Диссертация (1151690), страница 11
Текст из файла (страница 11)
В этом методе питательный раствор постоянно циркулирует тонкимслоем и обеспечивает большую площадь соприкосновения корней с водой. Этосамый часто встречающийся способ выращивания скороспелых культур, салатови кулинарной зелени в гидропонике. Из недостатков метода следует отметить, чтотак как корни растут по дну труб, где течѐт раствор, они могут создавать неболь55шие заторы, в которых застоявшийся раствор лишается кислорода (из-за обильного дыхания корней), что может приводить к развитию гнилостной микрофлоры изагниванию частей растений.Сбор и учет товарной урожайности осуществляли до выхода растений втрубку. При изучении качества продукции определяли содержание нитратов в листьях рукколы (приложения 9, 10, 11).
Экспериментальные данные статистическиобрабатывали по методике Б. А. Доспехова аналогично результатам предыдущихопытов.56ГЛАВА III. ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ИСКУССТВЕННОГОМЕЛИОРАНТА ВКФУ НА АГРОХИМИЧЕСКИЕ И ВОДНОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫАгрохимические и водно-физические свойства почвы входят в состав факторов, определяющих еѐ плодородие. Внесение удобрений оказывает прямое воздействие на плодородие через влияние на баланс питательных элементов и пр оцессы, происходящие в почве. Если удобрения были внесены в дозах, необходимых для получения запланированного урожая, а другие факторы (влагообеспеченность, сумма активных температур и другие) не соответствуют потребностирастений, то ожидаемый урожай не будет обеспечен.Повышение уровня плодородия почв может быть достигнуто при четкомопределении регулируемых его составляющих. При этом плодородие необходимо рассматривать как взаимосвязь элементарных составляющих факторовплодородия, находящихся в энерго- и массообмене между почвой и растением.
Такие характеристики почв, как гранулометрический и литологическийсостав, микроорганизмы, структура, емкость катионного обмена, влагоемкость, фильтрация, гумус, не оказывают прямого действия на растение, однако они служат активными носителями элементов плодородия, существенновлияющими на формирование, функционирование и стабильность системы«почва-растение» [2].Среди управляемых факторов плодородия можно условно выделитьшесть основных: химические, физические, водные, биологические, газовые,энергетические.
Химические факторы включают в себя следующие балансовыеэлементы: содержание гумуса; запасы подвижных форм азота, фосфора и калия;реакция почвенной среды; почвенно-поглощающая способность; запасы и подвижность микроэлементов. Физические факторы это, прежде всего, – механический состав; структурное состояние; плотность сложения и общая пористость.Управление водными факторами подразумевает регулирование водного режимапочв. Но, если рассматривать водные факторы самой почвы, то это будут такие еѐхарактеристики как водоудерживающая способность; водопроницаемость; водо57подъемная сила. Биологические факторы включают в себя микробиологическуюактивность почвы; микробиологическую токсичность и биопотенциал растения.Газовые факторы – это газы, содержащиеся в почве и атмосфере, участвующие впроцессе дыхания растений и почвенных микроорганизмов. Среди управляемыхэлементов энергетических факторов плодородия можно выделить следующие:тепло-энерго режим, представляющий собой способность почвы аккумулироватьэнергию, а также энергия химических связей.
На рисунке 3.1 представлена блоксхема, отображающая основные управляемые факторы плодородия почв и ихвзаимосвязь.рНСтруктурноесостояниеМ еханическийсоставNPKПлотностьсложенияГумусППКМикроэлементыТеплоэнергорежимПЛОДОРОДИЕЭнергетическиеЭнергияхимическихсвязейГазы атмосферыВодныеБиологическиеГазовыеГазыпочвыОбщаяпористостьФизиическиеХимическиеМикробиологическаятоксичностьМикробиологическаяактивностьВодоудерживающаяспособностьВодопроницаемостьВодоподъемная силаБиопотенциалрастенияРисунок 3.1 - Факторы и элементы, определяющие почвенное плодородие иих взаимосвязьИсходя из того, что все факторы в той или иной степени взаимосвязаны,58воздействие на один из факторов непременно отражается на ряде других.Наибольшего положительного эффекта по улучшению свойств и режимов почвудаѐтся достигнуть при комплексном влиянии на различные факторы плодор одия. Большое значение в оценке состояния элементов плодородия и влияния наних имеет объем почвы как фактор пространства.
Анализ динамики измененияэтих элементов в различные временные интервалы в свою очередь так же нео бходимо учитывать, как фактор времени.3.1 Влияние препарата ВКФУ на баланс основных питательных элементов и кислотность почвыОсновными факторами, влияющими на питание растений, являются количество питательных элементов, содержащихся в почве или поступающих в неѐ, ихформа, а так же способность растений их усваивать.
Агрохимические процессытесно связаны с динамикой почвенных процессов, их интенсивностью и цикличностью. Оптимальные дозы удобрений для различных почвенно-климатическихусловий нашей страны определяют с учетом выноса элементов питания планируемым урожаем [61; 62; 110; 111].Баланс элементов питания составляет разность между приходом и расходомэлементов в почве, а их вынос определяется количеством элементов питания, отчуждаемых из почвы урожаем основной и побочной продукции с единицы площади [118].В чистом материале (ВКФУ) содержится в процентах от массы: азот связанный 32%, азот свободный 0,3%, Р 2О5 0,4%, К2О 0,002%. Средняя плотность агромелиоранта 15 кг/м3 [86]. Количество азота, внесенного с ВКФУ, входит в балансазота в почве, что позволяет снизить нормы внесения азота в пахотный горизонт.В открытый грунт препарат вносили сплошным поверхностным способом споследующей заделкой в борозды.
Средняя глубина мелиорируемого слоя 10…20см. Плотность торфяной почвы 1100 кг/м 3.Расчетное количество питательных59элементов, поступающее в почву при внесении в корнеобитаемый слой ВКФУ,приведено в таблице 3.1.Таблица 3.1 – Расчетное количество питательных элементов, вносимых в почву смелиорантом ВКФУ по вариантамДоза ВКФУКоличество элемента, попадающего в почву%м3/гакг/гаNсвяз.,мг/кг2468104080120160200600120018002400300093186279372465Nсвяз., Nсвоб., Nсвоб., Р2 О 5, Р2 О5,кг/га мг/кг кг/га мг/кг кг/га1863725587449300,751,502,253,003,751,503,004,506,007,501,112,223,334,445,552,224,446,668,8811,10К2 О,мг/кгК2 О,кг/гаMg,мг/кгMg,кг/га0,0050,0100,0140,0190,0240,0100,0190,0290,0380,0480,0120,0240,0360,0480,0600,0240,0480,0720,0960,120Примечание: 1) мелиорируемый слой - 0,1…0,2 м;2) плотность ВКФУ - 15 кг/м3.Как видно из расчетов, представленных в таблице 3.1, с внесением каждых10 м3 препарата ВКФУ на один гектар корнеобитаемого слоя почвы (до 0,2 м) попадает примерно 46 кг азота связанного, 0,6 кг фосфора.
Количество калия, попадающего в почву с удобрением-мелиорантом незначительно. Это необходимоучитывать при совместном внесении препарата ВКФУ и других удобрений. Знаяпотребности культуры и вынос питательных элементов с основной и побочнойпродукцией, возможно рассчитать количество стандартных минеральных удобр ений, которые требуется внести для того, что бы покрыть их расход на формирование урожая, учитывая их содержание в данном препарате с учетом пролонгированности действия ВКФУ.При выращивании растений с использованием мелиоранта ВКФУ необходимо контролировать вынос дефицитных питательных элементов, затрачиваемыхпри формирование урожая, при этом также учитывая прибавку биомассы основной и побочной продукции, получаемую за счет применения препарата.В таблице 3.2 представлены данные по среднему содержание веществ в основной и побочной продукции салатных культур по данным М.
К. Каюмова [61].60Таблица 3.2 - Содержание веществ в листьях салатных культур и их вынос с урожаем в среднем [61]Среднее содержание питаПланируемаяурожайность,ц/га150Про-тельных веществ в урожае,дукция%листьяОбщий вынос на планируемый урожай, кг/гаЗатратыNPK на 1ц урожая,NP 2 O5K2 ONP 2 O5K2 Oкг0,260,090,393913,558,50,74В ходе опытов из корнеобитаемого слоя почвы были отобраны образцы сцелью определения содержания в них основных элементов питания (приложения3, 4). В конце вегетационного опыта с применением ВКФУ в отобранных почвенные образцах определялось содержание общего азота, Р 2О5 и К2О. В таблице 3.3представлены результаты анализа почвенных образцов, взятых в конце вегетационного периода из открытого грунта. Из полученных данных видно, что на торфяно-болотной почве содержание фосфора и калия может быть дефицитным, нопри этом почва в достаточной степени обеспечивает растения азотом.
Так какприменение мелиоранта ВКФУ способствует значительному повышению урожайности культуры, то и вынос элементов питания из почвы с урожаем заметновозрастает.Основным элементом, изучаемым в ходе исследований, был азот, его общаяи нитратная форма. Для растений азот – один из основных дефицитных элементов. При недостатке азота в среде обитания тормозится рост растений, наблюд ается мелколистность. Одновременно уменьшается ветвление корней, но соотношение массы корней и надземной части может увеличиваться. Низкая урожайность многих сельскохозяйственных культур чаще всего определяется недостатком для питания именно азота.
Для формирования урожая зерновых культур порядка 20—30 ц с 1 га необходимо 150—200 кг азота в форме, доступной для растения. В почве азот содержится в виде органических и минеральных соединений61— аммонийных солей и солей азотной кислоты. Органические соединения азота— это преимущественно белковые вещества и продукты их распада — аминокислоты.Таблица 3.3- Среднее содержание основных элементов питания в торфяноболотной почве в конце вегетационного периодаСодержание элемента в корнеобитаемом слое почвы, кг/гаНомер вариантаI - контрольIIIIIIVVIVN общийP 2 O5K2 O871074907120789081107950242,1254,0266,4259,7291,9267,5410,7455,1499,5466,2632,7577,2В верхних горизонтах большинства почв количество органического азотасоставляет до 90 % от его общего количества [4].
Органический азот находится востатках растений и животных, в биомассе организмов, в гумусе.Минеральный азот может находиться в почве в трех формах: аммоний (растворенный, обменный, фиксированный), нитраты и нитриты. Нитриты присутствуют в почве в очень незначительных количествах или отсутствуют.Содержание нитратов в почве изменяется по сезонам [109]. Наименьшаяконцентрация минерального азота наблюдается в зимний период (до 10 мг/кг).Весной она увеличивается и наблюдается первый максимум. Он приходится наначало вегетации.
Концентрация этой формы азота достигает 40…60 мг/кг почвы.После чего наблюдается ее уменьшение до 20…25 мг/кг, а в последующем вновьпостепенное увеличение. Осенью, во время уборки, наблюдается второй макс имум – 30…40 мг/кг почвы. Затем вновь происходит снижение его концентрациидо зимнего уровня. Первый максимум (III-IV месяцы) обусловлен интенсификацией процессов минерализации и нитрификации (связано с увеличением влажности почвы). Снижение (в V-VI месяцы) связано со снижением запасов влаги в62почве и увеличением темпов потребления азота растениями.
Осенний максимумобусловлен повышением влажности и снижением потребления его растениями.В работах В. Г. Черненка [110; 111] отмечается, что системы удобрений,построенные только на учѐте эмпирических данных по эффективности удобрений,в большинстве случаев не могут быть оптимальными, так как действие удобренийпроявляется в конкретных условиях, вероятность совпадения которых очень мала.Поэтому в целях оптимизации минерального питания необходимо знать взаимозависимость элементов минерального питания в процессе поглощения их растениями при более значительных отклонениях от оптимальной концентрации в питательном субстрате. Для диагностики азотного питания растений и расчѐта дозудобрений лучшей формой азота является нитратная форма.Как подчеркивалось ранее, из большинства разрабатываемых азотных удобрений преимущество отдаѐтся медленнодействующим формам, так как основными недостатками стандартных форм минеральных удобрений является гигроскопичность, высокая растворимость и вымываемость из почвы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
