Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Азотное состояние хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв Северо-Запада России и его изменение под влиянием различных систем удобрения Назарова Ольга Викторовна

Азотное состояние хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв Северо-Запада России и его изменение под влиянием различных систем удобрения
<
Азотное состояние хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв Северо-Запада России и его изменение под влиянием различных систем удобрения Азотное состояние хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв Северо-Запада России и его изменение под влиянием различных систем удобрения Азотное состояние хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв Северо-Запада России и его изменение под влиянием различных систем удобрения Азотное состояние хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв Северо-Запада России и его изменение под влиянием различных систем удобрения Азотное состояние хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв Северо-Запада России и его изменение под влиянием различных систем удобрения Азотное состояние хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв Северо-Запада России и его изменение под влиянием различных систем удобрения Азотное состояние хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв Северо-Запада России и его изменение под влиянием различных систем удобрения Азотное состояние хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв Северо-Запада России и его изменение под влиянием различных систем удобрения Азотное состояние хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв Северо-Запада России и его изменение под влиянием различных систем удобрения
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Назарова Ольга Викторовна. Азотное состояние хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв Северо-Запада России и его изменение под влиянием различных систем удобрения : Дис. ... канд. с.-х. наук : 06.01.04 : Великие Луки, 2004 132 c. РГБ ОД, 61:04-6/518

Содержание к диссертации

Введение

1. Азотное состояние дерново-подзолистых почв и эффективность азотных удобрений 7

1.1. Азотное состояние дерново-подзолистых почв 7

1.2. Круговорот и баланс азота в земледелии 11

1.3. Изменение азотного состояния дерново-подзолистых почв при окультуривании 22

1.4. Эффективность азотного удобрения и использование растениями азота из почвы в зависимости от её плодородия 26

2. Объекты и методика проведения исследований 31

2.1. Распространённость хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв в пахотном фонде Северо-Западного района России и их хозяйственное значение 31

2.2. Почвенно-агрохимическая характеристика объектов исследования 32

2.3. Методика проведения исследований 35

2.4. Метеоусловия в годы проведения исследований 39

3. Влияние минеральной системы удобрения на азотное состояние хорошо окультуренной дерново-подзолистой почвы и продуктивность полевого севооборота без многолетних трав 43

3.1. Изменение азотного состояния почвы под влиянием длительного использования минеральной системы удобрения 43

3.1.1. Содержание гумуса как фактор формирования азотного состояния почвы 44

3.1 .2. Валовое содержание азота 46

3.1.3. Содержание легкогидролизуемых соединений азота 52

3.1.4. Нитрификационпая способность почвы 56

3.1.5. Минеральные соединения азота 58

3.2. Изменение продуктивности полевого севооборота под влиянием длительного использования минеральной системы удобрения 65

4. Влияние разных видов системы удобрения с эквивалентным внесением азота на азотное состояние хорошо окультуренной дерново-подзолистой почвы и продуктивность полевых севооборотов с многолет ними травами 73

4.1. Изменение азотного состояния почвы под слиянием разных видов системы удобрения 73

4.1.1. Содержание гумуса как фактор формирования азотного состояния почвы 74

4.1.2. Валовое содержание азота 76

4.1.3. Содержание легкогидролизуемых соединений азота 81

4.1.4. Нитрификационная способность почвы 85

4.1.5. Минеральные соединения азота 89

4.2. Изменение продуктивности севооборотов под влиянием разных видов системы удобрения 96

Введение к работе

В современных экономических условиях рентабельность земледелия и значительной степени связана с уровнем предшествующих вложений человека в землю, а значит, со степенью окультуренности почв. Даже в условиях существующего диспаритета цен производственные затраты (в том числе и на удобрения) лучше всего окупаются на хорошо окультуренных почвах. И хотя таких почв в составе пахотных угодий Северо-Запада России менее 15% (Л.М Небольсин, 1999), сегодня именно на них сосредоточено интенсивное земледелие.

Рациональное использование хорошо окультуренных почв невозможно без соответствующей научной базы, включая и научные основы систем удобрения. Разработкой теоретических положений последних кафедра агрохимии и почвоведения Великолукской ГСХЛ занимается с 1987 года. При этом была выявлена абсолютно разная реакция выращиваемых на таких почвах сельскохозяйственных культур на отдельные виды удобрений. При почти полном отсутствии отдачи от фосфорно-калийиых туков, азотные удобрения на протяжении многих лет оставались высоко эффективными. Объяснение причин такого явления требовало детального изучения питательного режима почвы, включая и ее азотное состояние. Последнее и стало основной тематикой нашего исследования.

Целью диссертационной работы было изучение многолетней динамики азотного состояния хорошо окультуренной дерново-подзолистой почвы и разработка научных основ его оптимизации. Исходя из этого решались следующие задачи: - оценка уровня деградационных процессов в хорошо окультуренных дерново-подзолистых почвах, относительно их азотного состояния, при многолетнем отказе от применения удобрений; изучение закономерностей в изменении основных параметров азотного состояния под влиянием органической, органо-минеральной и минеральной систем удобрения; оценка роли бобовых культур (клевера лугового) в оптимизации азотного состояния хорошо окультуренной почвы; установление взаимосвязей между показателями азотного состояния почвы, эффективностью удобрений и продуктивностью полевых севооборотов.

Научная новизна исследования заключается в том, что в нём впервые в условиях южной части Северо-Западного района России получена научная информация о динамике азотного состояния хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв под влиянием различных типов системы удобрения. При этом заложены научные основы среднесрочного прогноза на изменение этого показателя почвенного плодородия при различных подходах к использованию наиболее ценной части пахотного фонда (включая и полный отказ от использования удобрений).

Практическая ценность исследования состоит в разработке рекомендаций производству по сохранению исходно благоприятных показателей азотного состояния хорошо окультуренных почв и оптимизации содержания минеральных соединений азота.

На защиту выносятся параметры изменения показателей азотного состояния хорошо окультуренных почв и их взаимосвязь с эффективностью азотсодержащих удобрений и продуктивностью полевых севооборотов.

Основные положения диссертации доложены на научно-производственных конференциях в Великолукской ГСХА и Санкт-Петербургском ГАУ в 2000-2002 гг. По материалам исследования опубликовано 4 печатных работы.

Научно-исследовательская работа выполнена автором в Великолукской ГСХА под руководством заслуженного агронома РСФСР, доктора сельскохозяйственных наук, профессора И.А. Иванова. Использованная в научной ра- боте научная информация получена как лично автором, так и другими сотрудниками кафедры агрохимии и почвоведения, в частности, доктором сельскохозяйственных наук, профессором А.И. Ивановым и кандидатами сельскохозяйственных наук В.В. Илыощенковым, В.А. Воробьёвым и Ы.А. Цыгановой, которым автор выражает искреннюю благодарность.

Изменение азотного состояния дерново-подзолистых почв при окультуривании

Под окультуриванием почв понимают процесс улучшения их как среды обитания сельскохозяйственных растений (Н.Л. Благовидов, 1946; Ф.И. Левин, 1972; Б.А. Никитин, 1976; 1986; В.К. Пестряков, 1977; Н.А. Сапожников, М.Ф. Корнилов, 1977; Н.Н. Семененко, С.А. Тихонов, 1987).

Одним из важнейших приемов окультуривания является систематическое внесение органических и минеральных удобрений и известкование. Под воздействием этих факторов в пахотных почвах, по сравнению с целинными, происходят глубокие изменения в составе и свойствах. В значительной мере это касается накопления и трансформации органического вещества и динамики различных соединений азота. Многие исследователи отмечают, что сельскохозяйственное освоение почв сопровождается либо снижением содержания азота, главным образом по причине ухудшения их гумусного состояния (А.С. Коновалова, 1967; Ф.М. Левин, 1972; В.Д. Муха, 1978; Б.А. Никитин, 1986; Н.Ы. Ссмеисико, С.А. Тихонов, 1987), либо сохранением его исходных запасов (В.А. Безиосиков, 2000).

Дальнейшее окультуривание в большинстве случаев приводит к значительному увеличению этого показателя (М.М. Кононова, 1963; A.M. Лыков, 1963; М.А. Винокуров, A.M. Корнилова, 1964; Л.К. Шевцова, 1974; В.К. Пестряков, 1977; Т.Н. Кулаковская, 1978; В.Д. Муха, 1978; Б.А. Никитин, 1986; А.И. Столяров и др., 1985; Л,Л. Убугунов, 1999). По классификации 1-І.Л. Благовидова (1962), в хорошо окультуренных видах содержание азота составляет 0,23 - 0,26%, в среднсокультуренных - 0,12 - 0,16%, в то время как в целинных данный показатель не превышает 0,12%,

Улучшение азотного состояния может быть следствием возделывания активных азотфиксирующнх растений и улучшения среды обитания свобод-ноживущих азотфиксаторов (Л.К. Шевцова, 1966; В.К. Михновский, 1967; А.Д. Хлыстовский, 1989; В.А. Безиосиков, 2000). Но основные изменения в содержании валового азота связаны с использованием разных видов азотсодержащих удобрений. Наиболее значительно и этом направлении действует применение органической и органо-минеральной системы удобрения (СВ. Щерба, 1953; П.Н. Кошельков, 1960; A.M. Лыков, 1963; А.В. Колоскова, А.А. Бурлаков, 1964; Л.К. Шевцова, 1964; A.M. Гринчепко и др., 1979; В.Г. Мине-св, Е.Х. Рсмпе, 1990; И.И. Филон, И.А. Шеларь, 1996; И.Ф. Храмцов, Е.В. Безвиконный, 1997; Э.А. Муравии и др., 2002). В исследованиях Л.К. Нице и др. (1994), Г.П. Гамзикова, П.А. Барсукова (1997) отмечается двукратное увеличение валовых запасов азота в результате длительного применения органо-минеральной системы удобрения. Относительно влияния минеральных азотных удобрений на валовое содержание почвенного азота существует два противоположных мнения. Согласно одному из них, эти удобрения являются фактором насыщения органического вещества почвы азотом (A.M. Лыков, 1968; Т.Н. Кулаковская, 1978; В.Н. Ефимов и др., 1991; Ф.В, Янишевский,1991; н.А. Курмышева и др., 1996; В.Н. Переверзев и др., 1998). Наряду с этими существуют и противоположные данные, указывающие на снижение валовых запасов азота под влиянием азотных удобрений (Е.А. Андреева и др., 1966; Э.А. Бабарина и др., 1987; В.Г. Минеев, 1996; Л.В. Будажапов, И.А. Лаврова, 1998). Согласно им, снижение определяется активизацией деятельности микроорганизмов, участвующих в минерализации органического вещества. По этой же причине некоторыми авторами отмечается снижение общего содержания азота при внесении извести (Б.А. Ягодин, 1989; И.И. Филон, И.А. Шеларь, 1996).

Важным показателем, отражающим генетические особенности почв разной степени окультуренности и одновременно их азотный режим, является соотношение C:N в химическом составе органического вещества. Вопрос этот и на сегодня остается дискуссионным. Работавший в восточных районах Нечерноземной зоны Б.А. Никитин (1976, 1986) считал, что в процессе окультуривания гумус обедняется азотом. Совершенно иного мнения придерживаются В.П. Дьяков (1974), 1-І.1-І. Семененко, С.А. Тихонов (1987), В.А. Илющенко (1990), В.Д. Муха (1994), А.И. Иванов (2000), указывающие па сужение отношения C:N от слабо- к хорошо окультуренным почвам. Как показали исследования Н.А. Цыгановой (2002), особенности в трансформации состава гумуса связаны с гранулометрическим составом почв. Сведения об изменении запасов легкогидролизуемых соединений азота в процессе окультуривания также не однозначны. По мнению Т.В. Тарвис (1973) и Б.А. Никитина (1986), запасы легкогидролизусмого азота не связаны с уровнем окультуренности почв. A.M. Лыков (1963) отмечал, что их динамика в дерново-подзолистых почвах в первую очередь связана с сезонностью развития почвенной микрофлоры. Как правило, наивысшее содержание в почве легкогидролизусмого азота наблюдается весной, затем до середины лета сокращается, а к октябрю снова постепенно повышается (Ф.И. Левин, 1972; Н.А. Сапожников и др., 1973; Л.К. Нице и др., 1994). Напротив, 1-І .Л. Благовидов (1962), Л.К. Шевцова (1966), В.Н. Лапотников (1992), А.И. Иванов (2000) считают, что повышение степени окультуренности дерново-подзолитых почв сопровождается накоплением легкогидролизуемых соединений азота. Слабоокультуренные почвы, по мнению 1-І.Л. Благовидова (1962), содержат 3-4 мг/100 г легкогидролизуемых соединений этого элемента, средне- - 4 - 6, хорошо - 6 - 8 и высоко окультуренные - 8 - 12 мг/ 100 г.

Содержание гумуса как фактор формирования азотного состояния почвы

Как известно, до 99 % валового азота сосредоточено в составе гумуса (М.Л.Сапожников и др., 1973; П.М.Смирнов, 1982). Поэтому уже по динамике гумусного состояния почвы можно косвенно прогнозировать и изменение запасов почвенного азота. Многолетние наблюдения показали, что как отказ от применения удобрений, так и использование минеральной системы удобрения сопровождается довольно быстрой дегумификацией хорошо окультуренной почвы (рис.3).

За 16 лет наблюдений содержание гумуса в пахотном горизонте снизилось в контрольном варианте на 0,28 % или на 10,3 относительных процента; в варианте N90-120» соответственно, на 0,3 1 и 11,4 %; в варианте НдмгоРсюКйо -на 0,24 и 9,1 %. То есть среднегодовые темпы снижения гумусироваиности почвы в пахотном слое составляли 0,015 - 0,019 %. Как видно из данных того же рисунка 3, процесс дегумификации затронул и подпахотный горизонт (22 - 40 см). Здесь за время наблюдений содержание гумуса снизилось в почве контрольного варианта на 0,13 % или на 11,3 относительных процента; в варианте Ngo-no» соответственно, на 0,15 и 12,8 %; в варианте Н;о-і2оР«)К60 - па 0,06 и 5,1 %. Среднегодовые темпы снижения гумусироваиности подпахотного слоя почвы составляли 0,004 - 0,009 %.

В литературе мало систематизированных данных по изменению гумусного состояния дерново-подзолистых почв разной степени о культурен пости. Хотя распространённым является мнение о том, что с повышением степени окультуренности почвы увеличивается и минерализация гумуса. Исключением являются лишь тяжелосуглинистые почвы, органическое вещество которых более прочно связано с минеральной частью и поэтому более устойчиво к разложению (А.М.Лыков, 1978). Весьма быстрая минерализация гумуса окультуренных почв, по мнению Е. Шульца и М. Кёршенса (1998), объясняется повышенной долей легко минерализующихся органических веществ в составе их гумуса.

Это, по сутн, подтверждают и наши данные. В первую ротацию, когда в гумусе почвы значительный удельный вес составляли легко минерализующиеся соединения, его убыль, в отсутствие достаточного прихода исходных гумусообразоватслей, была значительно более существенной (0,13 - 0,15 %). Напротив, в последующую ротацию она замедлялась, а абсолютные размеры снижения в вариантах 0, N и NPK составляли, соответственно, в горизонте А1ах - 0,09; 0,06 и 0,01 %; в горизонте А2В - 0,10; 0,05 и 0 %. По данным A.M. Лыкова (1973), В.Ы. Ефимова, А.И. Осипова (1991), И.А. Иванова, А.И. Иванова (2000), Е.А. Муравина и др. (2002), со временем гумусное состояние почвы стабилизируется на определённом минимальном уровне, который, конечно же, не будет соответствовать параметрам хорошей окультуренпости.

Относительно влияния на гумусное состояние почв минеральных (в том числе и азотных) удобрений в науке нет единого мнения (П.М.Смирнов, 1982; И.А. Лаврова, 1992; Л.В. Будажапов, И.А. Лаврова, 1998; В.Е. Евтушенко и др., 1998). Л.К. Шевцова и И.В. Володарская (1998), обобщив данные ряда авторов, пришли к выводу, что максимальное снижение гумусиро-ванности свойственно вариантам без удобрения. В наших же исследованиях, при значительных миперализациопных потерях гумуса по всем вариантам, немного большая деградация гумусного состояния наблюдалась при одностороннем внесении азота. В целом же можно констатировать, что минеральные удобрения не замедляли, но и не ускоряли минерализацию гумуса.

Исходя из понятия об определённой стабильности химического состава гумусовых веществ, в том числе и среднего содержания в них азота, можно предполагать, что дегумификация почвы будет сопровождаться почти пропорциональным уменьшением запасов общего азота. С научных позиций важно знать, какую роль в этом отношении играют вносимые азотные удобрения, учитывая признанное понятие об их крайне слабом последействии. Особенностью анализируемого опыта было то, что баланс азота во всех вариантах складывался с дефицитом, особенно в первой ротации (табл.6). Конечно, абсолютные показатели дефицита были несопоставимы, В вариантах с азотным удобрением он составил за 16 лет 372 - 421 кг/га (по 25 кг/га в среднем за год), а в варианте без удобрений - 1482 кг/га, или по 93 кг/га в год. В связи с существенными различиями в высоте урожаев по ротациям, равно как и в химическом составе продукции, максимальный дефицит баланса азота характерен для первой ротации севооборота, минимальный - для второй (имеется ввиду, что третья ротация ещё не закончилась).

Как видно из данных рисунков 3 и 4, изменение содержания почвенного азота лишь отчасти коррелировало с показателями снижающейся гумуси-рованности почвы. Для последней характерно практически одинаковое уменьшение по всем вариантам опыта. Относительно же изменения содержания общего азота, равно как и его запасов в 40 - сантиметровом слое почвы (рис.4, 5), можно констатировать, что наибольшее снижение было свойственно контрольному варианту. Содержание валового азота за исследуемый период снизилось на 37 % (в удобренных вариантах - на 9 - 11 %). Общие потери азота 40 - сантиметровым слоем почвы составили здесь 2 т/га (в удобренных вариантах - 0,5 - 0,6 т/га). Данный факт можно объяснить утратой азота гумусовыми соединениями хорошо окультуренной почвы. Исследования показали, что за 16 лет отказа от применения удобрений доля азота в составе органического вещества почвы сократилась с 6,4 до 4,4 %.В связи с этим значительно расширилось отношение С : N (с 9,1 до 13,1). В удобренных вариантах указанные показатели изменялись незначительно (рис. 6).

Изменение продуктивности полевого севооборота под влиянием длительного использования минеральной системы удобрения

За 16 лет проведения исследований достоверно доказано наличие высокого потенциала продуктивности хорошо окультуренной дерново-подзолистой почвы. Даже в варианте без применения удобрений среднегодовая продуктивность культур севооборота оставалась на достаточно высоком уровне (в среднем 5,9 т/га зерновых единиц) (табл. 9).

В то же время и уровень окупаемости минеральной системы удобрения, несмотря на высокое эффективное плодородие хорошо окультуренной почвы, может быть оценен как высокий (в среднем на 1 кг д.в. получено от 8 до 16 зерновых единиц). Но прибавка урожая всех культур обеспечивалась только азотным удобрением, и в среднем за 16 лет продуктивность севооборота в вариантах с односторонним азотным и полным удобрением была одинаковой - по 7,7 - 7,8 т зерновых единиц с 1 га.

Азотные удобрения обеспечивали достоверные прибавки урожая в течение 15 лет из 16. Лишь в жарком сухом 1992 году отдача от них была низкой, хотя урожаи получены очень высокие (5,7 т/га зерна ячменя против 3,6 т/га в 1998 году). Это указывает на благоприятность метеорологических условий вегетационного периода для течения процессов минерализации гумуса. На низкую эффективность азотного удобрення в засушливые жаркие годы указывают также исследования Л.В. Будажапова и И.А. Лавровой (1998).

Особенно отзывчивыми на азотное удобрение были пропашные культуры, у которых среднегодовые прибавки урожая составили 39 %, у озимой ржи они снижались до 28 %, у яровых зерновых - до 17,5 %. Хотя изучение оптимальных доз азотного удобрения в задачу опыта не входило, но, согласно наблюдениям, можно отметить, что во влажные годы у зерновых культур во всех вариантах с внесением N]2o наблюдалось полегание. Поэтому, начиная с третьей ротации севооборота, дозу азотного удобрения под зерновые уменьшили до 90 кг/га.

В отличие от азотных, фосфорные и калийные удобрения ие действовали на урожай культур севооборота в течение 14 лет из 16 (близкие к достоверным или достоверные прибавки урожая на уровне 5 - 10 % к варианту Nno были получены в 1997 - 1998 гг.). Всё это свидетельствует о высоких запасах доступных для растений соединении фосфора и калия, но главное, о возможности хорошо окультуренных почв длительное время восстанавливать эти запасы за счёт внутренних био- и физико-химических процессов.

Коэффициент использования азота удобрений во многом определялся биологией культуры, а, конкретно, размером выноса его урожаями (табл.10). Минимальным (17 - 47 %) он был у зерновых, максимальным (46 - 78 %) - у картофеля, кормовой свёклы и кукурузы. В ряде вариантов он приближался к 100 %, что указывает на участие в питании растении так называемого «экстра»-аз ота. Таким образом, с позиций агрономической эффективности предпочтительнее выглядит вариант моноазотной системы удобрения с внесением повышенной (N90-120) дозы азота, которая, кроме того, способствует эффективному использованию высоких потенциальных запасов фосфора и калия, положительно влияя на мобилизацию их почвенных соединений.

Однако, такие дозы могут оказаться экологически рискованными, поэтому их изучение и рекомендации не могут обходить вниманием вопросы качества сельскохозяйственной продукции. В анализируемом опыте внесение азота в дозе 90 - 120 кг/га сопровождалось не всегда значительным, по стабильным повышением содержания азотистых веществ в растительной продукции (табл.11). Особенно значительное повышение содержания сырого протеина (до 42 %) наблюдалось в зелёной массе кукурузы. Лишь у кормовой свёклы азотное удобрение не сказывалось на содержании протеина, хотя концентрацию нитратов повышало значительно (более чем вдвое). Повышение содержания нитратов в результате внесения Ндмзи наблюдалось и других культур севооборота, однако ни в одном из лет опытов не были превышены их пределы допустимой концентрации.

Содержание гумуса как фактор формирования азотного состояния почвы

В отличие от зернопропашного севооборота без многолетних трав, где система удобрения строилась на использовании высоких среднегодовых доз азотного удобрения (Nf]6), в анализируемых севооборотах применялись более типичные для производства невысокие дозы азота: в полевом опыте - по 37 кг/га, в микрополевом — по 56 кг/га. Варианты с органической системой удобрения предполагали внесение в год на 1 га севооборотной площади 10 -11 т навоза, с органо-минеральиой - 5 т/га. Доля клевера в структуре посевных площадей - 25 - 29 %. 74 4.1.1. Содержание гумуса как фактор формирования азотного состояния почвы

Учитывая, что гумус характеризуется весьма высокой устойчивостью к минерализации и изменение его содержания в условиях краткосрочных опытов незначительно, для анализа нами использованы данные только стационарного полевого опыта (табл. 12,13).

Расчёт баланса гумуса за ротацию севооборота по методике ВНИПТИОУ показал, что несмотря на высокую урожайность клевера (включая и поукосно-корневые остатки), его дефицит не был преодолен в вариантах «без удобрений» и с внесением минеральных удобрений. В конечном счёте это привело к снижению гумусироваиности почвы в пределах пахотного слоя: в первом случае на 0,11 %, во втором - на 0,10 - 0,12 %, Полученные данные близки к расчётным потерям гумуса за ротацию севооборота.

Среднегодовое снижение гумусироваиности почвы составляло: в варианте «без удобрений» - 0,016 %, в вариантах с азотным и полным минеральным удобрением - 0,014 - 0,017 %. Для сравнения за первую ротацию севооборота без многолетних трав оно было, соответственно, 0,025 и 0,022 -0,025 %. Таким образом, возделывание многолетних бобовых трав позволило существенно (в 1,5 раза) снизить темпы дегумификации почвы. Хотя надо иметь в виду, что анализируемые почвы несколько отличались друг от друга по свойствам, в том числе и по исходному содержанию гумуса.

Двукратное внесение за ротацию по 40 т/га навоза позволило довести баланс гумуса до бездефицитного. Это подтверждено и химическим анализом почвы, установившим сохранение содержания гумуса практически на исходном уровне. В исследованиях А.Н. Небольсина с соавторами (1983) поддержание исходного содержания гумуса в дерново-подзолистой почве требовало более высокой насыщенности севооборота органическими удобрениями. Полученные нами результаты можно объяснить высоким урожаем клевера и сравнительно низкой первоначальной гумусировашюстыо почвы.

Изменение общего содержания азота, как было показано ранее, зависит напрямую от степени интенсивности баланса этого элемента за изучаемый отрезок времени. В анализируемых опытах приходная часть баланса азота обеспечивалась на 66 - 100 % за счёт биологической фиксации клевером луговым (коэффициент азотфиксации принят в расчётах равным 0,8). И всё же, несмотря на высокий урожай клевера, баланс азота по всем вариантам опыта сложился с существенным дефицитом (табл. 14). Это объясняется использованием весьма низких доз азотсодержащих удобрений (37 - 56 кг/га азота в год). Дефицит баланса азота был в ряде вариантов даже большим, чем в опыте без многолетних трав (табл. 6). Так, в полевом ош гге он составлял от 40 до 69 кт/га в год, в мнкрополсвом - от 163 до 192 кт/га. Как следствие, в обоих опытах зарегистрировано снижение содержания валового азота в пределах пахотного слоя почвы (табл. 15). В подпахотном слое изменения были несущественными. Наблюдаемое уменьшение содержания коррелирует с показателями дефицита баланса азота и имеет неустойчивую связь с изменением гумусированности почвы (табл. 16). В контрольном варианте полевого опыта содержание общего азота за исследуемый период сократилось на 290 мг/кг, в удобренных - на 23 - 40 мг/кг. В микрополевом опыте эти показатели составили, соответственно, 200 и 53 - 78 мг/кг.

При сравнении разных видов системы удобрения можно констатировать, что более существенное действие в направлении стабилизации запасов валового азота оказывала органическая система удобрения. При её использовании и в полевом, и в микрополевом опытах наблюдались меньшие потери азота исследуемыми почвами, вероятно, вследствие снижения их непродуктивной части. Абсолютные потери азота пахотным слоем хорошо окультуренной почвы составили 0,2 - 0,3 т/га в полевом и 0,4 — 0,6 т/га - в микрополевом опытах или по 29 - 43 и 100 - 150 кг/га в среднем за год, соответственно. Поскольку преобладающая часть почвенного азота сконцентрирована в составе гумусовых веществ, снижение его запасов привело к ухудшению химического состава гумуса. Соотношение между углеродом и азотом расширилось с 10,2 - 11,9 до 10,6 - 13,5, а доля азота в составе гумуса уменьшилась с 5,1 -5,7 до 4,3-5,5%.

Похожие диссертации на Азотное состояние хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв Северо-Запада России и его изменение под влиянием различных систем удобрения