Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Особенности минерального питания овощных культур и анализ систем применения удобрений 9
Глава 2. Объекты и методы исследования 24
2.1. Почвенно-климатические условия зоны проведения опытов 24
2.1.1. Почвы опытного участка 27
2.1.2. Метеорологические условия в годы проведения исследований 29
2.2. Биологические особенности возделываемых культур 34
2.2.1. Биологические особенности капусты 34
2.2.2. Биологические особенности моркови 38
2.3. Схема опыта и методика проведения исследований 41
Глава 3. Динамика подвижных питательных веществ под капустой и морковью 48
3.1. Почвенно-климатические факторы динамики подвижных питательных веществ в почве 49
3.2. Влияние удобрений на свойства почвы и динамику подвижных питательных веществ 60
3.3. Влияние возделывания культур на динамику подвижных питательных веществ 78 CLASS Глава 4. Влияние подвижных питательных веществ на урожайность капусты и моркови 88 CLASS
4.1. Формирование урожайности возделываемых культур 88
4.1.1. Рост и развитие капусты 88
4.1.2. Рост и развитие моркови 89
4.2. Влияние динамики содержания подвижных питательных веществ на урожайность возделываемых культур 90
Глава 5. Эффективность систем удобрения капусты и моркови 98
5.1. Разработка метода оптимизации доз удобрений под капусту и морковь 98
5.2. Сравнительная эффективность применяемых систем удобрения и по методу оптимизации 102
5.2.1. Влияние различных доз удобрений на урожайность капусты и моркови 102
5.2.2. Влияние различных доз удобрений на качество продукции 103
5.2.3. Влияние различных доз удобрений на экономическую эффективность 107
Выводы 111
Рекомендации производству 115
Библиографический список 116
- Особенности минерального питания овощных культур и анализ систем применения удобрений
- Метеорологические условия в годы проведения исследований
- Влияние удобрений на свойства почвы и динамику подвижных питательных веществ
- Влияние динамики содержания подвижных питательных веществ на урожайность возделываемых культур
Введение к работе
Овощи имеют огромное пищевое, диетическое и лечебное значение. Они содержат большое количество витаминов, минеральных солей, органических кислот и других биологически активных веществ, необходимых для организма человека. Однако, в расчете на душу населения, при медицинской норме потребления 140 кг. овощей, в России производится 80 кг., а в Сибири 69 кг. (Сирота, 2002). Именно поэтому очень важно увеличивать их производство.
Особенности потребительского рынка овощей заключается в резко выраженной сезонности реализации (25% овощей реализуется в первом полугодии, 75% во втором) и в том, что большая их часть производится в личных подсобных хозяйствах. Население стремится обеспечить себя овощами самостоятельно в том объеме и ассортименте, который им необходим. В настоящее время на рынке уменьшается доля овощной продукции, полученной сельскохозяйственным производителем. Трудности с реализацией овощей, низкий потребительский спрос на них, цены, не покрывающие затраты на выращивание, ведут к сокращению производства в сельскохозяйственных предприятиях. (Семина, 1998)
Поэтому требуются мероприятия по снижению себестоимости продукции. Одним из таких мероприятий является внедрение научно-обоснованных систем удобрений. Большое разнообразие условий возделывания не позволяет дать однозначных рекомендаций и требует более широкого изучения вопроса.
Управлять питанием растений можно лишь на основе глубокого изучения законов формирования урожая, требований растений к условиям внешней среды, знаний о взаимодействии основных факторов в системе погода - почва -удобрение - растение.
Получить высокие урожаи доброкачественной растениеводческой продукции невозможно без удовлетворения потребностей растения в необходимых факторах жизни. Это подчеркивал Д.Н. Прянишников (1945). Он говорил, что, зная потребности растения и свойства среды, можно найти приемы для такого воздействия на эту среду (а иногда и на само растение), чтобы согласовать свойства среды с потребностями растений.
Основные направления в оптимизации систем питания растений - улучшение почвенных условий и применение удобрений в полном соответствии с биологическими особенностями возделываемых сельскохозяйственных культур.
Оптимизация минерального питания растений должна быть основана, прежде всего, на законах земледелия: взаимодействия факторов, минимума, оптимума, максимума, законах возврата питательных веществ, воспроизводства и повышения плодородия.
Продуктивность растений и поглощение ими макро- и микроэлементов находятся в прямой зависимости от содержания элементов питания в почве. Оценивать питание растений следует одновременно по количественному показателю, т.е. по динамике усвоения элементов питания за вегетацию, и по качественному, т.е. по соотношению этих элементов в разные фазы развития. Каждому виду растений необходимо определенное соотношение питательных элементов, изменяющееся в течение вегетации. Соблюдение этого соотношения оказывает определяющее действие на продуктивность растений и качество урожая. (Рубин, 1974; Ягодин, Смирнов, Петербургский, 1989)
Метод расчета доз удобрений, предложенный Л.М. Бурлаковой (1988), отличается от методов других исследователей тем, что ориентирован на создание оптимального соотношения элементов питания в почве требуемого для культуры.
Для оптимизации минерального питания яровой пшеницы в условиях Алтайского края разработана модель по агрохимическим и климатическим факторам, выраженная в логической формуле урожайности, которая определяет урожайность зерновых в 65%. Несовпадение происходит в большинстве случаев из-за невозможности регулировать гидротермические условия, т.е. если эти условия резко отличаются от средних многолетних данных (Бурлакова, 1984). Процент совпадения планируемой урожайности с фактической при других методах расчета доз удобрений не превышает 60% (Ягодин, Смирнов, Петербург-
6 ский, 1989). Модель позволяет выразить обеспеченность почвы основными элементами питания в урожайности возделываемых культур, что дает возможность рассчитать наиболее гармоничные дозы внесения минеральных удобрений и получить планируемую урожайность сельскохозяйственных культур с меньшими затратами.
В настоящее время метод оптимизации разработан кроме яровой пшеницы для сахарной и кормовой свеклы, кукурузы. Для овощных культур этот метод не разработан.
Цель исследования: Изучить особенности динамики содержания подвижных питательных веществ в почве, степень и характер связи их с урожайностью капусты белокочанной и моркови столовой и разработать способ расчета оптимизированных доз минеральных удобрений в условиях орошения.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
Изучить особенности минерального питания капусты и моркови с учетом их биологии;
Проанализировать влияние систематического применения удобрений на свойства почв;
Проследить динамику содержания в почве подвижных форм питательных веществ под капустой и морковью, определить факторы динамики;
Установить влияние содержания в почве подвижных питательных веществ на урожайность капусты и моркови;
Разработать способ расчета оптимизированных доз минеральных удобрений под капусту и морковь;
Выявить влияние доз минеральных удобрений, рассчитанных различными методами, на урожайность возделываемых культур и качество продукции;
Дать сравнительную оценку экономической эффективности применяемых систем удобрения под капусту и морковь.
Научная новизна. Впервые при помощи информационно-логического анализа определено содержание (по специфичным состояниям) подвижных форм азота, фосфора и калия в условиях умеренно-засушливой степи Алтайского края при орошении в зависимости от различных факторов. Кроме того, выявлена зависимость урожайности капусты и моркови от содержания подвижных форм азота, фосфора и калия в почве, и определены состояния урожайности возделываемых культур по каждому значению содержания в почве подвижных форм элементов питания. На основе законов минимума, оптимума и максимума рассчитаны коэффициенты оптимизации и дозы минеральных удобрений под эти культуры. Определен агрономический и экономический эффект оптимизированных доз.
Защищаемые положения.
Более высокая зависимость урожайности капусты и моркови от содержания в почве подвижных элементов питания весной до посева позволяет осуществлять расчет оптимизированных доз минеральных удобрений и их внесение под основную весеннюю обработку;
Метод оптимизации минерального питания под капусту и морковь на выщелоченных черноземах в условиях орошения позволяет получить экологически более чистую продукцию с гораздо более высокой окупаемостью 1 кг.д.в. внесенных удобрений урожаем и самой низкой себестоимостью полученной продукции.
Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные материалы по связи содержания подвижных питательных веществ в почве с урожайностью дают основание для более объективной оценки обеспеченности ими почв под капусту и морковь в условиях орошения.
Выводы по работе могут быть также использованы для научно-обоснованного, с учетом содержания и соотношения подвижных элементов питания в почве, применения оптимизированных доз удобрений на выщелоченных черноземах умеренно-засушливой степи Алтайского края в условиях орошения.
Апробация диссертации. Основные материалы и положения были доложены на Ученых советах Западно-Сибирской овощной опытной станции в 2000-
8 2002 г.г., на конференции Алтайского государственного аграрного университета в 2001 г и научно-практической конференции, посвященной 70-летию создания Западно-Сибирской овощной опытной станции в 2002 г.
По материалам исследований опубликовано 4 научных статьи.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, рекомендаций производству, списка используемой литературы.
Автор выражает глубокую признательность заведующей кафедрой почвоведения и агрохимии Алтайского государственного аграрного университета, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Л.М. Бурлаковой за чуткое руководство при выполнении исследований, кандидату сельскохозяйственных наук, доценту А.И. Хурчаковой за советы и консультации, коллективу кафедры почвоведения и агрохимии Алтайского государственного аграрного университета за поддержку в процессе выполнения работ, благодарит директора Западно-Сибирской овощной опытной станции кандидата сельскохозяйственных наук, Заслуженного агронома РФ СМ. Сироту за возможность проведения исследований на базе Западно-Сибирской овощной опытной станции и предоставление ретроспективного материала, сотрудников Западно-Сибирской овощной опытной станции М.А. Белякова, В.И. Гладких, Л.Н. Рыжкову, Л.П. Сарафанову за помощь в проведении исследований, а также весь коллектив Западно-Сибирской овощной опытной станции и ОПХ "Овощевод" за поддержку в процессе выполнения работ.
Особенности минерального питания овощных культур и анализ систем применения удобрений
Питание растений - очень сложный процесс, характер его, интенсивность определяются суммой факторов внешней среды, условиями возделывания сельскохозяйственных культур. Среди факторов жизни растений минеральное питание является наиболее доступным для регулирования человеком. Вопросы минерального питания растений и регулирования его путем внесения удобрений изучаются более ста лет. Количество экспериментального материала, накопленного за этот период, поистине необозримо. И все же проблема минерального питания растений еще далека от разрешения.
Первая из основных причин заключается в том, что растениям необходим одновременно комплекс элементов питания - как макро-, так и микроэлементов. Кроме того, между элементами питания в процессе их поступления в растения существует тесная взаимозависимость, т. е. при изменении содержания одного элемента в почве меняются поступление в растения других элементов и в целом режим питания растений. Именно эта взаимозависимость в большинстве экспериментов и в практике не учитывается в должной мере.
Вторая причина - большая неоднородность почвенно-климатических условий (состав и свойства почв, влажность, температура и др.), которые в значительной степени определяют количества элементов питания, необходимые для обеспечения потребности растений, но в экспериментальной работе и практике учитываются недостаточно.
Обсуждая агрохимические свойства почв СССР, А. В. Соколов (1946) пишет: "Наше суждение, как о плодородии этой почвы, так и о мероприятиях для повышения ее плодородия будет различным в зависимости от того, с каким растением мы будем иметь дело. Каждое растение предъявляет свои требования к плодородию почвы, следовательно, надо знать требования растений к почвенным условиям. Знать их глубоко, а не поверхностно". В процессе эволюции у различных видов растений наряду с общими требованиями к внешней среде выработались и специфические - присущие данному виду. Поэтому нормальное развитие растений возможно при сочетании, как общих условий внешней среды, так и частных, свойственных конкретному ви-ДУ Овощные культуры составляют неоднородную группу растений, отличающихся своим отношением к внешним условиям - температуре, свету, влаге и питанию.
Растения белокочанной капусты в относительно короткие сроки формируют большое количество органического вещества. В период интенсивного роста листьев и начала образования кочана ежедневные приросты сухой массы составляют 150-200 кг/га. Так в опытах, проведенных в совхозе "Обской" Новосибирской области, количество сухого вещества в растениях капусты в фазе 10-12 листьев составило в среднем 240, в фазе 17-18 листьев - 1249, в период нарастания кочанов - 3831, а при уборке - 8209 кг/га. (Лизгунова, 1984)
Т.В. Лизгунова (1984) пишет, что в определенных условиях возможно получать урожаи капусты в пределах 200 т/га. Такая урожайность и интенсивность роста не может быть обеспечена только за счет естественного плодородия почвы, поэтому под капусту необходимо вносить удобрения.
Занимая одно из первых мест среди всех сельскохозяйственных культур по выносу питательных элементов урожаем (Лизгунова, 1984), капуста предъявляет повешенные требования к минеральному питанию.
Капуста может произрастать и давать высокие урожаи на различных почвенных разностях, за исключением очень легких песчаных. Весьма благоприятны для нее суглинистые почвы, как более влагоудерживающие, в особенности для более позднеспелых сортов. Почвы пойм рек, отличающиеся повышенным плодородием, издавна предпочитают для этой культуры. Более легкие почвенные разности пойм по своим физическим свойствам благоприятны для произрастания капусты в южной зоне, так как лучше обеспечивают поступление воды в и растение, чем обладающие большой водоудерживающей силой тяжелые разности черноземов (Зоз, 1962).
Многочисленными опытами, описанными в отечественной и зарубежной литературе, установлено, что капуста отзывчива на минеральные удобрения, причем эффективность их проявляется по-разному в различных почвенно-климатических условиях (Табл. 1.1.). Обобщение результатов этих опытов позволяет сделать некоторые выводы. Белокочанная капуста на всех типах почв, кроме торфяников, лучше отзывается на азот. Фосфор эффективен под эту культуру на торфяниках, черноземах и каштановых почвах. Калий особенно требуется для капусты на торфяниках и минеральных поймах, а на черноземных и каштановых почвах он не всегда эффективен.
Высокая отзывчивость растений капусты на азот установлена и другими исследователями (Сердюков, 1938; Журбицкий, 1948; Скоблин, 1956; Малахова, 1961; Золотухина, Шелемова, 1964). Климатические условия также имеют существенное значение во влиянии элементов питания на урожайность капусты. В северных регионах капуста более требовательна к фосфорному питанию, чем к азотному. Это обусловлено способностью фосфора сокращать вегетационный период, ускоряя синтетические процессы (Ратнер, 1965). В количественном отношении рекомендуемые дозы удобрений в большей степени колеблются от разности климатических условий, даже в пределах одного типа почвы, чем от разности почв. В Европейской части рекомендуются более высокие дозы, хотя урожайность остается на том же уровне. Слабая изменчивость величины дозы удобрений от типа почвы подтверждает мнение, что естественное плодородие почв не способно удовлетворить потребность капусты в минеральном питании.
Метеорологические условия в годы проведения исследований
Исследования проводили в течение трех лет, с 2000 года по 2002 год. Погодные условия в эти годы были неодинаковыми и отличались от среднемного-летних показателей. Метеорологические данные предоставлены старшим научным сотрудником Западно-Сибирской овощной опытной станции Н.Т. Белоносовой. Безморозный период составлял в 2000 году 145 дней (2.05-23.09), в 2001 -135 дней (2.05-13.09), в 2002 - 127 дней (12.05-15.09). Для моркови сорта Шан-тенэ 2461 этого периода достаточно для завершения вегетации. Капуста сорта Сибирячка 60, в основном, не успевала за этот период достичь хозяйственной зрелости кочанов. Сумма положительных температур в воздухе за май-сентябрь в 2000 году составила 2724, в 2001 - 2607, в 2002 - 2533, а среднемноголетняя - 2240. Таким образом, в годы исследований она была соответственно на 484, 367 и 293 градуса выше среднемноголетнего показателя. Для возделываемых культур необходимо не менее 1500 активных температур, то есть обе культуры были в достаточной степени обеспечены теплом. В 2000 году выпало 371 мм осадков, в 2001 - 266 мм, в 2002 - 341,5 мм, что соответственно на 129, 24 и 99 мм выше среднемноголетнего количества (242 мм). Однако, морковь при урожайности 60 т/га расходует за вегетационный период около 350, а капуста при урожайности 100 т/га соответственно 410 мм воды. Таким образом, осадков было явно недостаточно для капусты во все годы. Для моркови в 2000 году было достаточно осадков для создания урожайности в 60 т/га, но это без учета испарения. В среднем же, осадков в условиях умеренно засушливой степи Алтайского края недостаточно для создания высокого урожая овощных культур.
Все годы исследований по метеорологическим показателям превышали средние многолетние. Между собой годы также различались. В 2000 году был самый длительный безморозный период, сумма положительных температур и осадков. Большая часть осадков пришлась на начало ве зо гетационного периода, что мешало проведению посевных работ, но было благоприятным для набухания семян овощных культур и появления всходов. Конец июня - начало июля в этом году были засушливыми. В дальнейшем количество осадков незначительно колебалось, и приближалось к средним многолетним. В 2001 году большая часть осадков выпала также в начале вегетационного периода, при полном отсутствии их в третьей декаде мая. В августе - сентябре осадков было ниже среднемноголетних показателей. 2002 год отличался резкими колебаниями количества выпавших осадков. В 3 декаде июня выпало в 5 раз больше осадков, чем среднемноголетняя норма. Во вторых декадах июля и августа их не было вообще. (Рис. 2.1.2.1.)
Среднедекадная температура воздуха в годы исследований превышала среднемноголетние показатели. Только третья декада июля и вторая сентября в 2001 году оказались ниже. (Рис. 2.1.2.2.) Среднедекадная температура почвы на глубине 10 см в годы исследований повторяла динамику температуры воздуха. В середине вегетационного периода 2001 года (вторая декада июня - вторая декада августа) была ниже, чем в другие годы. (Рис. 2.1.2.3.) Относительная влажность воздуха имеет прямую зависимость от количества осадков и обратную от температуры воздуха. Во второй и третьей декадах июня 2000 года было мало осадков при более высоких температурах воздуха, это привело к значительному понижению относительной влажности воздуха. (Рис. 2.1.2.4.)
Капуста вегетирует при температуре 5-8С. Однако, благоприятной для роста взрослых растений является температура воздуха в пределах 15-18С. Температура выше 25С отрицательно влияет на рост и развитие растений, вызывая сильное снижение прироста и уменьшение их размеров, а также усиленное сбрасывание нижних листьев. Потребность капусты в тепле составляет около 1500С, выраженных суммой температур выше 10С. Капуста — культура, весьма требовательная к влаге. Недостаток ее в почве затягивает вегетационный период, кочанообразование протекает медленно и обычно возрастает число растений, не образующих кочанов. Размеры последних уменьшаются. Высокая требовательность капусты к влаге вытекает из ее морфологических особенностей. (Лизгунова, 1965, 1984) В условиях лесостепной зоны Алтайского края при влажности почвы 60% от наименьшей влагоемкости содержание воды в листьях не превышало 70%, а в отдельных случаях снижалось до 56—50%. После полива, через сутки, при влажности почвы 75% от наименьшей влагоемкости в листьях содержание воды повысилось до 85—90% и в течение 4-х суток держалось на одном уровне с незначительным колебанием в сторону уменьшения. На пятые сутки с ухудшением водного режима листья теряли тургор и в дневные часы увядали. (Моисеен-ко, 1978) М. Ф. Куликова (1969) считает, что для получения более высоких урожаев белокочанной капусты в южных районах благоприятна влажность почвы 80% НВ. За период вегетации при 100 т/га потребляет 410 мм воды (Тулупов, Гринберг, Литвинов, 1981). На рост капусты оказывает влияние не только почвенная влажность, но и влажность воздуха. Капуста теряет тургор листьев при относительной влажно 36 сти воздуха 30—40%, хотя влажность почвы при этом была равной 60—65% НВ, т. е. когда растения еще могли использовать воду из почвы. Наоборот, листья находились в состоянии тургора в случае влажности воздуха 65—90% при очень низкой влажности почвы (40—45% НВ).
Капуста относится к растениям длинного дня, который ускоряет ее рост и развитие. Интенсивность солнечного освещения также влияет на урожайность. В предгорных районах Северного Кавказа снижение урожая поздних сортов белокочанной капусты обнаруживается, когда наблюдается до 25 и более пасмурных дней в периоды нарастания листьев розетки и формирования кочанов, а также при уменьшении на этих этапах количества часов солнечного сияния ниже 500.
Хорошо произрастая на почвах с близким стоянием грунтовых вод, капуста не переносит заболоченных и кислых почв. При повышенной кислотности почвы (рНс 5,5 и менее) высокие урожаи этого растения без известкования невозможны. Оптимальной для капусты является слабокислая реакция почвенного раствора с рНс около 6. (Лизгунова, 1984)
Влияние удобрений на свойства почвы и динамику подвижных питательных веществ
Динамика изменения агрохимических и водно-физических свойств выщелоченного чернозема под влиянием удобрений исследована на Западно-Сибирской овощной опытной станции в длительном стационарном опыте по изучению систем удобрения в овощеводстве, заложенном в 1942 году и проводимом по настоящее время. Опыт заложен на орошаемом участке в овощном севообороте с чередованием культур: томат, капуста, морковь, картофель, огурец. Схема опыта приведена в разделе 2.1.3.
Наши исследования по изучению влияния длительного систематического применения удобрений на свойства почвы проводили совместно с научными сотрудниками Западно-Сибирской овощной опытной станции, используя архивный материал, по обобщению которого опубликована совместная работа (Беляков, Гладких, Харченко, 2001).
Результаты исследований свидетельствуют, что при длительном систематическом применении минеральных и органических удобрений происходят существенные изменения в пищевом режиме и физических свойствах почвы. Удобрения оказывают влияние на плодородие почвы, ее структурный состав, водно-физические и агрохимические показатели, в связи с чем изменяется и степень эффективности удобрений.
В системе агрохимических мероприятий должное внимание уделяется вопросам сохранения и улучшения макроструктуры почвы, как существенного условия ее плодородия.
Систематическое применение удобрений в условиях орошаемого овощного севооборота умеренно засушливой степи Алтайского края, как органических, так и минеральных, привело к улучшению структурности чернозема выщелоченного. Произошло повышение суммы более ценных (с агрономической точки зрения) структурных фракций размером от 0,25 до 10 мм и уменьшению менее ценных - более 10 и менее 0,25 мм (Табл. 3.2.1.) (Алмазов, 1954-1990, Гладких, 1998-2000). Об этом свидетельствует увеличение коэффициента структурности.
Применение удобрений оказало влияние и на сумму водопрочных агрегатов. В первых ротациях (до 1967 года) под действием удобрений, особенно органических, произошло увеличение таковых, что благоприятно сказывалось на свойствах почвы. Однако длительное использование почвы в овощном севообороте привело к увеличению суммы водопрочных агрегатов к 1997 году в контрольном варианте в 2 раза. Внесение же удобрений привело к некоторому снижению суммы водопрочных агрегатов по отношению к контролю. (Табл. 3.2.1.)
Результаты исследований водно-физических свойств почвы говорят о некотором влиянии длительного систематического применения минеральных и органических удобрений на эти свойства. Наблюдается тенденция увеличения общей порозности и капиллярной влагоемкости в обоих горизонтах на удобряемых вариантах по сравнению с контролем. (Табл. 3.2.2.)
Одним из важных свойств почвы являются значения наименьшей полевой влагоемкости (НВ) и влажности устойчивого завядания (ВЗ), которые дают возможность определить максимальное количество доступной для растений влаги, содержащейся в почве при наименьшей влагоемкости. Данный показатель часто называют диапазоном активной влаги (ДАВ).
Как известно, наименьшая полевая влагоемкость и влажность устойчивого завядания зависят от механического состава почвы и содержания в ней гумуса. Подсчет запасов продуктивной влаги показывает, что наибольшим диапазоном активной влаги в горизонте 0-20 см обладают почвы делянок, получивших высокие дозы органических удобрений. (Табл. 3.2.2.)
В литературе имеется много данных о влиянии органических удобрений на содержание органического вещества в разных почвах (Кудзин, 1960; Горшков, 1960; Соболев, 1960; Шевелев, 1960; Гупало, Кудзин, 1964; Любарская, 1964; Kolbe, Stump, 1969; Гамзиков, Кулагина, 1992 и др.). Эти данные согласовано показывают, что органические удобрения повышают содержание гумуса.
Влияние минеральных удобрений на содержание органического вещества в почве определяется двумя противоположно действующими факторами. Под действием удобрений увеличивается не только урожай надземной части, но и масса корней, пожнивных или послеуборочных остатков. После запашки они постепенно гумифицируются. С другой стороны, обогащение почвы усвояемыми питательными веществами при внесении удобрений стимулирует процессы разложения органического вещества. Это может являться причиной уменьшения содержания гумуса в почве (Синягин, 1980). На черноземах, по мнению И.И. Синягина (1980), минеральные удобрения не оказывают существенного влияния на общее содержание гумуса. Многие исследователи (Орлов, 1990; Гамзиков, Ильин, Назарюк, 1989 и многие другие) указывают на то, что минеральные удобрения оказывают положительное влияние на содержание гумуса, то есть повышает его. В почве контрольного варианта многолетнего стационарного опыта на Западно-Сибирской овощной опытной станции, неудобрявшейся весь период исследований, но активно использовавшейся для выращивания овощных культур, произошло снижение содержание гумуса с 5,09 до 3,46 % (Табл. 3.2.3.).
Влияние динамики содержания подвижных питательных веществ на урожайность возделываемых культур
В системе почва — растение рост и развитие растений находятся в единстве с сезонной динамикой свойств почв и факторов почвообразования. Главенствующую роль в потреблении элементов питания играют биологические особенности видов растений. Известно, что при выращивании различных растений в одинаковых условиях химический состав их существенно различается. Избирательная поглотительная способность различных видов результат длительного естественного отбора растений, приспособления их к определенным почвенно-климатическим условиям. На динамику элементов питания оказывает достаточно высокое влияние почвенно-климатические условия. В свою очередь почвенно-климатические условия одной зоны имеют определенное постоянство. В связи с чем и формируются почвенно-климатические зоны. Значит и факторы, на которые влияют эти условия, также характеризуются постоянством. Такое постоянство наблюдается и в динамике элементов питания в почве в течение вегетационного периода. Резкое изменение происходит только в годы, резко отличающиеся метеорологическими условиями.
То есть, даже по значению одного фактора в конкретных условиях в любой момент, зная закономерность изменения в данных условиях, можно предсказать его состояние в любой другой момент, а, зная зависимость другого фактора от этого, предсказать и его состояние. В наших исследованиях изучалась зависимость урожая капусты белокочанной и моркови столовой от содержания подвижных форм азота, фосфора и калия в почве в разные фазы развития. Анализируя полученный в 2000-2001 годах материал при помощи информационно-логического анализа, была получена тесная зависимость урожая капусты и моркови от содержания всех элементов питания в почве до посева (Табл. 4.2.1.). К моменту наступления фазы интенсивного нарастания вегетативной массы по культурам зависимость несколько снизилась, хотя в этот момент растениям требуется большее количество элементов питания.
Запас элементов, которым обладает почва весной, играет важную роль в жизни растений. Это связано с тем, что в начальные фазы развития растения создают запас их в своих органах, а в последующие фазы уже обладают более мощной корневой системой, способной обеспечить растение элементами питания. По результатам исследования видно различие в потребности растений капусты и моркови в элементах питания. Урожай капусты в большей степени зависит от содержания азота. Фосфор и калий имеют одинаковое влияние на урожай, хотя потребность в калии несколько выше. (Табл. 4.2.1.) Высокая зависимость урожайности капусты от содержания азота отмечена многими исследователями (Сердюков, 1938; Журбицкий, 1948, 1963; Скоблин, 1956; Малахова, 1961; Золотухина и Шелемова, 1964). Ряд авторов (Журбицкий, 1948, 1963; Кан, 1964) указывает также на большую значимость фосфора для белокочанной капусты. Урожай моркови, в свою очередь, имеет более тесную зависимость от содержания калия, затем азота, и в меньшей степени фосфора. (Табл. 4.2.1.) В отношении отзывчивости моркови на различные элементы питания литературные источники разделяются. На большую значимость калия в формировании урожая указывали M.F. Morgan, H.G. Jacobson (1940). Первостепенную роль азота отмечали В.А. Сердюков (1938), В.И. Кан (1964). Некоторые исследователи (Woodman, 1943; Мельничук, 1953) считают, что морковь в первую очередь нуждается в фосфорном питании, потом калийном и азотном. К фазе интенсивного нарастания теснота связи между урожайностью культур и содержанием азота уменьшилась сильнее, чем между урожайностью и содержанием фосфора и калия. Что говорит о снижении его роли в этот период.
Оптимальным содержанием подвижных форм азота, фосфора и калия в почве следует считать такое их содержание, которое обеспечивает максимально возможную урожайность (5 ранг). Связи между содержанием подвижных форм азота, фосфора и калия в выщелоченном черноземе умеренно засушливой степи Алтайского края и урожайностью капусты и моркови криволинейные. На основе статистически достоверных изменений урожайности подопытных культур выделены близкие к оптимальным содержания в почве подвижных форм элементов питания, отклонение от которых в сторону уменьшения или увеличения приводит к снижению урожайности исследуемых культур. Специфичные состояния урожайности капусты и моркови по разным значениям содержания подвижных элементов питания в черноземе выщелоченном умеренно засушливой степи Алтайского края в условиях орошения по данным информационно-логического анализа приведены в таблицах 4.2.2. и 4.2.3.
