощных растений картофеля может быть связано с ухудшением их воздушного питания. Для нормальной жизнедеятельности растений картофеля большое значение имеет наличие углекислоты в окружающем слое воздуха. Исследования В.В. Арнаутова (1951) показали, что мощные растения картофеля потребляют гораздо больше углекислоты, чем слаборазвитые.
Прохождение растениями фаз развития и рост растений в высоту
Почва опытного участка характеризуется как дерново-слабоподзолистая супесчаная, нормального увлажнения со следующими агрохимическими показателями пахотного горизонта (табл. 4).
Результаты агрохимического анализа в 2000 году показали, что пахотный горизонт почвы перед закладкой полевого опыта характеризовался высокой обменной и гидролитической кислотностью (рН KXL = 3,9; Нг = 6,09 мг-экв./ЮОг почвы); низкой суммой поглощенных оснований и степенью насыщенности ими (S = 1,6 мг-экв./100г почвы; V = 20,8 %); высоким содержанием подвижного фосфора (314 мг/кг почвы) и ниже среднего содержания обменного калия (125 мг/кг почвы); низкой гумусированностью (1,7 % гумуса). Почва опытного участка 2000 года отличалась от других лет исследований тем, что по степени кислотности относилась к группе сильнокислых почв и имела самое низкое содержания гумуса.
В 2001 году реакция почвы была слабокислой: рН KCL =5,2 и характеризовалась наиболее высоким содержанием гумуса (2,1 %). Содержание калия в почве 2001-2002 г.г. снизилось в 1,7 раза по сравнению с его содержанием в 2000 году.
В 2002 году почва опытного участка по степени кислотности относилась к среднекислым (рН KCL =4,7), имела содержание гумуса - 2 % и низкое содержание обменного калия.
Надо заметить, что содержание подвижного фосфора в почве на протяжении трех лет наблюдений было высоким (от 314 до 473 мг/кг почвы) - 4-ая группа почв по содержанию Рг05. Однако исследования Л.С. Федотовой (2003) показали, что степень активности фосфора в исследуемой почве очень низкая. Этим объясняется высокая эффективность вносимых фосфорных удобрений.
Далеко не последнюю роль в росте растений картофеля и формировании урожая сыграли погодные условия (табл. 5).
Вегетационный период 2000 года характеризовался умеренно теплой погодой, количество выпавших атмосферных осадков превышало среднемно-голетнее значение. Однако наблюдалось достаточно неравномерное распределение осадков и температуры по месяцам. Май был холодным и сухим: осадков выпало почти в 2 раза меньше обычного. В период клубнеобразова-ния (июнь-июль) отмечено выпадение осадков, превышающее среднемного-летнее значение (в июле - на 39,7 мм). Дождливая погода наблюдалась также в третьей декаде августа (период уборки урожая), что усложняло ход проведения уборочных работ и снижало устойчивость клубней к различным заболеваниям.
Средняя суточная температура воздуха за вегетационный период составила 15,9 или немного ниже среднемноголетней температуры воздуха (16,5). Самым теплым месяцем был июль. Сложившиеся метеорологические условия вегетационного периода 2000 года, были самыми благоприятными по сравнению с двумя последующими годами, что особенно заметно на конечном результате - урожае картофеля (табл. 18 и 19).
В первой половине июня 2001 г. наблюдалась прохладная и дождливая погода. Осадков выпало выше среднемноголетней месячной нормы. С 13 по 24 июня не было ни одного дождя, а среднесуточная температура воздуха была выше среднемноголетней на 4,1 . Осадки в третьей декаде июня выпадали неравномерно. Основная их часть выпала в начале декады и составила 23 мм. Среднесуточная температура воздуха третьей декады июня незначительно превышала среднемноголетнее значение. Июль месяц в целом был жарким с неравномерным распределением осадков. Максимальная температура воздуха составляла 30 , а минимальная 9,5 в ночные часы. Среднесуточная температура воздуха превышала среднемноголетнюю во второй декаде на 5 С. Отмечался недостаток влаги. В третьей декаде сохранялась жаркая погода. Среднесуточная температура воздуха составила 23,3 и превышала среднемноголетнюю на 4,4. Общая сумма выпавших осадков в июле составила 96 мм при среднемесячной многолетней норме 81,6 мм. В первой декаде августа наблюдалась умеренно теплая погода, осадков выпало около нормы. Во второй декаде августа установилась жаркая и сухая погода: среднесуточная температура воздуха (19,4) была выше среднемноголетней на 2,3 . Количество осадков составило 59,7 % от среднемноголетнего количества. В третьей декаде наблюдалось понижение температуры и обильные осадки. В результате суммарное количество выпавших осадков за месяц составило 122 % от их общего количества. 2002 год по метеорологическим условиям был экстремальным по обеспеченности влагой. В сумме за вегетацию осадков выпало 80,3 мм, что составляло 30,8 % от среднемноголетней нормы (260,5 мм). Среднесуточная температура воздуха за этот период (май-август) была 17,8 С, что выше на 1,3, многолетней нормы (16,5 С).
В мае температура воздуха была в пределах нормы, а количество осадков - рекордно минимальным. В целом за месяц выпало 4,1 мм осадков, что составляло 8,4 % от нормы (48,6 мм). В июне также выпало незначительное количество осадков (около 50 % от нормы). Благодаря сухости почвы, она интенсивно прогревалась. Максимальная температура на поверхности почвы составляла 52 С, максимальная температура почвы на глубине 10 см +24 С, 15 см +22 С. Растения имели при этом угнетенный вид. В июле жара и засуха продолжалась. Среднесуточная температура воздуха за месяц составила 23,2 С, что на 4,4 выше среднемноголетнего показателя (18,8 С). Сумма осадков за месяц составила 17,7 мм (21,7 % от среднемноголетнего количества). Температура почвы на ее поверхности среди растений картофеля поднималась до 51 С, а на глубинах 10-15 см на оголенной поверхности - до 28 С. Весь август месяц сохранялась сухая и жаркая погода. Всего за месяц выпало 22,2 мм осадков или 34,6 % от среднемноголетней нормы (64,2 мм).
Содержание сырого протеина, нитратов и витамина «с»
Между содержанием крахмала и сухих веществ в клубнях картофеля установлена положительная корреляция, которая колебалась от г = 0,507 - в 2000г. до г = 0,786 - в 2002 г. (прилож. 6-8). Следовательно, изменения в содержании сухих веществ были подчинены тем же закономерностям, что и крахмалистость. В 2000 г. наибольшее содержание сухих веществ, как и крахмала, было отмечено на контрольном варианте без удобрений (21,6 %), на фоне «Фермерского» в дозах ]ЧбоРбоКбо и N90P90K90- (21,1-21,4 %), а также на вариантах с биогумусом в дозах N60Pi2oK2o и N90P135K135 - (21,2-21,4 %). На фоне минеральных удобрений содержание сухих веществ было ниже контроля на 0,7-2,3%.
В 2001 г. содержание крахмала в картофеле на контроле без удобрений (12,1 %) превысил лишь один вариант - биогумус в дозе N90P135K135 (12,5 %). Содержание крахмала на фоне «Фермерского» и биогумуса в дозах N60P120K120 и «Фермерского» в дозе N90P135K135 находилось на уровне контроля (12,0 - 12,1 %). Остальные варианты с удобрениями снизили содержание крахмала на 0,3 - 1,1 % по сравнению с неудобренным вариантом.
Содержание сухого вещества в 2001 г. на контроле без удобрений составило 21,1 %. На этом же уровне процент сухого вещества находился на фоне биогумуса в дозе N60P120K120 - 21,2 %. Вариант с биогумусом в дозе N90P135K135 был единственным вариантом, который превысил уровень сухого вещества по сравнению с контролем без удобрений (на 0,8 %). На остальных вариантах опыта содержание сухого вещества находилось в пределах от 19,3 до 20,9 %, что на 0,2 - 1,8 % ниже варианта без удобрений.
В 2002 г. на варианте без удобрений получено самое низкое содержание крахмала (11,8%) и сухого вещества (19,3%) в клубнях картофеля, по сравнению с двумя предыдущими годами исследований. Наиболее высокое содержание крахмала получено на варианте «Фермерского» в дозе N60P120K120 - 12,6%, это на 0,8% выше контроля. Другие варианты с органоминеральны-ми удобрениями («Фермерское» и биогумус) повышали крахмалистость незначительно - до 11,8 - 12,4%. Минеральные удобрения в дозах N60P6oKeo и N60P90K90 Дали результаты также на уровне контроля (11,9 и 11,8%). На остальных вариантах с минеральными удобрениями содержание крахмала составило 12,2 - 12,5%. Следует отметить, что отрицательное действие минеральных удобрений на качество картофеля в 2002 году практически не наблюдалось. Пониженное содержание сухого вещества отмечено лишь на фоне минеральных удобрений в следующих дозах: N90P135K135 - 19,1% и КбоРбоКбо- 19,2%о, однако, снижение сухого вещества составило всего лишь 0,1-0,2%). Остальные варианты с минеральными удобрениями повышали уровень сухого вещества на 0,6 - 1% по сравнению с неудобренным контролем. Максимально высокое содержание сухого вещества и крахмала в 2002 г. было на фоне «Фермерского» в дозе N60P]2oK]2o — 21,4% и 12,6%. Повышенное содержание сухого вещества наблюдалось и на других вариантах с органо-минеральными удобрениями («Фермерское» и биогумус) - 19,7 - 20,9%.
В среднем за три года исследований внесение минеральных удобрений в дозировках N60P6o-9oK6o-9o снизило содержание крахмала на 0,2 - 0,4%; сухих веществ на 1-1,1%о. «Фермерское» не снижало содержание крахмала, а на варианте с дозировкой N6oPi2oKi20 его уровень составил - 12,7%о, что существенно выше контрольного значения без удобрений. «Фермерское» также повышало содержание сухого вещества в клубнях картофеля по сравнению с соответствующими минеральными фонами. Картофель на фоне биогумуса накапливал 12,3 - 13,0% крахмала и 20,9 - 21,0%) сухого вещества, что на 0,2 - 0,9%о выше контроля. Таким образом, новое органоминеральное удобрение «Фермерское» и биогумус в дозах гЧбо-9оР і го-135К120-135 повышали содержание сухого вещества и крахмалистость картофеля.
Белок картофеля (туберин) по биологической ценности выше белка других культур, главным образом за счет повышенного содержания важнейших незаменимых аминокислот - метионина и лизина (Толстоусов, 1987). Всего в белке картофеля содержится 18 аминокислот (в их числе 8 незаменимых) (Плешков, 1965). Белок составляет более половины «сырого протеина», которым принято называть совокупность всех азотистых соединений белковой и небелковой природы. Количество сырого протеина в клубнях картофеля колеблется от 0,7 до 4,6 % на сырое вещество.
Содержание сырого протеина в клубнях зависит от сортовых особенностей, вида удобрений, их сочетаний, доз, а также других факторов. Азотные удобрения увеличивают общее содержание азотистых веществ за счет их небелковой фракции. Чрезмерное повышение доз азотных удобрений отрицательно влияет на биологическую ценность сырого протеина, несмотря на то, что в целом содержание его продолжает увеличиваться (Бульба, 1988). По данным А.В. Коршунова и др.(1975), при внесении фосфорно-калийных удобрений содержание аминокислот уменьшается по сравнению с неудобренным контролем. Другие авторы наоборот считают, что фосфорно-калийные удобрения способствуют повышению содержания аминокислот в картофеле (Плешков, 1965).
В течение трех лет исследований на нашем опыте прослеживалась стабильная тенденция увеличения содержания сырого протеина на фоне изучаемых видов удобрений (табл. 22).
Следует отметить, что ежегодно на контрольном варианте без удобрений содержание сырого протеина было ниже, чем на удобренных делянках. В среднем за 2000 - 2002 гг. на контроле без удобрений содержание сырого протеина составило 2,1%, в то время как минеральные удобрения в различных дозировках повышали его содержание до 2,3 - 3,4%, «Фермерское» - до 2,4 - 3,4 и биогумус - до 2,6-3,4%.
Остаточное влияние удобрений на последующей культуре севооборота
Высокая эффективность новых видов удобрений на сельскохозяйственные культуры объясняется данными, полученными при изучении биологической активности почвы на разных фонах питания (табл.27).
Динамика выделения С02 почвой изменялась в зависимости от применяемых видов, доз удобрений и влажности почвы.
В 2000 и 2001 гг. внесение изучаемых видов удобрений в различных дозах повышало биологическую активность почвы. В среднем за 2000-2001 гг. минеральные удобрения в низкой дозе НзоРбоКбо , быстро растворяясь, повышали биологическую активность почвы с начала и до конца вегетации растений (на 21-40 мг С02/м ч). Увеличение дозы минеральных удобрений до N90P90K.90 приводило к снижению биологической активности почвы в первую половину вегетации: выделение С02 по сравнению с контролем повышалось при этом только на 10-20 мг С02/м ч. Следует отметить, что в 2001 г. на фоне высокой дозы минеральных удобрений (N9oP9oK9o) выделение СО? существенно повысилось только к фазе отмирания ботвы.
«Фермерское» в дозе NeoPeoK o повышало биологическую активность почвы с первых дней развития картофеля также, как низкая доза минеральных удобрений - на 23-36 мг С02. На фоне высокой дозы «Фермерского» -N90P90K90 наблюдалось постепенное повышение биологической активности почвы в течение всего вегетационного сезона. На фоне биогумуса в дозах МбоРбоКбо и N90P90K90 также отмечено постепенное повышение биологической активности почвы ко времени зацветания картофеля и далее до фазы отмирания ботвы. «Фермерское» и биогумус действуют на почву не так быстро, как минеральные удобрения в низких дозах. Дыхание почвы наиболее заметно повышалось на фоне низких и высоких доз этих удобрений к фазе цветения картофеля и оставалось на достигнутом уровне вплоть до отмирания ботвы. Высокая доза минеральных удобрений угнетала биологическую активность почвы по сравнению с низкой, чего не отмечалось у новых видов удобрений.
Проведенный математический анализ взаимосвязи количества выделившейся С02 и влажности почвы на контрольном варианте в динамике по фазам развития и трем годам исследований показал, что между этими показателями существует тесная положительная корреляция (г = 0,92) (прил. 14). Следовательно, количество выделившегося углекислого газа на варианте без удобрений на 80% определялось влажностью почвы. Это еще раз подтверждает высказывание академика РАСХН Ладонина В.Ф. (1999) о том, что при экстенсивном ведении сельского хозяйства вклад неуправляемых факторов (погоды) в формирование урожая увеличивается.
Динамика выделения С02 почвой в 2002 г. определялась дефицитом влаги и носила противоположный характер по сравнению с двумя предыдущими годами. К началу бутонизации картофеля выделение С02 на удобренных вариан-тах составляло 188-202 мг С02 / м час, что существенно ниже неудобренного контроля (229 мг С02). Это означает, что в условиях острого дефицита влаги применение различных видов удобрений приводит к депрессии биологической активности почвы.
В 2002 г. к фазе цветения картофеля выделение С02 почвой повысилось на вариантах с низкой дозой минеральных удобрений и «Фермерского» (NgoP6oK6o), а также на вариантах с повышенными дозами «Фермерского» и биогумуса (N90P90K90). На вариантах с низкой дозой биогумуса и высокой дозой минеральных удобрений дыхание почвы находилось на уровне контроля -173-179 мг С02 (т.е. продолжала наблюдаться депрессия). Наиболее заметная разница в дыхании между удобренными и неудобренными вариантами отмечена в фазу отмирания ботвы картофеля.
В это время выделение СОг почвой на контроле находилось на минимальном уровне, который наблюдался за годы исследований - 152 мг, что вдвое ниже среднего значения предыдущих лет. На удобренных вариантах выделение С02 колебалось от 185 мг на фоне минеральных удобрений (N60. 9оРбо-9оКбо-9о) ДО 211-229 мг на фоне биогумуса (N60-9oP6o-9oK6o-9o) Выделение С02 на вариантах с «Фермерским» (191-202 мг) занимало промежуточное положение между минеральным фоном и биогумусом. Повышенное выделение СО2 на фоне биогумуса в конце вегетации использовалось растениями непродуктивно и являлось негативным последствием устойчивой засушливой и жаркой погоды, в условиях которой происходило разрушение органического вещества удобрений и, очевидно, самой почвы.
Использование удобрений в острозасушливые годы способствует увеличению, так называемого, парникового эффекта.
Таким образом, наблюдения за динамикой дыхания почвы в течение трех лет позволяют сделать вывод о положительном действии изучаемых видов удобрений на биологические свойства почвы в годы, приближающиеся по климатическим условиям к среднемноголетним, и отрицательном в экстремально засушливые.
