Автореферат (1151664), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

Под воздействием агромелиоративных мероприятий произошли существенные изменения и в формировании запасов гумуса (см. табл. 2). Кроме положительного влияния доз навоза на накопление гумуса в почве, его увеличение прослеживается и на всех вариантах с глубоким рыхлением почвы как в пахотном, так и в подпахотном слоях. Наибольшего значения эти изменения достигли на участках глубокого рыхления с внутрипочвенным внесением животноводческих стоков. На этих участках по сравнению со вспашкой в слое 0 - 0,5 м увеличение гумуса произошло в 1,25…1,37 раза, в подпахотном же слое (0,3 - 0,5 м) – в 1,39…1,49 раза. В целом по всем фонам и вариантам на участках глубокого рыхления внесение органических удобрений более эффективно повышает плодородие мелиорируемых почв, особенно с внутрипочвенным внесением ЖВС.

Улучшение агрохимических свойств почвы способствовало соответствующим изменениям в продуктивности травостоя люцерны как интегрального показателя плодородия почв. По сравнению с урожайностью культуры на участках вспашки глубокое рыхление почвы с внутрипочвенным внесением ЖВС способствовало увеличению продуктивности травостоя культуры в первый год жизни на 26,3, во второй – на 53…56 и на третий год - 15…24 %.

Необходимо отметить, что наибольшая интенсивность прироста урожайности люцерны отмечалась на участках глубокого рыхления почвы без применения органических удобрений (вариант 1), здесь прирост биологической массы на всех трех фонах с глубоким рыхлением составил 24…31 % (табл. 3). С внесением навоза эффект глубокого рыхления сглаживался за счет роста продуктивности травостоя культуры на участках вспашки. В то же время на участках глубокого рыхления с внутрипочвенным внесением ЖВС валовой сбор зеленой массы люцерны на всех вариантах внесения навоза был больше на 16…31 % по сравнению с участком отвальной вспашки. Объяснить рост продуктивности травостоя культуры можно проявлением процессов синергизма, обусловленных более мощным рыхлым слоем почвы и дополнительно внесенными питательными элементами вместе со стоком. Для установления эффекта от их внесения проведено сравнение данных, полученных на варианте вспашки, глубокого рыхления с внутрипочвенным внесением животноводческих стоков (ЖВС), с данными варианта вспашки и глубокого рыхления (ПР), что позволило выявить эффект, получаемый от внесения ЖВС, который колебался по вариантам от 4,1 % до 22,3 %. Практически общий эффект от внесения ЖВС и глубокого рыхления почвы был получен в равных долях: при средней величине общего эффекта 22,1 %, доля от внесения ЖВС составила 11,5 %. Особый интерес представляет сравнение продуктивности люцерны на варианте вспашки без органических удобрений с вариантами внесения органических удобрений на фоне ПРС, которое позволяет проследить эффективность, как мероприятий по внесению органических удобрений, так и глубокого рыхления с внутрипочвенным внесением животноводческих стоков. Бесспорным является то, что последнее обеспечивает по сравнению с районированной технологией возделывания культуры существенную прибавку в урожайности культуры по вариантам: 1 - на 29,7; 2 – на 46,4; 3 – на 64,5; 4 – на 67,3; 5 – на 78,1 и 6 – на 88,9 % (табл. 3). Рост урожайности культуры прослеживается и на фоне внесения птичьего помета (ПРПП): по сравнению с вариантами вспашки (П) увеличение продуктивности травостоя культуры составило 3,2…31,0 % (12,9%), или в абсолютных значениях – 0,32…2,09 кг/м² (1,16 кг/м²), что в пересчете на единицу производственной площади – 3,2…20,9 т/га (11,6 т/га); ежегодный прирост в среднем - 3,87 т/га зеленой массы.

Таблица 3. Суммарная продуктивность травостоя люцерны за три года возделывания (кг/м²) в зависимости от агротехнических приемов обработки почвы

Вариант	Ф о н
	П		ПР		ПРС				ПРПП
	Уп, кг/м2	ΔУ, %	Упр, кг/м2	ΔУп-пр, %	Упрс, кг/м2	ΔУп-прс, %	ΔУпр-прс, %		Упрпп, кг/м2	ΔУп-прпп, %
1	6,76	-	8,43	24,7	8,77	29,9	4,1	8,85		31,0
2	8,49	-	8,97	5,7	9,90	16,7	10,4	9,95		17,3
3	9,20	-	9,10	-1,1	11,12	20,9	22,3	10,15		10,3
4	9,77	-	10,87	11,2	11,31	15,8	4,1	10,82		10,7
5	10,05	-	10,79	7,4	12,04	19,8	11,5	10,37		3,2
6	9,72	-	10,94	12,5	12,77	31,3	16,7	10,83		11,4
Ср.	9,00	-	9,85	9,5	10,99	22,1	11,5	10,16		12,9
НСР05	±1,29	-	±1,19	-	±1,52	-	-	±0,77		-

Внесение твердых органических удобрений сопровождалось увеличением продуктивности травостоя люцерны на всех вариантах, однако эта зависимость носит нелинейный характер: с увеличением дозы органических удобрений эффективность их снижается. Для определения дозы органических удобрений, обеспечивающей максимум прироста продуктивности травостоя люцерны, был выполнен регрессионный анализ экспериментальных данных, в результате которого получено уравнение параболы, отражающее эту зависимость:

ΔУ = - 0,2 Д² + 5,83 Д – 3,46, (21)

где ΔУ - приращение (%) продуктивности травостоя люцерны от дозы внесения органических удобрений; Д - доза органических удобрений, кг/м². Корреляционное отношение η_ух = 0,74 указывает на тесную функциональную зависимость ΔУ от Д.

Доза органических удобрений для почвенно-климатических условий проведения экспериментальных исследований может быть ограничена 60 т/га навоза КРС, так как дальнейшее ее увеличение ведет к неэффективному использованию культурой органики, при увеличении урожайности люцерны прирост ее продуктивности снижался. Внесение 120 т/га органики увеличило продуктивность травостоя люцерны всего на 2,9 % (по сравнению с вариантом 100 т/га). На участках с дозой органических удобрений в 60 т/га прирост был наибольшим и составил 7,6 % по сравнению с предыдущим вариантом (40 т/га).

Применение рассмотренного комплекса мелиоративных мероприятий обеспечивает в течение трех лет формирование более высокого уровня плодородия деградированных южных черноземов за счет увеличения запасов элементов минерального питания и гумуса (на одну-две градации) по сравнению с традиционной технологией обработки почвы. В природно-хозяйственных условиях региона есть возможность реально увеличить продуктивность травостоя культуры в 1,3…1,9 раза.

В седьмой главе дана оценка эффективности предлагаемых комплексных мелиораций методом энергетического баланса, в котором приходная часть состоит из аккумулированной энергии в измененных запасах гумуса, основных элементов минерального питания растений (подвижные формы фосфора, калия и азота), в приросте урожайности люцерны, а расходная – из затрат энергии на реализацию технологических процессов мелиорации почв и транспортировку дополнительно полученной продукции. Расходная часть энергетических затрат оценена в соответствии с Методическими рекомендациями по оценке топливно-энергетических затрат на выполнение механизированных процессов в растениеводстве (В.А. Токарев с соавт., РАСХН, 1985) и учитывает дополнительные затраты, связанные не только с проведением комплексных мелиораций, но и с доставкой дополнительно полученных объемов продукции. Энергетические показатели по элементам районированных технологических процессов приняты постоянными, что позволяет их не учитывать в общем оценочном балансе, а выделить лишь те, которые ранее не учитывались при обосновании проекта орошения, в котором для полива использовалась ДМ «Кубань-ЛК». Обработка почвы осуществлялась с оборотом пласта на глубину 0,18…0,22 м серийно выпускаемым плугом, посев и уход за посевами проводился по районированной технологии на всех вариантах эксперимента.

В приходной части энергетического баланса (Э_пр, ГДж/га) представлены значения аккумулированной энергии в приросте биологической массы культуры (Q_кор), в измененных запасах гумуса (Q_г) и элементах минерального питания (Q_эмп) растений в почве:

Э_пр = Q_кор + Q_г + Q_эмп (22)

Содержание энергии в дополнительно полученной продукции (Q_кор) рассчитано как произведение валового содержания энергии (ВЭ) в корме и прироста урожайности (У), полученного за счет проведенных мероприятий (в кг сухого вещества), по методике Н.Г. Григорьева (1987). Результаты определений валового содержания энергии (ВЭ) в килограмме сухого вещества люцерны по вариантам показали, что варьирование этого показателя несущественно.

Аккумулирование запасов энергии в дополнительно полученной продукции по вариантам опыта тесно связано с увеличением продуктивности травостоя люцерны. На участках вспашки запасы энергии к шестому варианту по дозам внесения навоза возросли до 196 ГДж/га, но были значительно меньше, чем на участках глубокого рыхления. Глубокое рыхление почвы при тех же дозах органических удобрений обеспечивало увеличение запасов энергии на варианте ПР 67…256, на варианте ПРС – 101…324 и на варианте ПРПП – 95…249 ГДж/га. Наибольший эффект по аккумулированию энергии получен на участках глубокого рыхления почвы с одновременным внесением животноводческих стоков. На первом варианте, где не вносились органические удобрения, прирост запасов энергии достиг 101 ГДж/га. Аккумулированные запасы энергии в дополнительно полученной продукции по шестому варианту на участках глубокого рыхления, глубокого рыхления почвы с внутрипочвенным внесением животноводческих стоков и глубокого рыхления почвы с внесением птичьего помета были больше по сравнению с участками отвальной вспашки, соответственно на 31,1; 65,6 и 27,2 %.

Оценка изменения запасов энергии в гумусе (Q_г) осуществлена по методике Д. С. Орлова и Л. А. Гришиной (1981). Количество энергии, аккумулированное в измененных запасах гумуса, установлено с учетом полученных распределений значений плотности почвы в слое 0 - 0,5 м. На участках вспашки аккумулирование энергии в гумусе тесно связано с дозами органических удобрений и продуктивностью люцерны. Тенденция сохраняется и на участках глубокого рыхления, однако по абсолютным значениям есть существенное отличие. Наибольшее количество энергии аккумулировано в гумусе на участках глубокого рыхления с внутрипочвенным внесением животноводческих стоков: увеличение запасов энергии составило 631…1220 ГДж/га, что больше, чем на участках с районированной технологией обработки почвы, в 6…19 раз. Внесение птичьего помета положительно отразилось на всех шести вариантах по сравнению с накоплением энергии в гумусе на участках глубокого рыхления (ПР).

Приходная часть аккумулированной энергии в измененных запасах элементов минерального питания растений рассчитывалась в соответствии с Инструкцией и нормативами по определению экономической и энергетичес­кой эффективности применения удобрений. Изменение запасов энергии, аккумулированной в подвижных формах азота, имеет четкую тенденцию увеличения в зависимости от доз органических удобрений и глубокой обработки почвы с внесением внутрипочвенно животноводческих стоков. Запасы аккумулированной энергии в подвижных формах фосфора также тесно согласуются с дозами органических удобрений: чем больше доза, тем больше прирост энергии. При этом на участках глубокого рыхления почвы эффективность связывания ее в почвенном поглощающем комплексе выше в 1,44…1,85 раза. В измененных запасах энергии, аккумулированной в подвижных формах калия, сохраняется та же тенденция, что для фосфора и азота. Однако в силу того, что уровень обеспечения почв калием был высоким, относительные изменения под влиянием глубокого рыхления не столь значительны. На участках глубокого рыхления произошло увеличение запасов энергии в этом элементе, соответственно вариантам ПР, ПРС и ПРПП в 1,08; 1,67 и 1,54 раза. Анализ суммарных изменений запасов энергии, аккумулированной в подвижных формах основных элементов питания растений, показал, что под воздействием мелиоративных мероприятий произошло их увеличение от 5 до 33 ГДж/га. Наибольший эффект достигнут при мелиорации почв путем глубокого рыхления и внутрипочвенного внесения животноводческих стоков.

Сравнение рассмотренных вариантов мелиорации почв позволило выявить их потенциальные возможности связывания приходящей лучистой энергии в сформировавшейся биологической массе культуры-мелиоранта и плодородии почв. Самый низкий уровень реализации возможностей культуры-мелиоранта отмечен на участках отвальной вспашки. Приходная часть запасов энергии на этих участках не превышала 411 ГДж/га при дозе внесения навоза КРС 120 т/га. В то же время проведенная глубокая обработка почвы на участках без органических удобрений способствовала аккумулированию энергии от 207 (ПР) до 741 ГДж/га (ПРС). Распределение запасов аккумулированной энергии по вариантам внесения навоза и обработки почвы представлено на диаграмме (рис.7).

Характеристики

Список файлов диссертации