Delist.ru

Агроэкологические аспекты устойчивости агроэкосистемы в Предуралье (01.07.2007)

Автор: Косолапова Антонина Ильинична

5.4 Влияние удобрений на баланс элементов питания

в агроценозах и энергетическую эффективность их применения

Важнейшим условием создания устойчивых агроэкосистем является оптимизация использования их многочисленных механизмов саморегуляции. Прежде всего все звенья пищевых цепей должны быть сбалансированы на уровне оптимального функционирования биоты. При этом управление почвенным плодородием и звеньями пищевых цепей должно быть максимально сбалансированным. Без учета этого положения происходит усиленная мобилизация питательных веществ почвы за счет ее естественных запасов, что приводит к снижению ее плодородия и продуктивности сельскохозяйственных растений, а следовательно, к падению устойчивости агроландшафтов и агроэкосистемы в целом. Так, без внесения удобрений в типичном севообороте по всем элементам питания отмечены отрицательные балансы

Запашка соломы трех зерновых культур и поступление пожнивно-корневых остатков в течение ротации севооборота не обеспечивают возмещение выноса, которое составило по азоту 52%, фосфору – 67%, калию – 76%.

Положительный баланс по азоту сформировался при внесении NPK по 60 кг д.в/га. Дальнейшее увеличение дозы минеральных удобрений оказалось излишним, так как коэффициент использования азота из удобрений снизился и увеличились его непроизводительные потери.

Внесение одних органических удобрений оказалось недостаточным, независимо от их дозы, для формирования положительного баланса по азоту.

Для формирования положительного баланса по азоту и высокой продуктивности необходимо вносить не менее 40 т/га навоза в сочетании с внесением NPK 60 кг д.в/га.

Для обеспечения положительного баланса фосфора достаточно вносить 30 кг д.в/га, возмещение выноса при этом составляет 318%, дальнейшее увеличение дозы фосфора в удобрениях излишне, так как ведет к зафосфачиванию почвы.

По калию положительный баланс обеспечивает внесение минеральных удобрений NPK по 30 кг д.в/га.

Таким образом, в типичном полевом севообороте для получения продуктивности выше 3 тыс.к.ед/га и положительного баланса гумуса, азота, фосфора и калия необходимо вносить навоз не менее 60 т/га и NPK 60 кг д.в./га.

В биологизированном севообороте без внесения удобрений также сформировался отрицательный баланс азота, возмещение выноса составило 65%, что на 13% выше по сравнению с типичным.

Положительный баланс по азоту обеспечивает внесение минеральных удобрений не ниже 60 кг д.в/га.

Внесение одних органических удобрений, как и в типичном севообороте, не возмещает вынос элементов питания растениями.

Запашка сидеральной культуры в паровом поле, соломы зерновых культур в четырех полях севооборота, накопление элементов питания с пожнивно-корневыми остатками обеспечили формирование положительных балансов фосфора и калия без дополнительного внесения минеральных и органических удобрений.

Однако для обеспечения формирования продуктивности пашни свыше 3 тыс.к.ед/га и положительных балансов гумуса, азота, фосфора и калия необходимо вносить навоза не менее 40 т/га и NPK 60 кг д.в/га.

Для комплексной оценки севооборотов была рассчитана их энергетическая эффективность. Затраты на внесение органических и минеральных удобрений окупаются продуктивностью как типичного, так и биологизированного севооборотов. Энергетический коэффициент в зависимости от вариантов варьировал от 1.82 до 3.07.

Энергетические затраты в биологизированном севообороте в связи с выращиванием и запашкой сидеральной культуры выше на 11% по сравнению с типичным севооборотом. Однако этот севооборот имеет более высокую энергетическую эффективность, так как коэффициент выше на 0.28-0.58 по сравнению с типичным севооборотом. Максимальная величина энергетического коэффициента в типичном севообороте 2.64 в варианте без внесения удобрений, в биологизированном – с запашкой навоза 20 т/га – 3.13.

По комплексной оценке выделился биологизированный севооборот, так как по сравнению с типичным обеспечивает формирование более высокой продуктивности, а при дополнительном внесении навоза 40 т/га и NPK 60 кг д.в/га положительные балансы гумуса, азота, фосфора и калия.

Глава 6. Оптимизация обработки почвы в условиях адаптивно-ландшафтного земледелия Предуралья

6.1Влияние приемов обработки почвы на ее водно-физические, агрохимические, биологические свойства и засоренность агрофитоценозов

Структура. По данным гранулометрического состава, изучаемая дерново-мелкоподзолистая почва относится к средним суглинкам. Содержание физической глины составляет 34.12-35.82%, илистой фракции – 11.51-12.55%.

= Через 21 год после начала проведения опыта содержание различных фракций, способных привести к изменению классификационного названия пахотного горизонта, существенно не изменилось. Однако, следует отметить тенденцию повышения содержания илистой фракции при проведении безотвального разноглубинного рыхления (чизельно-поверхностная система обработки почвы) на 2.37%, чередовании отвальной вспашки с плоскорезной (плужно-плоскорезная) - 0.69%, с поверхностной - (плужно-поверхностная) – 1.33%, что обусловлено, прежде всего, вовлечением в пахотный горизонт нижележащего слоя почвы, характеризующегося более высокой удельной поверхностью гранул. Эти данные согласуются с результатами исследований других авторов (Капинос В.А. и др., 1990; Колоскова А.В., Белоножко Л.А., 1966).

Как показывают результаты исследований, потенциальная способность почвы к агрегатированию, выраженная фактором структурности А.Ф. Вадюниной, повышается при проведении безотвальной обработки с 22.4 до 29.1 %, чередовании вспашки с плоскорезным рыхлением – с 24.2 до 27.9%, с поверхностной обработкой - с 25.3 до 28, 9% (таблица 6).

Наиболее неблагоприятное влияние на гранулометрический состав дерново - мелкоподзолистой почвы оказала плужно-фрезерная система обработки, которая способствовала снижению содержания илистой фракции с 11.51 до 9.95% и фактора структурности с 22.2 до 18.4 %.

Результаты гранулометрического анализа почвы подтверждаются показателями микроагрегатного состава. По содержанию физической глины 31.70-37.02% изучаемая почва относится к среднесуглинистым. Этот факт еще раз подтверждает, что изменение гранулометрического и микроагрегатного составов почвы под влиянием обработки почвы происходит крайне медленно.

Таблица 6 – Изменение показателей структуры дерново-мелкоподзолистой почв в зависимости от системы ее обработки, (0-20 см), %, 1983-2005 гг.

Варианты

(системы

обработки почвы) Агрономически

ценная фракция Коли-

водопрочных

агрегатов Фактор

диспер-

по Н.А.

Качинскому Фактор

структур-

по А.В.

Вадюниной

макро-структура

0.25-10 мм микро-структура

загрузка...