Азотные удобрения и их роль в повышении урожайности сельскохозяйственных культур на каштановых почвах

Из приведенных результатов  исследований многих авторов и анализа  влияния органических и минеральных удобрений можно сделать вывод, что систематическое их применение, правильное сочетание, оптимальная дозировка способствуют улучшению качества зерна, увеличению количества урожая, повышению плодородия, его воспроизводству и продуктивности сельскохозяйственных угодий.

 

3.3. Изменение плодородия почв при длительном применении удобрений

 

Поступившие в почву  удобрения подвергаются различным  превращениям. Они не остаются неизменными, а входят в тесное соприкосновение  с почвой и видоизменяются. Вносимые удобрения должны в равной степени оказывать влияние на урожайность сельскохозяйственных культур и на плодородие почвы. Влияние систематического применение удобрений на агрохимические свойства почвы зависит от особенности самих почв, выращиваемых культур, количества и форм применяемых удобрений.

Особая роль в формировании плодородия почв принадлежит гумусу – регулятору главнейших физико –  химических, физических, физико – механических, биологических свойств почвы, которые  обуславливают водно – воздушный, тепловой и питательный режимы почв.

Своеобразие природно – климатических условий почвообразования Забайкалья сказывается на характере превращения растительных остатков и природе гумуса.

Ногина Н.А.,1964 при исследовании количества корней и гумуса в почвенном  профиле вскрыла интересный факт. Оказывается, что каштановые почвы Забайкалья почти вдвое беднее гумусом и вдвое богаче по запасу корней, чем одноименные почвы европейской части страны. Это объясняется тем, что не вся поступающая органическая масса превращается в гумус, и не все новообразованные гумусовые вещества сохраняются в почве. В почвах сурового Забайкалья ежегодный опад не успевает за один год разложиться даже на одну треть.

Исследования проведенные  на каштановых почвах опытного опля БГСХА  по изучению органического вещества каштановых почв показали, что на целинных участках содержится намного больше корней и отмерших органических остатков различной степени разложения, при этом наибольшая их масса сосредоточена в горизонте А до глубины 15 – 20см, а количество мертвых растительных остатков превышает количество живых корней.

При лучших условиях для  биологических процессов, создающихся  в условиях пашни и особенно при паровании почвы, остается намного меньше живых корней и разной степени разложившихся органических остатков. Последнее подтверждается нитрификационной способностью почв (таб.15).В пахотной почве после компостирования содержание нитратов возрастает от 27,5 до 46,6мг/кг почвы, а по сравнению с исходной целинной почвой количество нитратов увеличилось более чем в 10 раз.

 

Таблица 8- Нитрификационная способность каштановых почв (мг/кг почвы, слой 0 – 20 см)

Варианты	N – NО3	N – NН4
		Водорастворим.	обменный
Целинная почва	3,6	2,6	23,8
Целинная почва после  компостирования	42,6	1,1	5,0
Пахотная почва	27,5	3,4	25,2
Пахотная почва после  компостирования	46,6	0,8	8,0

 

Интенсивное использование  почв в сельскохозяйственном производстве приводит к усиленной биологической  активности, при этом запасы гумуса уменьшаются, особенно эта тенденция  проявляется в первые два –  три десятка лет после распашки целинных почв (Кононова М.М.,1972; Александрова Л.Н.,1980; Орлов Д.С.,1986 и др.), по результатам их исследований за минувшие 70 – 80 лет потери гумуса при распашке и длительном сельскохозяйственном использовании достигли 40 – 50 %.

Многолетнее богарное земледелие в республике без применения органических удобрений привели к значительным потерям гумуса, особенно значительны при паровании, (здесь потери составляют от 0,5 до 1,5т/га (Чимитдоржиева Г.Д.,1990)). Для воспроизводства почвенного плодородия пахотных почв необходимо ежегодное внесение 7 – 10т/га навоза (Ишигенов И.А.,1972). При дефиците навоза и обеспеченности от потребности лишь на 20 – 25% навозом необходима разработка оптимальных приемов и более эффективных доз навоза и других органических удобрений.

Многочисленные работы исследователей подтверждают положение  о том, что не только органические, но и минеральные удобрения при  их правильном применении улучшают агрономически важные свойства почвы – не снижают, а в ряде случаев, повышают содержание органического вещества и общего азота в почве, повышают содержание подвижных и легкодоступных форм азота, фосфора и, частично, калия (Горбунов Н.И.,1978; Кореньков Д.А.,1976; Панников, Минеев и др.).

Длительное сельскохозяйственное использование каштановых почв и применение удобрений в севообороте вносит определенные изменения в их плодородии.

Исследования показывали, что использование сельскохозяйственных угодий без променения удобрений ведет к снижению содержания гумуса (таб. 16). Так, потеря на варианте без удобрений за время проведения опыта составило 5 т/га, а ежегодная потеря в слое 0-20 см составила 147кг/га, по сравнению с целинной почвой содержание гумуса снизилось на 13,5т/га или на 397кг/га, что составляет около 32% от исходного содержания гумуса в целинной почве (Лапухин Т.П.,1983).

 

Таблица 9 -Изменение содержания и запасов гумуса при длительном применении удобрений на каштановой почве (слой 0 – 20см)

Вариант	Содержание и запасы гумуса
	Исходное		После 34 лет		Изменение к исходному (+;-)
	%	т/га	%	т/га	т/га	Кг/год
Целина,гориз.А 0-15см В 15-20см	1,66 1,40	42,6	1,60 1,45	42,0	--	--
Пашня перед закладкой  опыта	1,31	34,1	1,12	29,1	----- -8,5	----- 250
Контроль	1,31	34,1	1,12	29,1	-5 -13,5	-147 -397
Р20+N40Р40К40	1,31	34,1	1,23	32,0	-2,1 -10,6	-62 -311
Р20+40т/га навоза	1,31	34,1	1,48	37,9	+3,8 -47	+112 -138
Р20+N200Р100К240 (экв.40т навоза)	1,31	34,1	1,28	33,3	-0,8 -9,3	-23 -247

 

Воспроизводство плодородия почвы по сравнению с исходным состоянием до закладки опыта достигается  только при внесении органического удобрения из расчета 10т/га севооборотной площади, при этом ежегодное увеличение запасов гумуса составляет 112т/га. Эквивалентная этой норме навоза минеральная система удобрений (N200Р100К240) не стабилизирует содержание гумуса в почве, как и норма удобрения N40Р40К40, но темпы его снижения намного меньше, чем на варианте без внесения удобрений. Последнее, вероятно, связанно с большим поступлением и вовлечением в биологический круговорот массы корневых и пожнивных остатков.

При длительном применении удобрений реакция почвенного раствора на всех вариантах опыта не претерпела изменений. Величина суммы поглощенных оснований тесно коррелирует с содержанием гумуса, она выше на варианте с внесением навоза. На минеральной системе удобрений количество обменно – поглощенных катионов кальция и магния практически не изменилось, а на варианте без удобрений этот показатель снизился на 1,3мг экв на 100г почвы.

Таблица 17 Влияние длительного  применения удобрений на изменение  плодородия почвы (слой 0 – 20см)

Показатели плодородия почвы	Изменение к исходному	К2О	мг/кг	-17	+33	+179	+160	--
		Р2О5		-86	-66	-3	+11	--
	Подвижные формы	К2О		84	134	280	261	101
		Р2О5		168	188	251	265	254
	Сумма Са + Мg, мг экв. На 100г			19,7	20,4	23,5	21,2	21,1
	рН водный			6,4	6,4	6,6	6,4	6,4
	Гумус,%			1,12	1,23	1,48	1,28	1,31
Вариант				Контроль	Р20+N40Р40К40	Р20+40т навоза	Р20+N200Р100К240 (экв. 40т навоза)	Перед закладкой опыта

Количество подвижного фосфора на органической системе  удобрения осталось практически  на том же уровне, что и до закладки опыта, а эквивалентная доза навоза обеспечило пополнение и превышение запасов подвижного фосфора по сравнению с исходным содержанием. На других вариантах опыта количество доступного для растений фосфора значительно снизилось, особенно это проявилось на контрольном варианте.

Несколько по иному отразилось длительное применение удобрений на содержание обменного калия, его  количество увеличилось почти в  три раза за восемь ротаций севооборота  при внесении 40т/га навоза и эквивалентной  этой дозе минеральной системе. Последнее обусловлено, по – видимому, обогащением почвы органическими коллоидами, а в случае калийного удобрения (доза 240кг/га) – высокой концентрацией калия в почвенном растворе и значительно большим поглощением его в диффузном слое коллоидных частиц и, вероятно, усиленным химическим выветриванием калийсодержащих глинистых минералов. На варианте без внесения удобрений произошло уменьшение этой формы калия.

Из изложенного можно  сказать, что органические удобрения  оказывают значительно положительное влияние на свойства почвы, воспроизводство её плодородия, а минеральные удобрения заметно тормозят темпы снижения плодородия, а в некоторых случаях способствуют его сохранению на прежнем уровне. Ежегодное отчуждение с урожаем элементов питания требует поддержания оптимальных параметров плодородия каштановых почв с помощью систематического применение органических и минеральных удобрений.

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Сельское хозяйство  широко воздействует на природные комплексы. Неумелое обращение с почвой безвозвратно лишает ее главного качества- плодородия. И, наоборот, применение научно обоснованной системы земледелия способствует неуклонному росту урожайности сельскохозяйственных культур и повышению плодородия почвы.

Вопросы почвенного плодородия теснейшим образом связаны с их рациональным использованием и технологическим режимом в хозяйственном производстве. Но любые технологические приемы должны оцениваться с точки зрения их воздействия на природу. Постоянное совершенствование технологий должно быть и в основе рационального использования почвенного покрова. Значение любого биологического ресурса гораздо шире того утилитарного интереса, с позиции которого он часто оценивается. А в случае озера Байкал фактор природных особенностей - уникальность его экосистемы - должны играть большую роль , чем экономические аспекты.

Поскольку гумус - основное звено в почвенной экосистеме, поддержание устойчивости и его динамического равновесия - задача весьма актуальная. Для решения проблемы повышения эффективного плодородия почв и продуктивности растений пока еще не достаточно полно оценено естественное плодородие почв региона, не изучены вопросы формирования и накопления гумуса при интенсивном сельскохозяйственном использовании, трансформации органического вещества в почве, его экологические аспекты.

Широкое распространение  дефляционных процессов в бассейне озера Байкал, обусловленное в  значительной степени сухостью климата, мощной инсоляцией, малой лесистостью  земледельческих территорий и большой  распаханностью земель, и явилась причиной глубокой деградации почвенного плодородия. Из-за легкого гранулометрического состава и неправильного использования свыше 600тыс. га (59%) пашни подвержены эрозионным процессам ( Чимитдоржиева Г. Д.,1990). По данным Ишигенова И. А. (1984) в настоящее время на душу населения республики приходится около 0,9га пашни, и в перспективе этот показатель будет уменьшаться. По этим же данным в степной и сухостепной зонах, за последние 15-20 лет в пахотных почвах республики, где преобладают парозерновые севообороты при отсутствии трав, без применения органических удобрений, потери гумуса составили 30-50%. На каштановых почвах при трехпольном парозерновом севообороте ( пар-пшеница-овес) без органических удобрений, с применением азотно – фосфорных удобрений ( 60кг д. в./га) потери гумуса в пахотном слое составили за одну ротацию 1,5т/га, а за три - 3,3 т/га ( Чимитдоржиева Т. Д.,1990). А по данным кафедры земледелия БГСХА , при четырехпольном беспаровом севообороте с чередованием культур ( кукуруза-пшеница-горох-пшеница) снижение запасов гумуса на неудобреном фоне составило за одну ротацию 2- 2,2 т/га , а при внесении минеральных удобрений- 1,5- 2,0 т/га (Ишигенов, 1984).

Исследования на каштановых почвах сухостепной зоны республики Бурятии, показали, что минеральные удобрения при неправильном применении могут стать одним из основных источников загрязнения окружающей среды. Дозы удобрений необходимо устанавливать на основании химических анализов почв и потребности растений. Применение их должно быть сбалансированным с учетом взаимодействия питательных веществ с объектами окружающей среды. В результате интенсивного использования удобрений ряд химических элементов рассеивается, что приводит к нарушению круговорота веществ. Самоочищение почв или же происходит (в противоположность водам и атмосфере), или скорость его чрезвычайна низка. Поэтому в почве накапливаются токсические вещества. Нельзя вносить минеральные удобрения по снегу и по мерзлой земле, так как в весенний период с талыми водами они стекают в водоемы .

Для улучшения гумусного  состояния и создания оптимального структурного состояния пашни нужно  применять органические удобрения, производить посев многолетних  трав, использовать нетрадиционные органические удобрения, таких как вермикомпосты, и другие биоудобрения приготовленные на основе отходов производства( Лапухин Т.П.,1983).

Список используемой литературы

1. Александрова Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. Л., Наука, Ленинградское отделение, 1980. 286с.
2. Аникст Д.М. О географии действия минеральных удобрений на урожай яровой пшеницы // Агрохимия. 1969. №10. С.15-18.
3. Бекетов С.А., Лапухин Т.П., Фролов А.П. Действие и последействие азотных удобрений на урожай зерна яровой пшеницы при разных уровнях фосфорного питания // Агрохимия. 1977. №5. С.10-13.
4. Гамзикова О.И., Гамзиков Г.П., Шамрай А.А. Генетические реакции яровой пшеницы на удобрения. В кн.: Сорт и удобрение. Иркутск, 1974.
5. Гамзиков Г.П., Кострик Г.И., Емельянова В.Н. Баланс и превращение азото-удобрений. Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1980.
6. Горбунов Н.И. Минералогия и физическая химия почв. М.: Наука, 1978. 293с.
7. ЖуковаН.А. Влияние доз и сроков внесения минеральных удобрений на урожай и качество овса // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 1973. №3.
8. Ишигенов И.А. Агрономическая характеристика почв Бурятии. Улан-Удэ, 1972.
9. Казаков В.Е. Руцал А.И. Развитие корневой системы яровой пшеницы при разном плодородии почвы // Агрохимия. 1968. №1. С.143-147.
10. Колтыкова, Шевченко, О влиянии длительной культуры и систематического применения удобрений на содержание и состав гумуса // Агрохимия. 1966. №5. С.27-33.
11. Кононова М.М. Органическое вещество целинных и освоенных почв. М.: Наука, 1972. 279с.
12. Кореньков Д.А. Агрохимия азотных удобрений. М.: Наука, 1976. 208с.
13. Кочергин А.Е., Агеев В.А. Влияние микроудобрений на качество зерна яровой пшеницы на дерново-подзолистых почвах Омской области // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 1977. №4.
14. Лапухин Т.П., Аникст Д.М., Кореньков Д.А. Действие минеральных удобрений на урожай яровой пшеницы в степной зоне Бурятской АССР // Агрохимия. 1977. №1. С.74-78.
15. Лапухин Т.П., Батудаев А.П., Намжилов Б.Б. Плодородие каштановых почв Бурятии в зависимости от длительного применения удобрений и севооборотов // Почвенные ресурсы Забайкалья. Новосибирск, 1989. С.158-161.
16. Лапухин Т.П. Эффективность удобрений в полевых севооборотах на каштановых почвах Бурятии // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 1983. №4.
17. Лященко Н.И. Влияние удобрений на урожай и поступление питательных веществ в растения озимой пшеницы в условиях центрального Полесья УССР // Агрохимия.1971. №7. С.66-71.
18. Маслова И.Я., Макрикова Р.П. Некоторые закономерности минеральных удобрений на серых лесных почвах Приобья. В кн.: Физиолого- агрохимческие аспекты эффективности в Западной Сибири. Новосибирск: Наука,1976.С.27-40.
19. Мерзликин В.С., Королева Р.И. Микроэлементы и урожай пшеницы // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 1976. № 2.
20. Меркушева М.Г., Убугунов Л.Л. Особенности применения удобрений при орошении в сухостепной зоне Бурятии // Земельные ресурсы республики Бурятия. Улан-Удэ, 1994. С.87-88.
21. Нимаева С. Ш. Микробиологические особенности глубокопромер-зающих черноземов Бурятии // Почвоведение. 1973. №4.
22. Ногина Н.А. Почвы Забайкалья. М.: Наука, 1964.
23. Носатовский А.И. Пшеница (биология). М.: Колос, 1965. 565 с.
24. Орлов Д.С. Процесс гумификации и информативность показателей гумусового состояния почв // Современные проблемы гумусообразования. Сыктывкар, 1986. С.719.
25. Отчет Бурят – Монгольской сельскохозяйственной опытной станции за 1932 – 1935гг.
26. Отчет о научно – исследовательской работе БурНИИСХ СО РАСХН за 1991 – 1994гг.
27. Петинов Н.С. Физиология орошаемой пшеницы. М.: Изд. АН СССР, 1959. 554 с.
28. Прасолов Л.И., Антипов-Каратаев И.Н. Каштановые почвы. Почвы СССР. М.; Л., 1939. Т.1.
29. Ревенский В.А. Эффективность азотных удобрений на каштановых почвах Бурятии. Новосибирск, 1985. 150с.
30. Розентретер Н.А. Значение корневой системы в селекции пшеницы // Селекция и семеноводство. 1950. №10. С.10-15.
31. Синягин Н.И., Кузнецов Н.Я. Применение удобрений в Сибири. М.: Колос, 1979.
32. Система земледелия Бурятской АССР. Рекомендации. Новосибирск, 1989.
33. Станков Н.З. Корневая система полевых культур. М.: Колос, 1964. 280с.
34. Туликова Л.К. Отзывчивость яровой пшеницы на минеральные удобрения на бурых почвах. Тр. Красноярского СХИ, 1968. Т 19. С.192-199.
35. Уфимцева К.А. Степные и лесостепные почвы Бурятской АССР. М.: Изд. АН СССР, 1960.
36. Фомин В.А. Основные показатели эффективности почвенного плодородия в Бурятии // Земельные ресурсы республики Бурятии. Улан-Удэ, 1994. С.67-68.
37. Чимитдоржиева Г.Д. Гумус холодных почв: экологические аспекты. Новосибирск: Наука, 1990. 145с.