Эффективность применения дефеката, навоза и минеральных удобрений при возделывании зерновых культур на слабокислых черноземах лесостепной зоны Алтайского края

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ


ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ДЕФЕКАТА, НАВОЗА И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР НА СЛАБОКИСЛЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ

ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ АЛТАЙСКОГО КРАЯ


Дипломная работа


БАРНАУЛ 2006г.

Введение


Длительное сельскохозяйственное использование черноземных почв значительно видоизменяет их первоначальные свойства, усиливая или ослабляя почвенные процессы, приводит к уменьшению обменно-поглощенного кальция, снижает степень насыщенности основаниями и повышает кислотность почвы. Важным фактором, изменяющим продуктивность севооборотов и плодородие почвы, являются удобрения [4].

Большинство культурных растений и почвенных микроорганизмов лучше развивается при реакции среды близкой к нейтральной. По Блэку К.А. при рНс 5,7 урожайность зерна пшеницы составляет 89%, при рНс 5,0 - 76% от урожайности на почве с рНс 6,6, принятой за 100%. Урожайность ячменя соответственно снижается до 80%, люцерны и донника более чем наполовину (42%), клевера до 72%.

Влияние кислой реакции на растение весьма многосторонне - у них ухудшается рост и ветвление корней, снижается проницаемость клеток корня и состояние плазмы, и следовательно, использование растениями питательных веществ из почвы и удобрений. Под влиянием кислой среды снижается биологическая активность почвы и нарушается белковый и углеводный обмен. Растения подвергаются различным грибковым заболеваниям - корневым и септориозным гнилям. В связи с этим часто формируется не только невысокая урожайность, но и низкое качество продукции - в зерне мало белка и клейковины, а в кормовых культурах наряду с низким уровнем протеина и каротина еще накапливается минеральный азот в виде токсичного соединения NO3.

Отрицательное действие даже слабо кислой реакции на продуктивность сельскохозяйственных культур усиливается благодаря проявлению деградации водно-физических и агрохимических свойств почв: снижению содержания гумуса, кальция, магния, основных макро и микроэлементов питания, скважности и плотности почвы, ухудшению водного и воздушного режима, уменьшению мощности гумусового горизонта почвы.

Для устранения ее отрицательного действия на растения широко применяют известковую муку, известь содержащие отходы промышленности, рыхлые карбонатные породы. Сущностью известкования считается замена поглощенных ионов водорода и алюминия ионами Са и Мg.

В составе пахотных почв лесостепной зоны, расположенной в области Бие-Чумышской равнины (правобережье Оби), по данным Л.М. Бурлаковой [10] наиболее распространены выщелоченные черноземы. Они занимают 81% их площади. Именно эти почвы в результате длительного и бессистемного использования, без соблюдения закона возврата питательных веществ, ограниченного внесения органических удобрений подверглись значительному ухудшению физико-химических и агрохимических свойств, в т.ч. повышению кислотности.

Эти почвы располагаются в условиях достаточного увлажнения и на них можно получать высокие и устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур.

Целью исследования данной работы является изучение эффективности известкования выщелоченных черноземов дефекатом в комплексе с органическими и минеральными удобрениями в зернопаровом севообороте лесостепной зоны Алтайского края.

Для выполнения поставленной цели предусматривалось решение следующих задач:

установить влияние дефеката, навоза и минеральных удобрений, при мелиорации слабокислых почв на величину обменной и гидролитической кислотности, сумму поглощенных оснований и обеспеченность почв питательными веществами;

определить влияние мелиоранта и удобрений на вынос питательных веществ и накопление сухого вещества;

изучить прямое действие и последействие дефеката и минеральных удобрений на урожайность и качество зерновых культур;

определить экономическую эффективность применения дефеката и дефеката в комплексе с минеральными и органическими удобрениями на почвах со слабокислой реакцией среды при возделывании зерновых культур.


Глава 1. Обзор литературы по теме исследования


Решение проблемы повышения качества жизни - не только обеспечение населения необходимым количеством качественных продуктов питания и агросырьем, но и сохранение, и восстановление почв как национального богатства, стратегического природного ресурса. Для общества почва выступает как жизненное пространство существования людей и как их экономическая основа. Плодородие почвы составляет особую производительную силу земли, существенно влияющую на производительность труда в земледелии и величину стоимости произведенного продукта. Повышение почвенного плодородия обеспечивает не только устойчивое развитие сельхозпроизводства, но и самое главное - повышает экологическую устойчивость агроландшафтов [22].

В связи с природными почвообразующими процессами и главным образом с активной производственной деятельностью человека старопахотные черноземные почвы частично утрачивают естественное плодородие. Особенно уязвимыми являются выщелоченные и оподзоленные черноземы, имеющие повышенную кислотность. Расположены они в благоприятных для сельского хозяйства природных условиях и широко используются для производства зерна, прежде всего озимой и яровой пшеницы, а также сахарной свеклы, подсолнечника, картофеля, кормовых культур, включая бобовые многолетние травы.

Исследования последних лет показали, что в черноземах сельскохозяйственных угодий снижается содержание гумуса и элементов питания растений, повышается кислотность и ухудшаются водно-физические свойства.

Причинами подкисления почв могут быть как естественные почвенные процессы, так и антропогенные факторы.

Д.Г. Виленский [11] указывает, что почвенная кислотность вызывается, с одной стороны, водородными ионами, находящимися в почвенном растворе, с другой же - поглощенными ионами. Первую форму кислотности называют активной, вторую потенциальной [7] с подразделением на обменную и гидролитическую.

Активную кислотность выражают величиной рНв, представляющий собой отрицательный логарифм концентрации ионов водорода в растворе.

Обменная кислотность обеспечивается обменными ионами водорода и алюминия. Причиной возникновения обменной кислотности в значительной степени является алюминий, который может вытеснять из почвенного поглощающего комплекса калий. В результате такого обмена в почвенном растворе появляется хлористый алюминий, при гидролизе которого образуется соляная кислота в эквивалентном количестве обменному алюминию.

Обменная кислотность почв Западной Сибири обусловлена поглощенным водородом, связанным с гуматной частью поглощающего комплекса. В почвах Горного Алтая на бескарбонатных породах она обусловлена обменным ионом водорода и подвижным алюминием.

По значениям рН солевых вытяжек почвы подразделяются на сильно и очень сильно кислые (<4,5), среднекислые (4,6-5,0), слабокислые (5,1-5,5), близкие к нейтральным (5,6-6,0) и нейтральные (6,1-7,0).

В почве также выделяется гидролитическая кислотность (Нг), которая бывает обычно выше обменной, т.к. количественно она включает ее. Часто Нг называют полной кислотностью.

Л.В. Кульковой [24] изучена природа кислотности и щелочности 9 типов и подтипов почв Западной Сибири и ей установлено, что активная реакция этих почв обусловлена наличием в почвенном поглощающем комплексе ионов водорода, углекислоты, свободных органических кислот и их кислых солей.

Отчуждение элементов питания с урожаем основной и побочной продукции влечет постепенное обеднение почв элементами, входящими в состав растений, в том числе и кальцием, если почва не обогащается им вновь. Обеднение почв кальцием и магнием происходит в результате эрозии почвы, когда изменяется профиль почвы, поднимаются и вовлекаются в обработку эллювиальные горизонты, снижается содержание гумуса, вносятся невысокие количества органических удобрений (источник кальция), суперфосфата, применяются физиологически кислые удобрения. К ним относятся аммиачные формы азотных удобрений. Они не только подкисляют почву, но и участвуют в восстановлении железа и марганца, переводя их в подвижные формы [21].

Велика роль диоксида углерода, выделяемого в атмосферу корнями. Вода, насыщенная СО2, растворяет многие труднорастворимые соединения - кальцит, доломит, магнезит и вызывает миграцию карбонатов в почвенном профиле (выщелачивание). В результате в почвах складывается отрицательный баланс кальция и магния, происходит подкисление почвенного раствора. Отмеченные процессы происходят во всех почвах, однако очень важно оценить наиболее распространенные в лесостепной зоне черноземы выщелоченные, которым присуща природная кислотность и высокий уровень эффективного плодородия [4] .

Реакция среды в почве - один из основных показателей уровня плодородия почв для сельскохозяйственных культур, так как она является своего рода интегральным показателем целого комплекса свойств почв, который формирует урожай [43]. Опытами Н.С.Авдонина [1] установлено, что кислая среда нарушает углеводный и белковый обмен в растениях.

По отношению к почвенной кислотности сельскохозяйственные культуры делят на несколько групп (цитировано по В.К.Каличкину) [18].

Первая группа - это культуры, которые характеризуются высокой чувствительностью к почвенной кислотности: клевер, эспарцет, свекла (сахарная, столовая, кормовая), донник, люцерна.

Вторая группа культур отличается умеренной чувствительностью к кислотности почв, хорошей отзывчивостью на известкование - яровая и озимая пшеница, кукуруза, ячмень, горох, вика.

Третья группа слабо чувствительных к кислотности культур, однако они положительно реагируют на известкование - рожь, гречиха, тимофеевка, овес, тритикале.

Четвертая группа подразделяется на две подгруппы: не переносящие избыток кальция в почве (лен) и удовлетворительно переносящие кислотность почв и не нуждающиеся в известковании (картофель, люпин).

По отношению к почвенной кислотности различаются не только виды, но и сорта одного и того же вида сельскохозяйственных культур.

Исследованиями Л.А.Ступиной [40] установлено, что наибольшей отзывчивостью на известкование отличаются сорта яровой пшеницы алтайской селекции, выведенные на черноземах выщелоченных и обыкновенных, имеющих нейтральную и близкую к нейтральной среду.

Эффективной мерой снижения кислотности почв, улучшения питательного режима, биологической активности почвы, белкового, фосфорного обменов в растениях, увеличения урожая сельскохозяйственных культур является известкование.

Черноземы выщелоченные, обладающие избыточной кислотностью, требуют известкования и, в первую очередь, это выщелоченные и оподзоленные черноземы, которые расположены в основном в пределах лесостепи [39].

Положительное действие известкования на почву в основном проявляется в следующем:

под влиянием известкования снижается кислотность почвы и связанное с ней вредное действие подвижного алюминия и высоких концентраций марганца;

известкование способствует переходу в доступное для растений состояние различных питательных веществ - соединений азота, фосфора, калия, магния, молибдена и других, в результате чего улучшаются условия питания сельскохозяйственных растений; при известковании вносится в почву необходимый для растений питательный элемент - кальций, а в некоторых случаях и магний;

известкование способствует улучшению физико-механических свойств почвы (повышает водопроницаемость, улучшает структуру, уменьшает тяговое усилие при обработке почвы);

снижение почвенной кислотности в результате известкования активизирует жизнедеятельность полезных микроорганизмов.

Эффективность известкования зависит от степени кислотности, содержания подвижных форм алюминия и марганца, буферности, насыщенности почв основаниями, доз извести, биологических особенностей возделываемых культур, объема применяемых минеральных и органических удобрений и некоторых других факторов.

Действие известковых удобрений проявляется в течение многих лет и от их применения хозяйства получают высокую экономическую эффективность. Исследования Менделеевского опытного поля и Пермской областной сельскохозяйственной опытной станции показали, что прибавка урожая с одного гектара произвесткованной площади в зависимости от дозы внесения и периода мелиоративного действия (в пересчете на кормовые единицы) составляет: по зерновым культурам - от 1,1 до 17,2 ц/га, многолетним травам - от 3,46 до 89,76 ц/га [12].

Важно, чтобы вносимые дозы известковых материалов обеспечивали нейтрализацию не только почвенной кислотности, но и кислотности физиологически кислых форм минеральных удобрений. В этом случае эффективность минеральных удобрений значительно возрастает. Сочетание известкованния с применением удобрений повышает их эффективность на 25-50 % [32].

В опытах Горьковской сельскохозяйственной опытной станции на слабокислых почвах эффективность минеральных удобрений при известковании повышалась на 4,9 - 11,6 %. При известковании и внесении NР и N усвоение растениями питательных веществ минеральных удобрений увеличилось на 25 %, при внесении Р - до 16 - 38 %; легче также усваивались Са, Мg и В [25].

Исследования, проведенные ВНИИ удобрений и агропочвоведения им. Прянишникова показали, что в неудобренной почве показатель рНC снижался на 0,01-0,02 единицы в год. Причинами этого являются: вымывание карбонатов, образование кислых продуктов при разложении поступающих в почву органических остатков, отчуждение оснований с хозяйственно-ценной частью урожая, выпадение кислотных осадков. При известковании чернозема по 1,0 Нг доломитовой мукой величина рНC уже на следующий год после внесения мелиоранта уменьшилась на 0,42 - 0,53 единицы и это снижение достигало максимума (+0,87 - 1,08 ед. рН) на третий год, а затем действие известкования несколько затухало. Применение доломитовой муки привело к значительному снижению гидролитической кислотности (на 2,06 - 2,36 мг-экв/100г почвы) уже в первый год после внесения мелиоранта. На третий год показатели этого вида кислотности снизились на 30-40 % к исходному значению [26].

Наряду с природными известковыми материалами (известняки, доломиты, мел, туфы и ряд других) с большим успехом для известкования выщелоченных черноземов используют отходы промышленности (металлургические шлаки, цементная пыль, дефекат, шлам и т.п.).

Наиболее широкое распространение в качестве известкового удобрения на черноземных почвах получил дефекат. Эффективность его связана не только с высоким содержанием кальция, основного нейтрализатора почвенной кислотности, но и комплекса питательных веществ для растений и органического вещества для повышения плодородия почвы.

По данным В.А.Квасова [20] раскисляющее действие дефеката значительно выше действия доломитовой муки (на 0,1-0,4 ед. рНС), а прибавка урожайности озимой пшеницы при внесении дефеката была выше на 2,6-5,2 ц/га, чем при внесении доломитовой муки.

Многолетние исследования по влиянию дефеката и извести на физико химические свойства чернозема выщелоченного маломощного слабогумусированного легкосуглинистого слабокислого (рНС 5,3) проведены в лесостепной зоне Алтайского края О.И. Антоновой [4]. Установлено, что внесение дефеката и извести в дозах, рассчитанных по величине НГ, 1,5 НГ и 0,5 НГ переводит слабокислые почвы в разряд нейтральных. При этом рНС повышается с 5,3 до 6,2-6,6 единиц, количество обменного кальция на 2,6-6,4 мг. экв. на 100 г почвы и снижается гидролитическая кислотность на 1,14-2,47 мг. экв. на 100 г почвы. Под влиянием известкования урожайность клубней картофеля возрастает на 8,4-11,0 т/га при урожайности 23,3 т/га на контроле.

О.И. Антонова [4], Л.В. Дымова, О.В. Скокова [14] утверждают, что дефекат вследствие своих физических свойств наиболее эффективен, по сравнению с другими известьсодержащими мелиорантами, включая известняк, мел и другие.

Известкование является основным условием эффективного применения удобрений на кислых почвах.

Наблюдения Ю.И.Заруднева [15] за изменением показателей почвенной кислотности на выщелоченном черноземе показали, что применение дефеката как в чистом виде, так и в комплексе с минеральными удобрениями оказалось хорошим средством для раскисления. При внесении дефеката величина рНс понизилась с 5,9-6,1 до 6,2-6,5, содержание поглощенного Са увеличилось с 17,1-18,6 мг-экв/100г почвы до 21,0-25,3 мг-экв/100г почвы, подвижного фосфора в сравнении с контролем повысилось на 4-8 %, подвижного калия - на 5-9 %. Прибавка урожайности зерна яровой пшеницы составила 1,4-2,3 ц/га или на 7-11 % выше контроля, увеличение клейковины в зерне произошло на 16-20 %, белка на 15-17 %.

Большое внимание уделяется и периодичности известкования почв. Действие извести на почвенную кислотность во времени должно быть разделено на два периода. Первый период длится 2-5 лет. Кислотность почвы не повышается, несмотря на то, что кальций выносится из почвы. После того, как остатки не прореагированной извести иссякнут начинается постепенное повышение почвенной кислотности. Ход постепенного подкисления известкованной почвы во времени может быть выражен логической функцией [21].

Исследованиями, проведенными А.Н.Ивановым [17] на серых лесных почвах Бие-Чумышского междуречья Западной Сибири установлено, что дефекат в среднем за три года повышает урожайность озимой ржи на 41,4 %, минеральные удобрения в сочетании N60Р60К60 обеспечивают повышение урожайности озимой ржи на 55,2 %, то есть они более эффективны, чем дефекат. Однако действие дефеката в опытах сохраняется в течение пяти лет, а удобрения действуют лишь в год внесения. В среднем за 3 года при внесении удобрений на фоне дефеката увеличивается урожайность звена севооборота с 2,51 до 4,88 т/га или почти в 2 раза.

Известно, что высокую эффективность известкования следует ожидать, прежде всего, на почвах, обедненных основаниями, где почвообразующие породы содержат мало кальция и магния, или там, где подзолообразовательный процесс хорошо развит, а выщелачивание катионов происходит достаточно полно. А.Н.Небольсин [29] считает, что для нормального развития растений, чувствительных к кислотности культур необходимо, чтобы в дерново-подзолистых почвах легкого механического состава содержание кальция и магния было не менее 3 мг-экв/100г почвы, а в более тяжелых не менее 6.

Немаловажное значение известкование кислых почв имеет в системе мероприятий по снижению поступления радионуклидов в растения. Опытным путем установлено, что из кислых малопродуктивных почв радиоцезий значительно активнее поступает в растения и накапливается в них в большем количестве, чем при выращивании на высокоплодородных почвах.

Известкование, устраняя избыточную кислотность почв, улучшает их агрофизические и агрохимические свойства, повышает плодородие и эффективность минеральных удобрений, способствуя переходу радионуклидов в недоступное для растений состояние. В частности, известкование оказалось наиболее действенным контрмероприятием по снижению содержания радионуклидов цезия в зерне ячменя - в 2,4 раза, тогда как для других культур оно оказалось менее эффективно [8].

При обобщении имеющейся литературы становится очевидным, что при определении системы химической мелиорации кислых почв (норм, способов, периодичности и т.д.) необходимо учитывать региональные особенности почв, их агрохимические, физические и механические свойства.

Повышенная кислотность почв черноземного ряда Алтайского края обусловлена, главным образом, влиянием антропогенной нагрузки. За период с 1990 по 2000 годы площадь почв с кислой реакцией увеличилась в Алтайском крае с 15,52 % до 20,9 %, а по сравнению с 1975 г. - в 2 раза [5]. Располагаясь в наиболее увлажненной части земледельческой зоны Алтая и будучи генетически предрасположенными, к подкислению, эти почвы очень чутко отзываются на изменение состава почвенного поглощающего комплекса. Интенсивное использование черноземов выщелоченных и оподзоленных в пашне без должного возврата органического вещества и кальция на протяжении последних лет (с начала подъема целины), привело к повышению актуальной и обменной кислотности. В зависимости от степени антропогенной нагрузки, исходного состояния физико-химических показателей, геоморфологических условий сдвиг реакции среды происходил в почвах по-разному. Его величина колеблется от десятых долей единицы рНС до нескольких единиц. По существующей классификации наибольшие площади подкисленных черноземов относятся к градации слабокислых и среднекислых.

Особенности формирования кислых почв Алтайского края - черноземов выщелоченных и оподзоленных обуславливают отличие их физико-химических показателей (высокая степень насыщенности основаниями, варьирующие показатели гидролитической кислотности и др.) от аналогичных почв Европейской территории России. Поэтому, учитывая сказанное, все рекомендованные в литературе методы расчета доз мелиорантов требуют корректировки для условий Алтайского края.


Глава 2. Условия проведения исследований, объекты, методы


.1 Климатические особенности зоны исследования


Климат Алтайского края резко континентальный.

Средняя температура самого холодного месяца (январь) - 16-18оС, а самого теплого (июль) +19+20оС. При этом зимой температура в отдельных случаях понижается до -48, -50оС, а летом достигает +38, +40оС, [42].

Зоны сельскохозяйственного производства Алтайского края характеризуются большим количеством света. Несмотря на очень короткое лето, интенсивность и продолжительность солнечного сияния настолько значительны (1900-2130 часов), что обеспечивают вполне благоприятные условия для получения высоких урожаев даже для сахарной свеклы [16 ].

Территория Бие-Чумышской зоны характеризуется более редкими засухами, хотя здесь в большинстве районов выпадает за год примерно столько же осадков, сколько в степных приобских районах левобережья. Так, в северной части Бие-Чумышской зоны (административные районы: Тальменский, Первомайский, Сорокинский) выпадает меньше 400 мм, в средней (Троицкий, Кытмановский, Тогульский) - свыше 400 мм и только на юге больше 500 мм.

Сумма температур выше 10о за сезон составляет 2100-2150о. Годовое количество осадков по данным Бийск-Зональной гидрометеостанции в среднем за 40 лет составляет 502 мм, за апрель-июнь выпадает 100-160 мм. В среднем за 28 лет - среднегодовая температура воздуха 0,9оС, а средняя температура воздуха за вегетационный период +14,9. Безморозный период длится 122 дня.

Одним из характерных проявлений континентальности климата зоны являются частые заморозки. Для лесостепной зоны края характерны так же поздние весенние и ранние осенние заморозки [34; 37]. Средняя дата последнего заморозка весной приходится на конец второй и третьей декад мая. Однако, заморозки возможны даже в первой декаде июня. Осенью первые заморозки в среднем приходятся на сентябрь. Наиболее ранняя дата первого осеннего заморозка 9-10 сентября, наиболее поздняя - 21 сентября.

Таким образом, укороченный безморозный период, частые весенние заморозки в первой и даже во второй половине мая, постоянные, сильные ветры, а также неустойчивость показателей выпавших осадков за вегетационный период, отражаются на уровне урожаев сельскохозяйственных культур.


.2 Почвенный покров и свойства почв зоны


В пределах Бие-Чумышской увалистой возвышенной равнины и древних террас Оби расположена зона выщелоченных и оподзоленных черноземов и серых лесных почв.

Территория характеризуется высокой водопроводимостью пород, наличием только пресных подземных вод. В зоне аэрации преобладают суглинки и супеси мощностью 20-100м, с поверхности лессовидные. Большая часть территории дренирована, глубина залегания грунтовых вод 5-10м и более [10].

В почвенном покрове преобладают черноземы выщелоченные и оподзоленные, а так же различные подтипы серых лесных почв. Наиболее распространены выщелоченные черноземы, они занимают 57% площади зоны [10]. Этот подтип черноземов располагается по вершинам и склонам широких увалов и в настоящее время почти полностью распахан. В пашне он занимает 81%. Почти 15% приходится на долю серых лесных почв, которые на 10% представлены подтипом темно-серых. Подтипы черноземов лесостепи существенно не различаются по мощности гумусового горизонта. Несколько выше мощность у черноземов оподзоленных, а наименьшая - выщелоченных. По содержанию гумуса подтипы черноземов по среднеарифметическим значениям - среднегумусные. Однако их величины варьируют и нижние границы лимитов соответствуют малогумусным видам.

По материалам агрохимического обследования Бийской государственной станции агрохимслужбы в зоне обслуживания по степени кислотности пашни на 01.01.06г. - сильно-кислых почв насчитывается 3,7 тыс.га (0,4%), средне-кислых -125,9 тыс.га (12,7%), слабо-кислых - 397,0 (40,1%), близко к нейтральным и нейтральных - 462,4 тыс.га (46,8). По содержанию гумуса распределение почв следующее: очень низкое содержание - нет, низкое - 34,0 тыс.га (3,4%), среднее - 377,7 тыс.га (38,2%), повышенное, высокое и очень высокое - 577,3 тыс.га (58,4%). По содержанию фосфора это выглядит так: очень низкое содержание - 1,0 тыс.га (0,1%), низкое содержание - 9,7 тыс.га (1,0%), среднее - 135,8 тыс.га (13,7%), повышенное - 518,6 тыс.га (52,5%), высокое и очень высокое - 323,9 тыс.га (32,7%). Что касается распределения почв по содержанию калия, картина следующая: низкое содержание - нет, низкое - 6,1 тыс.га (0,6%), среднее - 262,4 тыс.га (26,5%), повышенное - 451,8 тыс.га (45,7%), высокое и очень высокое - 268,7 тыс.га (27,2%).

Почвы - сильновыщелоченные, вскипание от соляной кислоты отмечается за пределами почвенного профиля по верхней границе материнской породы. Механический состав почв преимущественно среднесуглинистый, но отдельными фрагментами на площади поля отмечаются легкосуглинистые разновидности.

Для почв, наиболее распространенных в Зональном районе (черноземы выщелоченные и серые лесные) выявлено, что величина плотности пахотного горизонта составляет 0,90 г/см3 и 1,21 г/см3, соответственно.

Несмотря на интенсивное сельскохозяйственное использование исследуемых почв, хорошая естественная структурность черноземов и серых лесных почв определяет их высокую пористость в гумусовых горизонтах (58,7 - 55,8%), которая уменьшается с глубиной.

Величина наименьшей влагоемкости (НВ) в пахотном горизонте чернозема выщелоченного среднусуглинистого достигает 28,3% массы почвы, в серой лесной 33,5%, т.е. для исследуемых почв характерно достаточное обеспечение растений влагой.


.3 Схема опыта. Техника и методы проведения исследований


В целях изучения эффективности дефеката, уточнения нормативов расхода известковых материалов на нейтрализацию почвенной кислотности, а также взаимодействие их с органическими и минеральными удобрениями для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, был проведен полевой опыт в в СПК колхозе "Вперед" Зонального района в 2001-2004 годах. Участок для закладки полевого опыта выбран на основании данных почвенно-агрохимического обследования и является типичным для зоны.


Схема опыта:

. контроль

. навоз 40 т/га

. навоз 40 т/га + дефекат 3 т/га

. дефекат 3 т/га

. N30P30K30

. навоз 40 т/га + N30P30K30

. навоз 40 т/га + N30P30K30 + дефекат 3 т/га

. дефекат 3 т/га + N30P30K30

9. N60P60K60

10. навоз 40 т/га + N60P60K60

. навоз 40 т/га + дефекат 3 т/га + N60P60K60

. дефекат 3 т/га + N60P60K60


Опыт проводился в течение четырех лет. Изучалось влияние дефеката, навоза и разных норм NPK в условиях севооборота: 1) яровая пшеница, 2) овес, 3) овес, 4) овес.

В качестве мелиоранта использовался дефекат Бийского сахарного завода с содержанием суммы углекислого кальция и магния в пересчете на СаСО3 45,6 %, влажностью -20 %, органического вещества - 15 %, валовых: азота 0,40 %, фосфора - 0,43 %, калия - 0,50 %.

Норма внесения дефеката - 3 т/га рассчитана из расчета понижения кислотности до 6,45 единиц (0,24 т/га для сдвига рНс на 0,1 единиц) (Антонова О.И., 1997). Норма минеральных удобрений (N60P60K60) взята согласно сложившихся рекомендаций для зоны при разбросном способе внесения и рассчитана на ротацию звена севооборота и доза N30P30K30 - уменьшенная в 2 раза, взята с учетом локального предпосевного удобрения в последующие годы.

Норма внесения навоза (40 т/га) рассчитана на бездефицитный баланс органического вещества в севообороте. Количество действующего вещества в навозе: Nобщ - 1,1 %; Р2О5 - 0,6 %; К2Ообщ - 1,6 %, влажность - 22,7 %, зольность - 77 %. Из минеральных удобрений использовались - аммиачная селитра, двойной суперфосфат и калий хлористый.

Почва опытного участка: чернозем выщелоченный, среднемощный среднесуглинистый с содержанием гумуса - 5,2%; рНс - 5,3; рНв - 6,3; Нг - 3,13 мг-экв/100г; суммой поглощенных оснований - 34,7 мг-экв/100г; высокой обеспеченностью фосфором, средней калием и низкой - азотом.

Cодержание обменного алюминия составляет 0,015-0,027 мг-экв/100г почвы, поэтому его доля в составе гидролитической кислотности незначительна. Кислотность определена в основном ионами водорода в поглощенном состоянии.

Повторность опыта 3-х кратная.

Площадь делянок общая 100 м2, учетная от 78 м2.

Навоз, дефекат и минеральные удобрения вносили вручную на поверхность почвы, затем культивировали и боронили. Для посева использовали семена 1 класса высоких репродукций следующих сортов: яровая пшеница - Алтайский простор, овес - Иртыш.

Опыт закладывался в зернопаровом севообороте с пшеницей и овсом. Были получены результаты для 1-го года действия и последействия в течение трех лет.

В опыте проводился комплекс наблюдений, учетов и исследований, которые были выполнены при соблюдении требований ОСТ 10106-87 «Опыты полевые с удобрениями. Порядок проведения». Отмечались основные фазы развития культур по вариантам на 2-х несмежных повторениях.

Химический и качественный состав растений определялся в основной и побочной продукции, образцы на анализ отбирали во время уборки урожая.

Для наблюдений за динамикой элементов питания почвы и показателями почвенного плодородия на опытных участках отбирались смешанные образцы из 5 индивидуальных точек в 2 срока: первый до начала посева, второй - в период уборки ежегодно.

Для определения содержания продуктивной влаги в слое 0 - 100см проводили отбор проб на контрольном варианте 3-ей повторности.

Все химические анализы проведены в аккредитованной испытательной лаборатории Федерального государственного учреждения станции агрохимической службы «Бийская» Агрохимические анализы почв проводились следующими методами:

ГОСТ 26107-84 Почвы.Методы определения общего азота. М.: Издательство стандартов, 1984.

ГОСТ 26951-86 Почвы. Определение нитратов ионометрическим методом. М.: Издательство стандартов, 1986.

ГОСТ 26204-84 Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Чирикова в модификации ЦИНАО. М.: Издательство стандартов, 1992.

ГОСТ 26487-85 Почвы. Определение обменного кальция и обменного (подвижного) магния методами ЦИНАО. М.: Издательство стандартов, 1985.

ГОСТ 26483-85 Почвы. Приготовление солевой вытяжки и определение ее рН по методу ЦИНАО. М.: Издательство стандартов, 1985.

ГОСТ 27821-88 Сумма поглощенных оснований по методу Каппена. М.: Издательство стандартов, 1988.

ГОСТ 26213-91 Почвы. Методы определения органического вещества. М.: Издательство стандартов, 1992.

ГОСТ 26212-91 Почвы. Определение гидролитической кислотности по методу Каппена в модификации ЦИНАО. М.: Издательство стандартов, 1992.

ГОСТ 13496.4-84 Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения азота и сырого протеина. М.: Издательство стандартов, 1984.

калий - Руководство по анализам кормов. М., 1982.

ГОСТ 26657-85 Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания фосфора. М.: Издательство стандартов, 1985.

В яровых зерновых культурах показатели качества определяли по ГОСТам и методам:

ГОСТ 13979.1-68 Зерно. Методы определения влажности. М.: Издательство стандартов, 1968.

определение калия - Руководство по анализам кормов. М.: 1982

ГОСТ 13586.1-68 Зерно. Методы определения количества и качества клейковины в пшенице. М.: Издательство стандартов, 1990.

Кормовые единицы, переваримый протеин, обменная энергия. Методические указания по оценке качества питательности кормов, Москва-2002г.

Статистическая обработка результатов урожайности и агрохимических показателей осуществлялась методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [13].


.4 Характеристика вегетационных периодов в годы проведения опыта


Известно, что эффективность мелиорации, главным образом, зависит от тонины помола мелиоранта, степени перемешивания мелиоранта с почвой, температурного режима и влажности почвы.

Гидротермические условия в течение вегетационных периодов в годы исследований изменялись в широких пределах.

Как следует из данных (табл. 1 и прил. 1) гидротермические условия 2001 года отличались большим выпадением осадков, чем по среднемноголетним данным, но они выпали в основном в мае, что в дальнейшем отрицательно сказалось на качестве зерна. Температурные среднемесячные показатели превысили среднемноголетние данные по трем месяцам (май, июнь, июль). В июле-августе дневная температура достигала 33 градусов.

В 2002 году вегетационный период отличался тем, что количество осадков было выше среднемноголетних данных: в июне - в 2,4 раза, в июле - в 4,5 раза, а в среднем по периоду в 2,04 раза. Температура весеннего и летних месяцев превысила среднемноголетние данные на 1,4 градуса. Запасы продуктивной влаги в этот год перед посевом составляли 140 мм. В целом вегетационный период 2002года благоприятно сложился для питания и формирования урожая возделываемых культур.

В 2003 году показатели гидротермических условий для сельскохозяйственных культур в целом были практически такими же, как в 2002 году, за исключением большего выпадения осадков в июне. Средняя температура по месяцам была выше среднемноголетних данных на 1,7 градуса.

год характеризовался интенсивным накоплением тепла при дефиците осадков. Данные агроклиматических показателей в вегетационный период показывают, что температура была выше на 2,4 градуса, количество осадков на уровне среднемноголетних данных.

Гидротермический коэффициент (табл.2) за весь период 2001-2004 гг. колебался от 0,87 до 1,85. Крайне напряженным он был в 2004 году, самым высоким в 2002г. Оценивая увлажненность, сложившуюся в годы исследований, можно отметить, что при оптимальном ГТК за май - август для зерновых культур в 1,2 - 1,4 наиболее благоприятны были условия 2001 и 2003 годов.


Таблица 1 Агроклиматические показатели вегетационных периодов 2001-2004 гг. (данные Зональной ГМС)

МесяцТемпература, оСОсадки, ммСредн. моголет.2001200220032004Средн. моголет.2001200220032004Май10,716,515,614,316,135108468025Июнь16,619,217,619,018,9464816111172Июль18,816,118,218,519,861861474753Август16,419,618,217,917,54832353644Всего, мм190274389274194Ср.мес.t15,617,817,417,418,0

Таблица 2 Сумма положительных температур, запас продуктивной влаги и ГТК в годы исследований (2001 - 2004г.г)

ГодыСумма положительных температур свыше 10оСЗапас продуктивной влаги, мм (весна)Гидротермический коэффициент за май-август20012193166,21,2520022103140,51,8520032140146,11,2820042223146.90,87Средние многолетние2165149,9

.5 Технология возделывания культур в опыте


Опыт закладывался на поле №2 зернопарового севооборота. Основная обработка почвы проводилась в первой половине сентября. Весной проводилось ранне-весеннее боронование, вручную вносились дефекат, минеральные и органические удобрения, проводилась предпосевная культивация и посев с прикатыванием.

Для проведения анализов, перед культивацией были отобраны почвенные образцы. Посев производился в лучшие агротехнические сроки.

В период вегетации были проведены: довсходовое и послевсходовое боронования, обработка посевов гербицидами.

Уборка проводилась сплошным способом. Урожай взвешивался с каждой делянки и пересчитывался на стандартную влажность и чистоту.


Глава 3. Результаты исследования


Реакция почвенного раствора является весьма важным свойством почвы. Бие-Чумышская зона в своем составе имеет около 53,2 % кислых почв в пашне. Вопросам оптимизации реакции почвенной среды посвящено большое количество работ [23]. Авторами отмечено, что известкование почв всесторонне влияет на пищевой режим почвы, существенно ускоряет процесс их окультуривания.


.1 Изменение обменной кислотности на слабокислых почвах


Обменная кислотность обусловлена обменопоглощенными ионами водорода и ионами алюминия, которые извлекаются из почвы при обработке ее раствором нейтральной соли. Она легко переходит в активную форму и, подкисляя почвенный раствор, наносит наибольший вред культурным растениям и почвенным микроорганизмам.

Использование в опыте дефеката, навоза и минеральных удобрений на слабокислых почвах снизило в среднем за три года действия обменную кислотность (рНс) с 5,1 единиц рНс на контроле до 5,2-5,7 единиц по вариантам опыта (табл.3). Изменения произошли, начиная с первого года действия и в этот год были самыми значительными. Так, только один навоз снизил рНс до 5,4 единиц рНс против 5,2 на контроле, а дефекат в чистом виде и, внесенный совместно с навозом, до 5,6 единиц. Добавление к смеси дефеката с навозом минеральных удобрений в разных дозах снижало рНс в несколько меньшей степени - до 5,4-5,5 единиц. Эта тенденция сохранилась на второй и третий год действия агрохимикатов. В среднем за ротацию севооборота внесение одного дефеката, дефеката с навозом, дефеката с низкой дозой минеральных удобрений снизило рНс на 0,4 единицы, а дефеката с высокой дозой минеральных удобрений - на 0,3 единицы. Внесение одних минеральных удобрений или снижало рНс в незначительной степени, или не изменяло ее по сравнению с контролем.


Таблица 3. Изменение обменной кислотности по вариантам в опыте на слабокислых почвах

н/пВариантыПервый год действияВторой год действияТретий год действияВ среднем за 3 года действия2001200220031Контроль5,25,25,15,22Навоз 40 т/га5,55,55,45,53Навоз 40 т/га, дефекат 3т/га5,75,55,55,74Дефекат 3 т/га5,65,55,55,55N30 P30 К305,25,35,25,26Навоз 40 т/га, N30 P30 К305,65,45,45,57Навоз 40 т/га, дефекат 3 т/га, N30 P30 К305,75,55,45,58Дефекат 3 т/га, N30 P30 К305,65,55,55,59N60 Р60 К605,45,45,35,410Навоз 40 т/га, N60 Р60 К605,65,45,35,411Навоз 40 т/га, дефекат 3 т/га, N60 Р60 К605,75,55,45,512Дефекат 3 т/га, N60 Р60 К605,65,45,45,5

.2 Изменение гидролитической кислотности на слабокислых почвах


Гидролитическая кислотность представляет собой вид кислотности почвы, выявляемый посредством гидролитически щелочной соли (СН3СООNа) и включающий в себя все содержащиеся в почве ионы водорода. Эта часть потенциальной кислотности почв, которая соответствует ее способности взаимодействовать с дефекатом.

Гидролитическая кислотность не вызывает столь вредных для растений последствий, как обменная. Ионы водорода, обусловливающие гидролитическую форму кислотности почв, не способны к вытеснению нейтральными солями и не образуют в растворе свободных кислот или гидролитически кислых солей (HCI, AICI3).

Как видно из данных (табл. 4) наиболее существенные изменения величины гидролитической кислотности произошли по вариантам с внесением дефеката. Так, дефекат в чистом виде и в сочетании с навозом понизили кислотность в 1,34 раза, а дефекат в сочетании с минеральными удобрениями в дозе по 30 кг д.в. - в 1,54 раза. Совместное применение навоза, дефеката и N60Р60К60 позволило добиться снижения гидролитической кислотности на 31,3 %, а дефеката и N60Р60К60 - на 28 %. Максимальное снижение Нг было достигнуто в первый год действия дефеката и органо-минеральных удобрений с 3,90 мг-экв/100г почвы на контроле до 2,10 по варианту с внесением дефеката и N30 P30 К30. Ежегодное внесение минеральных удобрений повышало гидролитическую кислотность исследуемых почв на 0,4-0,85 мг-экв/100г почвы.


Таблица 4. Изменение гидролитической кислотности по вариантам в опыте на слабокислых почвах мг-экв/100 г

н/пВариантыПервый год действия Второй год действия Третий год действияВ среднем за 3 года действияОсень 2001осень 2002осень 20031Контроль3,904,003,893,932Навоз 40 т/га2,973,633,233,283Навоз 40 т/га, дефекат 3т/га2,603,442,852,964Дефекат 3 т/га2,463,652,622,915N30 P30 К303,033,803,883,576Навоз 40 т/га, N30 P30 К303,063,973,253,437Навоз 40 т/га, дефекат 3 т/га, N30 P30 К303,203,662,413,098Дефекат 3 т/га, N30 P30 К302,103,042,512,559N60 Р60 К603,143,733,543,4710Навоз 40 т/га, N60 Р60 К603,403,503,473,4511Навоз 40 т/га, дефекат 3 т/га N60 Р60 К602,563,062,492,7012Дефекат 3 т/га, N60 Р60 К602,742,952,802,83

3.3 Изменение суммы поглощенных оснований в опыте на слабокислых почвах


Изменение рН почвенного раствора как в сторону подкисления, так и подщелачивания оказывает отрицательное воздействие на рост и развитие большинства сельскохозяйственных культур, а также жизнедеятельность микроорганизмов.

Главным элементом, определяющим способность почв противостоять изменению рН, является кальций.

Кальций определяет плодородие черноземных почв. Он распространен в карбонатной форме, простых и сложных силикатах, фосфатах. Максимальное количество поглощенного кальция находится в верхних пахотных слоях типичных черноземов (1,03 %), на выщелоченных почвах с переходом к южным его содержание уменьшается (до 0,63-0,96 %). Количество водорастворимого кальция составляет 0,015-0,13 %, или 0,32-0,87 % от валового [31].

Длительная деятельность человека приводит к изменению почвенной реакции. Отчуждение урожаев с полей влечет постепенное обеднение почв элементами, входящими в состав растений, в том числе и основаниями, если почва не обогащается ими вновь за счет оснований, извлеченных корнями из глубоких горизонтов. Для кислых почв характерна обедненность основаниями (кальция, магния и др.) Чем больше она обеднена, тем резче проявляется кислотные свойства. При высокой кислотности не обеспечивается потребность в кальции, который нужен для формирования клеточных стенок и требуется в больших количествах при развитии листьев и корней в период интенсивного роста растений [6].

В наших исследованиях при определении суммы поглощенных оснований по вариантам опыта с внесением дефеката, минеральных и органических удобрений на слабокислых выщелоченных черноземах было установлено ее заметное повышение относительно контроля (табл.5).

Результаты анализов свидетельствуют о том, что в результате применения дефеката, органических и минеральных удобрений в первый год действия этот показатель увеличился с 28,3 мг-экв/100г на контроле до 31,7 по вариантам опыта. Наиболее значительное увеличение - на 4,8 мг-экв/100г или 17,0 % по сравнению с контролем произошло по варианту совместного внесения дефеката, навоза и N60Р60К60. Применение дефеката в чистом виде и в сочетании с N30Р30К30 увеличило сумму поглощенных оснований до 29,7 мг- экв/100г, а в сочетании с навозом до 30,1 мг-экв/100г.

Во второй год действия агрохимикатов сумма поглощенных оснований изменялась от 28,6 до 33,9 мг-экв/100г при 28,7 мг-экв/100г на контроле. Наибольшее увеличение на 18,1 % произошло по вариантам совместного внесения навоза с N60Р60К60 и навоза, дефеката с N30P30К30. Мелиорация дефекатом в чистом виде увеличила сумму поглощенных оснований на 10,1 % по сравнению с контролем, в сочетании с навозом на 7,3 %, в сочетании с минеральными удобрениями на 13,9-18,1 %. Аналогичная картина складывалась и на третий год действия агрохимикатов.

В среднем за три года действия дефеката, органических и минеральных удобрений сумма поглощенных оснований увеличилась с 28,6 мг-экв/100г до 31,7 мг-экв/100г при 27,0 на контроле. Наибольший прирост - 4,7 мг-экв/100г или 17,4 % произошел на варианте комплексного внесения дефеката, навоза и N60Р60К60. На 3,7 мг-экв/100г или 13,7 % сумма поглощенных оснований увеличилась на вариантах совместного внесения навоза с N60Р60К60 и навоза, дефеката с N30P30К30. Применение дефеката увеличило этот показатель на 1,8 мг-экв/100г или 6,7 %, а в сочетании мелиоранта с навозом это увеличение было несколько большим и составило на 2,3 мг-экв/100г или 8,5 % больше, чем на контроле. Таким образом, можно отметить что известкование слабокислых черноземов дефекатом повышает буферность почв, улучшает баланс кальция, что способствует формированию большей урожайности возделываемых культур.

Таблица 5. Изменение суммы поглощенных оснований в опыте по вариантам на слабокислых почвах (период уборки), мг-экв/100г

н/пвариантыПервый год действияВторой год действияТретий год действияВ среднем за 3 года действия2001200220031Контроль28,328,724,027,02Навоз 40 т/га29,930,825,128,63Навоз 40 т/га, дефекат 3т/га30,130,826,929,34Дефекат 3 т/га29,731,625,028,85N30 P30 К3028,028,624,026,96Навоз 40 т/га, N30 P30 К3029,831,326,929,37Навоз 40 т/га, дефекат 3 т/га, N30 P30 К3030,333,927,930,78Дефекат 3 т/га, N30 P30 К3029,732,727,229,99N60 Р60 К6029,330,726,028,710Навоз 40 т/га, N60 Р60 К6031,733,926,630,711Навоз 40 т/га, дефекат 3 т/га, N60 Р60 К6033,133,128,931,712Дефекат 3 т/га, N60 Р60 К6030,332,526,629,8

.4 Влияние действия дефеката в комплексе с удобрениями на обеспеченность почвы питательными веществами


Известно, что кислая реакция среды тормозит активность процесса нитрификации в почве и деятельность фосформобилизующих организмов. Оптимальные условия для этих процессов складываются при нейтральной реакции среды, влажности почвы 0,75 НВ и температурах 25-30оС.

При изучении содержания нитратного азота, подвижного фосфора и обменного калия в опыте с известкованием слабокислых выщелоченных черноземов было изучено действие дефеката и различных агрохимикатов в течении трех лет действия в агроценозах с зерновыми культурами.

Представленные (табл. 6) данные по содержанию нитратного азота показывают, что в годы с высоким увлажнением в пахотном слое в период уборки его содержание было низким и составило в первый год действия по вариантам с внесением агрохимикатов 3,2-4,0 мг/кг при 3,5 мг/кг на контроле. На второй год действия - 3,7-4,8 мг/кг при 3,4 мг/кг на контроле и было более высоким в 2003 году и равным 5,2-6,1 мг/кг при 3,9 мг/кг на контроле.

Наибольшим содержанием NО3 выделяются варианты с внесением навоза, дефеката и минеральных удобрений. По вариантам с внесением навоза и дефеката или навоза с минеральными удобрениями повышение нитратного азота происходило на третий год действия, что можно объяснить минерализацией навоза до легкорастворимых форм.

Оценивая в среднем за три года действие всех вариантов сравнительно более высоким уровнем нитратов - 4,6-4,9 мг/кг против 3,9 мг/кг на контроле выделяются варианты внесения навоза с дефекатом, навоза, дефеката, минеральных удобрений и дефеката с минеральными удобрениями в разных дозах.


Таблица 6. Изменение содержания нитратного азота в почве по вариантам на слабокислых почвах (период уборки), мг/кг

н/пВариантыПервый год действия (2001)Второй год действия (2002)Третий год действия (2003)В среднем за 3 года действия1Контроль3,53,44,83,92Навоз 40 т/га3,43,75,64,23Навоз 40 т/га, дефекат 3т/га3,64,46,04,74Дефекат 3 т/га3,53,75,24,15N30 P30 К303,24,05,34,26Навоз 40 т/га, N30 P30 К303,54,05,34,37Навоз 40 т/га, дефекат 3 т/га, N30 P30 К303,94,86,14,98Дефекат 3 т/га, N30 P30 К303,54,75,64,69N60 Р60 К603,54,35,64,510Навоз 40 т/га, N60 Р60 К603,64,15,84,511Навоз 40 т/га, дефекат 3 т/га, N60 Р60 К604,04,15,84,612Дефекат 3 т/га, N60 Р60 К603,84,65,54,6

Содержание подвижного фосфора было разным по годам (табл.7). Его наибольшее количество характерно для 2001 года, когда на контроле оно было равно 257 мг/кг и по вариантам колебалось от 243 мг/кг до 263 мг/кг. На второй год оно было заметно ниже и составило на контроле 209 мг/кг и по вариантам колебалось от 205 до 216 мг/кг. В третий год действия агрохимикатов уровень подвижного фосфатов был самым низким: на контроле -169 мг/кг и по вариантам от 159 до 171 мг/кг.

Сопоставляя содержание фосфатов по вариантам внесения агрохимикатов с контролем можно отметить, что их уровень был близким, и, только по средним данным можно предположить, что обеспеченность фосфором была немного выше контроля только по вариантам с высокой дозой минеральных удобрений и по навозу с N60Р60К60. Вполне вероятно, что уровень содержания фосфора близкий к контролю можно объяснить потреблением фосфора более высоким урожаем и сорной растительностью, а, возможно, и вымыванием.

В содержании обменного калия по годам отмечается та же закономерность, что и по фосфору (табл.8). Более заметное превышение уровня контроля отмечалось по вариантам с совместным применением навоза, дефеката, навоза с минеральными удобрениями и полных комплексов из навоза, дефеката и минеральных удобрений, особенно в первый год действия.

К третьему году действия разницы в содержании К2О по вариантам не наблюдалось, что объясняется с одной стороны высоким потреблением калия с урожаем, а с другой стороны, в связи с особенностями влагообеспеченности почв в годы исследований, физико-химическим поглощением калия.

В среднем за три года действия агрохимикатов отмечается тенденция более высокого содержания обменного калия по вариантам с навозом и минеральными удобрениями, навозом, дефекатом и минеральными удобрениями, где его содержание было равно 100-103 мг/кг против 96 мг/кг на контроле.

Таблица 7. Изменение содержания подвижного фосфора по вариантам в опыте на слабокислых почвах (период уборки), мг/кг

н/пВариантыПервый год действия (2001)Второй год действия (2002)Третий год действия (2003)В среднем за 3 года действия1Контроль2572091692122Навоз 40 т/га2632101662133Навоз 40 т/га, дефекат 3т/га2452131642074Дефекат 3 т/га2432081612045N30 P30 К302592151632126Навоз 40 т/га, N30 P30 К302462131632077Навоз 40 т/га, дефекат 3 т/га, N30 P30 К302552141592098Дефекат 3 т/га, N30 P30 К302532051662089N60 Р60 К6026021517021510Навоз 40 т/га, N60 Р60 К6026321416821511Навоз 40 т/га, дефекат 3 т/га, N60 Р60 К6024321616620812Дефекат 3 т/га, N60 Р60 К60250208171210

Таблица 8. Изменение содержания обменного калия по вариантам в опыте на слабокислых почвах (период уборки), мг/кг

№ п/пВариантыПервый год действия (2001)Второй год действия (2002)Третий год действия (2003)В среднем за 3 года действия1Контроль1139283962Навоз 40 т/га1219181983Навоз 40 т/га, дефекат 3т/га1249381994Дефекат 3 т/га1189380975N30 P30 К301209380986Навоз 40 т/га, N30 P30 К3012693811007Навоз 40 т/га, дефекат 3 т/га, N30 P30 К30125100801028Дефекат 3 т/га, N30 P30 К301199678989N60 Р60 К60123978410110Навоз 40 т/га, N60 Р60 К60130988210311Навоз 40 т/га, дефекат 3 т/га, N60 Р60 К60122978010012Дефекат 3 т/га, N60 Р60 К601279783102

Влияние дефеката, навоза и минеральных удобрений на урожайность зерновых культур севооборота

Оптимальный интервал рН для нитрифицирующих бактерий, азотобактера и клубеньковых бактерий лежит в пределах 6,5-7,9. При других значениях рН жизнедеятельность микроорганизмов и растений подавляется или они погибают. В результате понижения биологической активности почвы в ней начинают преобладать грибы и штаммы микробов, устойчивые к повышенной кислотности и вызывающие заболевания зерновых корневыми и септориозными гнилями, сахарной свеклы - корнеедом, капусты и других крестоцветных - гнилями [36]. Известкование почвы улучшает густоту стояния, продуктивную кустистость, длину главной метелки, озерненность метелок и массу зерна у зерновых. Это наблюдается при непосредственном действии известкования и в последействии [30].

Результаты опыта по изучению известкования слабокислых выщелоченных черноземов на фоне внесения навоза и минеральных удобрений (табл.9) свидетельствуют о том, что прямое действие дефеката в дозе 3 т/га, навоза в дозе 40 т/га и минеральных удобрений в дозах N30Р30К30 и N60Р60К60 под яровую пшеницу в условиях увлажненного года обеспечило прибавки урожайности зерна в пределах 0,15 - 0,43 т/га. При этом больший рост урожайности произошел по высокоудобренному варианту, а наименьшая прибавка - 0,15 т/га - получена при внесении 40 т навоза, что обусловлено увеличением засоренности посевов пшеницы и более засушливыми условиями вегетационного периода в 2001 году. Совместное внесение навоза с дефекатом повысило урожайность на 0,22 т/га, а с минеральными удобрениями на 0,29 - 0,36 т/га. Дефекат с удобрениями в дозе N30Р30К30 обеспечил прибавку в 0,27 т/га или прирост урожайности был практически равен внесению навоза с минеральными удобрениями. Самая высокая прибавка в 0,43 т/га получена при внесении навоза и минеральных удобрений в дозе N60Р60К60 на фоне дефеката и несколько ниже - 0,33 т/га, где в полном комплексе средств химизации была меньшая доза минеральных удобрений.

Проведенные исследования по изучению действия дефеката в дозе 3 т/га, навоза в дозе 40 т/га и NРК по 30 и 60 кг д.в. в течение трех лет под овес позволяют отметить его отзывчивость на известкование.

Наибольший уровень повышения урожайности по прямому действию агрохимикатов получен в пределах 0,47 - 0,67 т/га при совместном внесении навоза 40 т/га, минеральных удобрений в обеих дозах и дефеката 3 т/га. Применение навоза повысило урожайность на 0,16 т/га, один дефекат дал прибавку 0,12 т га, минеральные удобрения в дозе N30Р30К30 и N60Р60К60 повысили урожайность на 0,08 и 0,29 т/га соответственно. Внесение дефеката совместно с минеральными удобрениями обеспечило прибавку урожая в пределах 0,33 - 0,36 т/га.

Применение агрохимикатов оказало положительное влияние на продуктивность овса и по второму году действия. Прирост урожайности по вариантам опыта получен в размере 0,04 - 0,71 т/га. Так же, как и в первый год, наибольшие прибавки обеспечили варианты с использованием комплекса агрохимикатов: навоза 40 т/га, NРК в обеих дозах и дефеката 3 т/га - 0,45 - 0,71т/га. Один дефекат обеспечил повышение урожайности на 0,07 т/га, а навоз 0,41 т/га.

Данные по третьему году действия изучаемых удобрений и дефеката показывают достоверное повышение урожайности по большинству вариантов. Так же как и в первые два года наибольший прирост урожайности зерна овса получен по полному комплексу агрохимикатов.

В среднем за три года действия изучаемых средств химизации с 1 га севооборотной площади получено дополнительно продукции на 11-42 % больше контроля


Таблица 9. Урожайность зерновых культур по вариантам в опыте на слабокислых почвах, т/га

№ п/пВариантЯровая пшеницаОвесОвесОвесСредняя урожайность овса за три года действия, т./гаУвел-е (овес), раз2001г.2002г.2003г.2004г.1-й год действия1-й год действия2-й год действия3-й год действияУрожайностьПрибавка к контролюУрожайностьПрибавка к контролюУрожайностьПрибавка к контролюУрожайностьПрибавка к контролюУрожайностьПрибавка к контролю1 Контроль1,03-1,56-1,78-1,68-1,51-2 Навоз 40 т/га1,180,151,720,162,190,411,980,31,820,311,173 Навоз 40 т/га, дефекат 3 т/га1,250,221,870,312,250,472,020,341,910,401,234 Дефекат 3 т/га1,190,161,680,121,850,071,800,121,680,171,075 N30P30К301,210,181,640,081,830,111,760,081,680,171,046 Навоз 40 т/га, N30P30К301,320,291,880,322,040,261,970,291,860,351,177 Навоз 40 т/га, дефекат 3 т/га, N30P30К301,360,332,030,472,230,452,090,411,990,481,278Дефекат 3 т/га, N30P30К301,300,271,890,331,890,111,750,071,770,261,109 N60P60R601,300,271,850,291,820,041,830,151,760,251,1010 Навоз 40 т/га, N60P60К601,390,361,990,432,040,262,080,401,940,431,2411Навоз 40 т/г, дефекат 3 т/га, N60P60К601,460,432,230,672,490,712,140,452,150,641,3712Дефекат 3 т/га, N60P60К601,320,291,920,361,920,141,890,211,820,311,14НСР 0,5, ц/га0,150,140,200,160,15Р, %4,032,633,42,82,68

Как по действию под отдельные культуры, так и в среднем за ротацию севооборота наибольшее повышение урожайности обеспечили полные комплексы из навоза, дефеката и минеральных удобрений, а также варианты с применением навоза в комплексе с дефекатом и навоза в комплексе с минеральными удобрениями. Внесение одного дефеката и минеральных удобрений повышало урожайность в 1,1 раз, а использование комплекса из навоза, дефеката и минеральных удобрений в 1,27 - 1,42 раза.


.6 Действие дефеката и удобрений на показатели качества зерновых культур


Опытами Н.С.Авдонина [1] установлено, что кислая среда нарушает углеводный и белковый обмен в растениях: в клетках накапливается большое количество моносахаров, увеличивается содержание небелкового (минерального) азота и замедляется синтез белка. Как следствие формируется урожай зерна с низким содержанием белка и клейковины, кислая реакция среды неблагоприятно сказывается на развитии полезных микроорганизмов, особенно осуществляющих минерализацию органических соединений и усваивающих азот атмосферы, а клубеньковые бактерии на корнях бобовых гибнут. Из процессов трансформации азота в почве более выражен процесс аммонификации и заторможены нитрификация и азотфиксация.

В табл. 10 представлены результаты анализов по содержанию белка и клейковины в зерне яровой пшеницы сорта «Алтайский простор» в опыте на слабокислых выщелоченных черноземах в первый год действия мелиорантов и удобрений.

Применение дефеката в сочетании с навозом и минеральными удобрениями на слабокислых выщелоченных черноземах обусловило в первый год действия агрохимикатов улучшение качества зерна яровой пшеницы.

Несмотря на избыток влагообеспечения, содержание белка в зерне повысилось на 1,0-1,3 абс.%.


Таблица 10 Влияние дефеката и удобрений на показатели качества зерна яровой пшеницы по вариантам в опыте на слабокислых почвах в первый год действия

№ п/пВариантУрожайность, т/гаБелокКлейковинаСодержание, %Выход, т/гаСодержание, %Выход, т/га1Контроль1,0312,70,1320,32,12Навоз 40 т/га1,1813,70,1621,82,63Навоз 40 т/га, дефекат 3 т/га1,2513,00,1621,12,64Дефекат 3 т/га1,1914,00,1722,42,75N30P30К301,2112,90,1620,42,56Навоз 40 т/га, N30P30К301,3212,20,1621,32,87Навоз 40 т/га, дефекат 3 т/га, N30P30К301,3612,50,1721,42,98Дефекат 3 т/га, 30P30К301,3012,40,1620,82,79N60P60К601,3012,20,1622,22,910Навоз 40 т/га, N60P60К601,3914,00,1924,53,411Навоз 40 т/г, дефекат 3 т/га, N60P60К601,4613,40,2022,83,312Дефекат 3 т/га, N60P60К601,3213,90,1822,53,0НСР 0,5, т/га0,150,0210,03Р, %4,033,293,75

В варианте с внесением дефеката в дозе 3 т/га оно составило 14 %, что в 1,1 раза выше, чем на контроле. Аналогичная картина наблюдается и по вариантам внесения навоза 40 т/га с N60Р60К60 и дефеката 3 т/га с N60Р60К60.

Показатели качества (содержание клейковины и белка) при внесении мелиоранта, навоза и минеральных удобрений либо близки к контролю, либо заметно выше. Наибольшее повышение содержания белка отмечалось по высокоудобренному фону - 40 т/га навоза с N60P60R60 (14,0 %), а также по вариантам с внесением дефеката с N60P60R60 и одного навоза, где оно было равным 13,7-14,0 %, при 12,7 % на контроле. Выход белка составил 0,16 - 0,20 т/га против 0,13 т/га на контроле.

Содержание клейковины напрямую связано с белком и, как видно из приведенных данных и прил. 2, по вариантам внесения агрохимикатов составляет 20,4-24,5 %, при 20,3 % на контроле. Самое существенное увеличение клейковины произошло по вариантам с навозом и N60P60R60 и в разных сочетаниях этих удобрений с дефекатом до 22,5-24,5 %. Внесение дефеката в чистом виде и N60P60R60 оказали практически одинаковое действие на содержание клейковины - 22,2 и 22,4 % соответственно. Выход клейковины по вариантам опыта составил 0,26 - 0,34 т/га, в том числе на контроле - 0,21 т/га.

Содержание белка в зерне овса, возделываемого в опыте с внесением дефеката, навоза и минеральных удобрений на слабокислых почвах на первый, второй и третий год действия агрохимикатов показано в табл. 11. Первый год действия дефеката и удобрений характеризовался высокой влагообеспеченностью и низкой температурой, в связи с чем, содержание белка в зерне было довольно низким, однако, внесение агрохимикатов обеспечило повышение содержания белка в зерне овса на 0,2-1,3 % по сравнению с контролем. Наибольшее содержание белка в среднем за три года действия агрохимикатов (14,6-14,7 %) отмечается на вариантах с внесением навоза в сочетании с N60P60К60 и дефеката в сочетании с навозом и N60P60К60. При этом выход белка по вариантам опыта составил 0,24 - 0,34 т/га, что в 1,04-1,48 раза выше, чем на контроле.

чернозем дефекат известкование зернопаровой

Таблица 11. Влияние дефеката и удобрений на содержание белка в зерне овса по вариантам опыта на слабокислых почвах за три года действия

№ п/пВариантПервый год действия (2002)Второй год действия (2003)Третий год действия (2004)Среднее за три года действия (2002-2004)Содержание, %Выход, т/гаСодержание, %Выход, т/гаСодержание, %Выход, т/гаСодержание, %Выход, т/га1Контроль12,70,214,00,2514,20,2413,60,232Навоз 40 т/га13,70,2414,60,3214,90,3014,40,293Навоз 40 т/га, дефекат 3 т/га13,00,2414,70,3314,50,2914,10,294Дефекат 3 т/га14,00,2413,60,2514,20,2613,90,255N30P30К3012,90,2414,40,2614,20,2513,80,246Навоз 40 т/га, N30P30К3012,20,2313,20,2714,60,2913,30,267Навоз 40 т/га, дефекат 3 т/га, N30P30К3012,50,2514,50,3214,70,3113,90,298Дефекат 3 т/га, N30P30К3012,40,2314,10,2715,00,2613,80,259N60P60К6012,20,2314,00,2514,80,2713,70,2510Навоз 40 т/га, N60P60К6014,00,2814,50,3015,50,3214,70,3011Навоз 40 т/г, дефекат 3 т/га, N60P60К6013,40,3015,30,3815,20,3314,60,3412Дефекат 3 т/га, N60P60К6012,90,2514,60,2814,30,2713,90,27Р,% 3,28НСР 0,5, т/га0,026

В годы интенсивного применения удобрений, начиная с 1981 по 1990гг во всех регионах РФ сложился положительный баланс основных элементов питания, коэффициент возврата (интенсивность баланса) составила 115-118 %. Однако, даже в эти годы был отрицательный баланс по азоту и особенно калию. Он находился в пределах от -15 до -40 кг/га. Начиная с 1991 года по данным П.Д. Попова, А.В. Постникова, А.Н. Кондратенко [30] интенсивность баланса снизилась вначале до 48 % (1991-1995гг), а к 2000 году до 20 %.

Определение баланса питательных веществ в районах с хорошей влагообеспеченностью, позволяет разработать мероприятия по стабилизации плодородия и оценить эффективность изучаемых приемов, что обуславливает высокие уровни урожайности и отчуждение NРК из почвы

Расчет баланса питательных веществ в опыте, (табл.12) показал, что наибольший дефицит азота, по сравнению с контролем (40,8 кг на 1 га севооборотной площади) наблюдается в варианте внесения дефеката в чистом виде - 46,0 кг/га, наименьший - при внесении дефеката 3 т/га с N60P60K60 и N60P60K60. Совместное применение навоза, минеральных удобрений и дефеката оказалось наиболее эффективным, при этом положительный баланс по азоту составляет 14,9 - 16,4 кг на 1 га площади севооборота с интенсивностью 123,5 - 124,4 %. Наибольший положительный баланс -22,3 кг/га обеспечил вариант с внесением навоза и N60P60K60.

Использование минеральных удобрений в разных дозах (2 варианта) снижает дефицит фосфора с 16,9 кг/га на контроле до 0,3-8,6 кг/га, а с мелиорацией баланс фосфора приближается к уравновешенному (+2,5кг/га). Применение минеральных удобрений в сочетании с навозом дало возможность достигнуть превышения прихода фосфора над расходом, особенно по варианту внесения навоза с N60P60K60 - 21,2 кг/га. Сочетание навоза, дефеката и минеральных удобрений в дозах по 30 и 60 кг действующего вещества обеспечило положительный баланс в пределах 15,4-22,3 кг/га с интенсивностью 164,6-183,1 %.

Дефицит калия, также как и азота, минимален при внесении дефеката на фоне N60P60K60 и внесении N60P60K60 - 27,5-29,1 кг/га, при внесении же одного дефеката он возрастает до 44,5 кг/га. Бездефицитный баланс калия наблюдается в вариантах совместного внесения минеральных удобрений и дефеката с навозом, навоза и навоза с дефекатом - от 13,9 до 27,6 кг на 1 га площади севооборота с интенсивностью - 126,6-147,1 %.

Таким образом, оптимальный уровень питания сельскохозяйственных растений на слабокислых выщелоченных черноземах складывается благодаря совместному комплексному применению органических и минеральных удобрений при проведении известкования.


Таблица 12. Баланс питательных веществ по вариантам в опыте за ротацию севооборота на слабокислых почвах

№ВариантПриходРасходБалансИнтенсивность, %кг/гакг на 1 га площади севооборотаNР2О5К2ОNР2О5К2ОNР2О5К2ОNР2О5К2ОNР2О5К2О1Контроль0,00,00,0135,350,7127,0-135,0-50,7-127,0-40,8-16,9-42,30002Навоз 40 т/га186,674,4198,4170,263,7156,7+16,4+10,5+41,7+5,5+3,5+13,9109,6116,4126,63Навоз 40 т/га, дефекат 3т/га198,687,4213,4175,470,1166,0+23,2+17,3+47,4+7,7+5,8+15,8113,2124,7128,54Дефекат 3 т/га25,013,015,0163,160,4148,4-138,1-47,4-133,4-46,0-15,8-44,515,321,510,15N30 P30 К3043,030,030,0154,755,9137,3-111,7-25,9-107,3-37,2-8,6-35,827,853,721,86Навоз 40 т/га, N30 P30 К30216,6104,4228,4168,466,7156,8+48,2+37,7+71,6+16,1+12,6+23,9128,6156,5145,77Навоз 40 т/га, дефекат 3 т/га, N30 P30 К30228,6117,4243,4183,871,3172,6+44,8+46,1+70,8+14,9+15,4+23,6124,4164,6141,08Дефекат 3 т/га, N30 P30 К3055,043,045,0165,962,4156,5-110,9-19,4-111,5-37,0-6,5-37,233,168,928,79N60 Р60 К6073,060,060,0151,561,0142,6-78,5-1,0-82,6-28,2-0,3-27,548,2105,342,110Навоз 40 т/га, N60 Р60 К60246,6134,4258,4179,670,9175,6+67,0+63,5+82,8+22,3+21,2+27,6137,3189,6147,111Навоз 40 т/га, дефекат 3 т/га N60 Р60 К60258,6147,4273,4209,380,5200,8+49,3+66,9+72,6+16,4+22,3+24,2123,5183,1136,112Дефекат 3 т/га, N60 Р60 К6085,073,075,0170,865,6162,3-85,8+7,4-87,3-28,6+2,5-29,150,0111,346,2

Глава 4. Экономическая оценка эффективности применения дефеката, навоза и минеральных удобрений на слабокислых почвах под зерновые культуры


Одним из существенных признаков интенсификации сельского хозяйства является повышение использования минеральных, органических и других видов удобрений. Экономическая эффективность удобрений обусловлена их агрономической эффективностью, но проявляется, в конечном счете в росте производительности общественного труда, в снижении себестоимости продукции, повышения уровня рентабельности.

Большинство сельскохозяйственных культур положительно реагирует на известкование кислых почв, и дают высокие прибавки урожая, обеспечивая получение экономического эффекта.

Одним из важнейших показателей эффективности является не просто увеличение урожайности и повышение плодородия почвы, но и получение прибавки урожая при минимальных затратах труда и средств т.е. отдачу совокупных вложений.

Эффективность производства зерна характеризуется системой натуральных и стоимостных показателей. Среди натуральных показателей основным является урожайность. Размер урожайности оказывает непосредственное влияние на величину других показателей.

Рентабельность - важнейшая экономическая категория, которая присуща всем предприятиям. Она означает доходность, прибыльность предприятия. Доходом является часть стоимости валовой продукции, оставшаяся после возмещения затрат на ее производство.

В рентабельности отражаются результаты затрат не только живого, но и прошлого труда, качество реализуемой продукции, уровня организации производства и его управления.

Для характеристики сравнительной экономической эффективности производства продукции недостаточно абсолютной величины прибыли.

Необходимо полученную прибыль сопоставить с производственными затратами. Для этих целей используют относительный показатель - уровень рентабельности, под которым понимается процентное отношение прибыли к сумме материальных и трудовых затрат, связанных с производством и реализацией продукции.

Уровень рентабельности показывает эффективность производства с точки зрения получения прибыли на единицу материальных и трудовых затрат по производству и реализации продукции.

При определении экономической эффективности навоза, дефеката и удобрений в наших исследованиях были учтены затраты, связанные с их применением (стоимость средств химизации, стоимость перевозки, подготовки и внесения их в почву), также стоимость затрат на уборку, транспортировку и доработку дополнительного урожая (табл.13). Дополнительный доход устанавливали, используя величины прибавок урожая. В основу этого расчета была взята стоимость продукции в ценах 2006 года.

В табл. 13 приведены затраты на производство зерна овса по вариантам опыта, анализируя которые можно сделать вывод, что на вариантах с внесением комплекса навоза, дефеката и минеральных удобрений затраты значительно выше, так как это самые дорогостоящие варианты повышения плодородия почвы.

Для более конкретной характеристики экономической эффективности применения испытуемых удобрений в табл. 14 приведен расчет экономических показателей.

Наибольший чистый доход в среднем за три года действия агрохимикатов показали два варианта - это с применение минеральных удобрений в дозе (N30 Р30К30) - 3343 руб/га, что на 1132 рубля выше по сравнению с контролем. В варианте с применением дефеката в чистом виде доход составил 3287 руб/га, что на 1076 рубля выше контроля.

Самый высокий уровень рентабельности (150,2%) получен на варианте с внесением комплекса минеральных удобрений в дозе по 30 кг/га.

Из табл. 14 можно сделать вывод, что из предложенных видов удобрений внесение минеральных удобрений N30 Р30К30 наиболее целесообразно, с экономической точки зрения, т.к. рентабельность при этом выше контроля на 28,2%. Хотя с точки зрения сохранения почвенного плодородия (нейтрализация кислотности) необходимо отметить вариант с внесением одного дефеката, в дозе 3т/га. Рентабельность этого варианта выше контроля на 14,4% и составляет 136,4%.

Внесение навоза в чистом виде, навоза и дефеката, навоза, дефеката и минеральных удобрений в разных сочетаниях экономически неэффективно, так как оно несет большие финансовые затраты и имеет низкий уровень рентабельности.


Таблица 13. Затраты на производство продукции, (зерно овса)

Статьи затрат1(контроль)Варианты опыта (затраты на дополнительную продукцию, руб.) - расчет на 100га1.1 Тарифный фонд заработной платы на весь объем работ32062055,42346,3301,6163,82183,62509,5459,5363,82353,52733,4629,51.2. Доплаты:за продукцию16031027,71173,1150,881,91091,81254,7229,7181,91176,71366,7314,7за качество и срок1254,11139,4128414576,61013,61361,3221,6153,31291,11437,9298,3за классность167,3189,9214,124,212,8202,7226,936,925,5215,5239,649,7по районному коэффициенту934,6661,9752,693,250,3673,7802,4142,1108,7755,5866,6193,81.3. Повышенная оплата на уборке634,41.4. Итого доплат 4602,43018,93423,8413,2221,62981,83645,3630,3469,43438,83910,8856,51.5. Отпуска663,7431,3490,460,732,7439,0523,192,670,8492,3564,7126,31.6. Доплата за стаж, 1516,5985,51120,6138,874,81003,21195,3211,6161,81124,91290,4288,61. Всего заработанной платы с начислениями11986,37789,38857,31097,2591,57929,19447,81672,81279,08891,410199,22281,12. ГСМ37924,031033,03629,05256,7278,73131,236568,05535,3557,031590,736847,05874,03. Автотранспорт4144,0653,811354,010747,8259,5700,511561,71395,3513,0927,711991,911135,14. Электроэнергия5869,01023,21339,21747,6247,71024,01588,3600,0705,61305,62188,6847,75. Амортизация25245100287119117209094257102564123473251668514106821127730294236. Затраты на ремонт12495496375895710349210750764611131245642145287163220145637. Удобрения27033270332703327033540665406654066540668. Семена482009. Итого: прямых затрат1458631904232032534969934774193144270785738586984925647330624311813010. Прочие затраты1458619042203254970347719314270787386698525647306241181311. Итого: 1604492094652235785466938251212458297863812447683435895433686712994312. Затраты по управлению и организации19253,925135,826828,46560,34590,125495,035743,69749,39220,043074,540424,015593,213. Всего затрат 1797032346012504076122942841237953333606909938605440202837729114553614. Затраты на 1га1797,02346,02504,1612,3428,42379,53336,1909,9860,54020,33772,91455,4

Таблица 14 Экономическая эффективность производства

№п/пПоказателиВарианты опыта1.Урожайность, т/га1,671,962,051,781,741,962,121,841,832,042,291,911.1из них прибавка, т/га-0,290,380,110,070,290,450,170,200,370,620,242.Затраты, руб/га1797414343012409222541755133270726585817557032522.1из них на дополнительную продукцию, руб-23462504612428237933369108614020377314553.Цена реализации, руб/га2400320032003200320032003200320032003200320032004.Валовая продукция в ценах реализации, руб/т4008627265605696556862726784588858566528732861124.1из них дополнительной продукции, руб/га-92812163202249281440544640118419847685.Условно чистый доход, руб/га221121292259328733432096165131813198711175828606.Уровень рентабельности, %122,051,352,5136,4150,250,232,2117,5120,312,231,687,9

Глава 5. Экология


Взаимодействие общества с окружающей природной средой вызвало множество отрицательных последствий, что диктует необходимость последовательного формирования равновесного природопользования. Только при этом условии может быть достигнут разумный баланс во взаимодействии человека и природы, обеспечено грамотное использование естественного базиса развития производительных сил.

Конституция Российской Федерации предусматривает необходимость мер для охраны и научно-обоснованного рационального использования земли и недр водных ресурсов, растительного и животного мира, для сохранения в чистоте воздуха и воды, обеспечения воспроизводства природных богатств и улучшения окружающей человека среды.

От экологической грамотности специалистов сельского хозяйства зависят защита окружающей среды от прямого загрязнения и разрушения, снижение ресурсо-, материало- и энергоемкости с/х производства,внедрение малоотходных технологических систем и процессов, минимизация потерь с/х продукции, внедрение природосообразных систем ведения земледелия, животноводства, оптимизация ландшафт ас/х районов, производство экологически чистой продукции и т.д.

Одной из глобальных экологических проблем современности является постепенное истощение биосферы и снижение ее устойчивости нарастающему антропогенному воздействию.

Важнейшей задачей современного почвоведения становится всестороннее изучение негативных процессов, развивающихся в почвах при интенсификации их использования, анализ качеств почв, существенно ограничивающих продуктивность с/х культур.

Почвенный покров, являясь центральным звеном биогеоценозов, одним компонентом ландшафта, в тоже время есть чрезвычайно уязвимое образование, которое покрывает поверхность суши тончайшей пленкой, и от нормального функционирования которого, в конечном счете, зависит жизнь на планете.

В реакции почв на техногенный стресс выделяют несколько этапов: накопление химических загрязняющих веществ до критического уровня, изменение физических и химических свойств почв(сдвиг рН в неблагоприятную сторону, потеря почвенной структуры и др.), изменение растительного покрова, развитие процессов эрозии, деградация почв, образование техногенной пустыни. Под деградацией почв понимаются процессы и результаты изменения их свойств естественных режимов, в совокупности приводящие к изменению функций почвы как элемента экологической системы и снижению почвенного плодородия [19].

Важнейшим свойством почвы является плодородие. Природное плодородие почвы определяется совокупностью ее свойств и режимов, всем комплексом экологических условий, на фоне которых развивается почва. В современный период наблюдается чрезвычайно широкое воздействие человека на совокупность природных факторов, определяющих плодородие почв. Поэтому, эффективное использование почвенного плодородия, его расширенное воспроизводство возможно только в условиях экологического единства и гармонии растения и почвы. Это условие нарушается при с/х использовании почв и задача человека состоит в том, чтобы свести к минимуму образовавшийся дисбаланс в системе почва-растения [28]. Основными источниками загрязнения с/х происхождения являются средства химизации и защиты растений, а также агропромышленные предприятия и объекты (склады химикатов, удобрений, животноводческие фермы и комплексы).

Минеральные удобрения с химических заводов (комбинатов) транспортируются к потребителю железнодорожным или водным транспортом. Поступают на прирельсовые или пристанские склады, откуда их транспортируют в хозяйства. Около 70% удобрений перевозится россыпью и всего 30% в таре. При перевозке, самопроизвольно, в виде пыли они попадают в воздух и почву, а затем с осадками и пылью могут попасть в дыхательные пути человека и животных. Пылеватые удобрения целесообразно перевозить в вагонах-цистернах с аэропневматической разгрузкой.

Токсичность удобрений в значительной степени зависит от их дисперсности (наиболее токсичны частицы размером до 100мкм.).

При систематическом использовании высоких доз органических удобрений, как правило, в почве накапливаются валовые запасы микроэлементов и содержание их подвижных форм. Применение органических удобрений с ферм, где в корм скоту и птице добавляют микроэлементы, требует тщательного подбора доз их внесения. При использовании в качестве удобрений отходов промышленного производства, компостов из городского мусора, осадка сточных вод возрастает опасность аккумуляции в почве и включения в биологический круговорот микроэлементов в концентрациях, токсичных для живых организмов.

Техногенное воздействие для аграрных экосистем связано с поступлением широкого спектра токсикантов в организм человека с с/х продукцией. В зонах воздействия промышленных источников загрязнения наблюдаются накопления тяжелых металлов и органических соединений. Функционирование предприятий полного ядерного топливного цикла в случае аварийных ситуаций может привести к загрязнению с/х земель радиоактивными веществами Многочисленные прогнозы свидетельствуют о дальнейшем увеличении в ближайшее время увеличения содержания в почвах таких металлов как: ртуть, мышьяк, кадмий, свинец и т.д. В связи с этим есть необходимость создания принципов и методов организации локальных систем мониторинга с/х угодий в зонах воздействия предприятий промышленности, энергетики на ископаемом топливе и транспорта [3].

Проблемы экологии носят глобальный характер и могут быть решены только на международной основе. В некоторых странах уже вводятся стандарты на удобрения, содержащие вредные примеси. Введение эколого-гигиенического нормирования будет способствовать оздоровлению и продолжительности жизни населения.


Выводы


1. Проведение известкования слабокислых выщелоченных черноземов при внесении одного дефеката и совместно с навозом, дефеката с низкой дозой минеральных удобрений способствует снижению рНс на 0,4 единицы, а дефеката с высокой дозой минеральных удобрений - 0,3 единицы.

. Дефекат в дозе 3 т/га в разных соотношениях с навозом и минеральными удобрениями снижает гидролитическую кислотность на 0,36 - 1,38 мг-экв. и повышает сумму поглощенных оснований на 1,6 - 4,7 мг-экв./100г

. Внесение навоза, минеральных удобрений и дефеката за ротацию четырехпольного севооборота увеличивает продуктивность зерновых культур с 1 га на 31,8 - 42,4%. Один дефекат повышает урожайность на 11,3%, навоз - на 20,5, а эффективность минеральных удобрений на фоне дефеката повышается на 24 - 53%.

. Показатели качества зерна яровой пшеницы (содержание клейковины и белка) при внесении дефеката, навоза и минеральных удобрений либо близки контролю, либо заметно выше. Наибольшее повышение содержания белка отмечалось по высокоудобренному фону - 40т/га навоза с N60 P60 K60 (14%), а также по вариантам с внесением дефеката с N60 P60 K60 и одного навоза, где оно было равным 13,7 - 14%, при 12,7% на контроле.

. Наибольшее содержание белка в зерне овса в среднем за 3 года действия агрохимикатов (14,6 - 14,7) отмечается на вариантах с внесением навоза в сочетании с N60 P60 K60 и дефеката в сочетании с навозом и N60 P60 K60. При этом выход белка по вариантам опыта в 1,04 - 1,49 раза выше, чем на контроле.

. Мелиорация слабокислых черноземов дефекатом без внесения удобрений способствует снижению только дефицита по фосфору до 1,3 - 9,4 кг/га и только при совместном применении дефеката, навоза и минеральных удобрений складывается бездефицитный баланс по всем элементам питания.

. Наибольший экономический эффект от мелиорации слабокислых черноземов в опыте, получен в варианте с дозой внесения минеральных удобрений N30 Р30К30 и в варианте с внесением дефеката в чистом виде. Уровень рентабельности в этих вариантах соответственно составил 150,2% и 136,4%


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


  1. Авдонин Н.С. Влияние реакции среды на растения. Известкование кислых почв. - М.: Колос 1976, С. 72-115.
  2. Адерихин П.Г. Фосфор в почвах и в земледелии чентральночерноземной полосы. Воронеж: Издательство Воронежского университета, - 1970. - 248с.
  3. Алексахин Р.М.Формирование системы защиты агросферы от техногенных воздействий. Плодородие, №5,2006, с.6-7.
  4. Антонова О.И. Физиолого - агрохимические основы повышения эффективности агроценоза Алтайского края. Автореферат док. дис., Барнаул,1997.
  5. Антонова О.И., Дымова Л.В. О повышении продуктивности яровой пшеницы на среднекислых выщелоченных черноземах средней лесостепи. // Мат. Межрегиональной научно-практической конференции, Кемерово, 2004, С. 20-21.
  6. Аристархов А.Н. Питание растений кальцием в Нечерноземье // Плодородие. - 2002, № 1 С. 22-24.
  7. Аскинази Д.Л., Ярусов С.С. Определение кислотности подзолистых и дерново-подзолистых почв в целях их известкования. // Агрохимические методы исследования почв. - М., АН СССР, 1954 - 22 С.
  8. Белоус Н.М., Мерзлая Г.Е., Смирнов М.О., Способы снижения поступления радионуклидов в растения на загрязненных почвах// Плодородие - 2006, № 4 - С.33.
  9. Блэк К.А. Растения и почва. - М.: Колос, 1973 - 503 С.
  10. Бурлакова Л.М. Плодородие алтайских черноземов в системе агроценоза. Новосибирск: Наука, 1984 - 197С.
  11. Виленский Д.Г. Почвоведение. - М., 1954 - 456С.
  12. Гильденбрандт Ю.М., Рудометов С.И. Дозы извести при химической мелиорации почв Пермской области. // Химия в сельском хозяйстве, 1985, № 5, С.49-52.
  13. Доспехов В.А. Методика полевого опыта. - М., Колос, 1986.
  14. Дымова Л.В., Скокова О.В. Повышение продуктивности слабокислых выщелоченных черноземов средней лесостепи. - В сб. Материалы межрегиональной научно-практической конференции «Повышение плодородия и продуктивности сельскохозяйственных культур в зонах рискованного земледелия», Барнаул, 2004, С.85-88.
  15. Заруднев Ю.И. Влияние применения удобрений и дефеката на показатели почвенного плодородия в севооборотах с короткой ротацией. - В сб. Материалы межрегиональной научно-практической конференции «Повышение плодородия и продуктивности сельскохозяйственных культур в зонах рискованного земледелия», Барнаул, 2004, С.39-46.
  16. Зубченко Т.С. Дозы, соотношения и сроки внесения удобрений под сахарную свеклу в Алтайском крае. Диссерт. канд. с.-х. наук, Киев, 1967 - 197 С.
  17. Иванов А.Н. Влияние дефеката на свойства, плодородие серых лесных почв Бие-Чумышского междуречья и урожайность сельскохозяйственных культур. Автореферат дис… канд. с.-х. наук, Барнаул, 2004.
  18. Каличкин В.К. Агроэкологическое обоснование химической мелиорации и использование почв южнотаежно-лесной зоны Западной Сибири. Автореферат док. дис., Барнаул, 1999.
  19. Карманов И.И., Булгаков Д.С., Деградация почв: предложения по совершенствованию терминов и определений// Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее прдупреждения: Тез. И докл. Всероссийской конф. Т 1.-М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева РАСХН,1998.
  20. Квасов В.А. Влияние мелиорантов на кислотность почвы и урожай культур. // Химия в сельском хозяйстве, № 1, 1994,С11-12.
  21. Козловский Е.В., Небольсин А.Н., Алексеев Ю.В., Чуриков П.А. Известкование почв. - Л.: Колос. Ленингр. Отд., 1983 - 286 С.
  22. Концепция сохранения и восстановления плодородия земель как национального достояния России на 2006 - 2010г.г. - МСХРФ, 2004.
  23. Кулаковская Т.Н., Кнашич В.Ю., Богревич И.М. Оптимальные параметры плодородия почв.- М.: Колос, 1984, С.27.
  24. Кулькова Л.В. Природа кислотности и щелочности основных почв ЗаПадной Сибири: Автореф. Дисс…. Канд. С.-х. Наук. - Новосибирск, 1972, С.27.
  25. Малышев Г. Эффективность известкования почв в условиях Горьковской области. - В кн.: Пути повышения плодородия почв в Волго-Вятской зоне. Киев, 1980, С.14-19.
  26. Мерзлая Г.Е., Надежкин С.М., Никулина Е.В. Влияние известкования и разных систем удобрения на физико-химические свойства чернозема выщелоченного. - В сб. Вопросы известкования почв, Москва, 2002, с.115-119.
  27. Минеев В.Г., Дебрецени Б, Мазур Т. Биологическое земледелие и минеральные удобрения. М.: Колос, 1993 - 414 С.
  28. Морковкин Г.Г. Экологические проблемы функционирования почвенного покрова в системе агроценоза.//Вестник Алтайского Государственного Аграрного Университета №3, 2002, С.105-111.
  29. Небольсин А.Н. Теоретическое обоснование известкования почв Северо-Запада нечерноземной зоны РСФСР.//Автореферат диссертации доктора с\х наук.-Л., 1983.
  30. Огарев В.Ф., Сизова М.А. Исследование доломитовой муки иссинского карьера Пензенской области на агрохимические свойства и урожай сельскохозяйственных культур на кислых почвах. - В кн.: Производству зерна и кормов - прогрессивные приемы. Пенза, 1980, С.90-95.
  31. Одноралов Г.А. Формы кальция в почвах правобережной лесостепи ЦЧО. - В кн.: Химия - физика и мелиорация почв. Воронеж, 1980, С.90-95.
  32. Панников В.Д., Минеев В.Г. Почва, климат, удобрения и урожай. - М.: Агропромиздат, 1987 - 251С.
  33. Попов П.Д., Постников А.В., Кондратенко А.Н. Выполнение федеральной целевой программы стабилизации и развития АПК на 1996 2000гг. // Агрохимический вестник. № 1, 2000, С.7-11.
  34. Попович Б.Ф. Культура сахарной свеклы в Западной Сибири. Труды ЦИНС, В.17, т.1, изд-во ЦИНС, М.,1934.
  35. Прянишинков Д.Н. Агрохимия: Избр.соч.т.1,- М.: Колос, 1965, 767 С.
  36. Синягин И.И., Кузнецов Н.Я. Применение удобрений в Сибири. - М.: Колос, 1979 - 373 С.
  37. Сляднев А.П., Фельдман Я.И. Важнейшие черты климата Алтайского края. В кн. «Природное районирование Алтайского края». Изд-во АН СССР, М., 1958.
  38. Смирнов П.М., Петербургский А.В. Агрохимия. - М: Колос, 1975, С.107-108.
  39. Сонина К.И. Известкование черноземных почв.- М: ВНИИТЭИСХ, 1984, С.30-31.
  40. Ступина Л.А. Сортовые особенности формирования яровой пшеницы в зависимости от мелиоранта и удобрения на серых лесных почвах Алтайского края: Автореф. дисс…. канд. с.-х. наук, Барнаул, 2003.
  41. Танделов Ю.П., Ерышева О.В.. Состояние кислых почв Приенисейской Сибири, эффективность минеральных удобрений и химических мелиорантов. 2001. - С.115.
  42. Фельдман Я.И. Важнейшие черты климата Алтайского края. В кн. «Почвы Алтайского края». Изд-во АН СССР, М., 1959, С.23-26.
  43. Шильников И.А., Лебедева Л.А. Известкование почв. - М.: Агропромиздат, 1987, С.80-98.

Приложение 1


Среднемесячная температура воздуха за 2001- 2004 года в сравнении со среднемноголетними


Атмосферные осадки по месяцам за 2001 - 2004 годы в сравнении со среднемноголетними.

Приложение 2


Влияние мелиоранта и удобрений на показатели качества зерна яровой пшеницы на слабокислых почвах (первый год действия)


Теги: Эффективность применения дефеката, навоза и минеральных удобрений при возделывании зерновых культур на слабокислых черноземах лесостепной зоны Алтайского края  Диплом  Сельское хозяйство
Просмотров: 14074
Найти в Wikkipedia статьи с фразой: Эффективность применения дефеката, навоза и минеральных удобрений при возделывании зерновых культур на слабокислых черноземах лесостепной зоны Алтайского края
Назад