Введение к работе
Актуальность. Для успешного развития земледелия Алтайского края необходимо осуществить комплекс мер по увеличению обеспеченности растений элементами питания. Недостаток микроэлементов в почве ограничивает получение должного агрономического и экономического эффекта от применения макроудобрений. Увеличение урожайности, имеющее место при интенсификации земледелия, сопровождается повышением выноса микроэлементов, что нарушает исходное соотношение их в почве и требует оптимизации пищевого режима растений с помощью микроудобрений.
В связи с интенсификацией растениеводства потребность в отдельных микроэлементах может повыситься из-за уменьшения их подвижности и проявления антагонистических эффектов на высоких агрохимических фонах. Устранение их дефицита для растений позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур.
Недостаточно широкое применение микроудобрений в условиях Алтайского: края можно объяснить отсутствием научно обоснованных зональных систем и технологических разработок их применения под отдельные сельскохозяйственные культуры. Такие системы должны базироваться на прогнозах, построенных с помощью теоретических предпосылок, химического анализа и данных полевых опытов. Решить вопрос о необходимости применения микроудобрений в конкретных условиях невозможно без учета данных о содержании и поведении микроэлементов в системе: материнская порода—почва—растения. Все вышеизложенное явилось основой для выбора цели настоящего исследования.
Цель работы — комплексное изучение закономерностей распределения и поведения микроэлементов в системе: материнская порода—почва—растения, оценка обеспеченности почв микроэлементами,-разработка приемов оптимизации пи--.тания растений с помощью микроудобрений.
Задачи исследований: 1. Изучить закономерности
пространственного варьирования содержания микроэлементов
в материнских породах и і|очвах.ЦЕНТРАЛЬНАЯ \ :
ИМ, К. , -ж . ,»...jii.,Ju\
иш.
^Ж^ШЁМ
2. С помощью информационно-логического анализа, основанного на сопряженных исследованиях, установить характер и тесноту связи между содержанием микроэлементов в почвах и ведущими почвенным факторами (гумус, илистая фракция, рН и др )
-
Провести почвенно-геохимическое районирование территории Алтайского края по содержанию в почвах подвижных форм микроэлементов
-
Для установления оптимальных для растений концентраций микроэлементов в почве, оптимизации минерального питания растении и повышения продуктивности растениеводства выявить характер и тесноту связи между урожайностью сельскохозяйственных культур и содержанием микроэлементов в почвах; содержанием микроэлементов в почвах и растениях
-
Установить степень влияния совместного применения макро- и мнкроудобрений на урожайность зерновых, зернобобовых и кормовых культур в условиях Алтайского края с целью выявления высокоурожайных и экономически оправданных вариантов при контроле за качеством
Научная новизна Впервые с помощью информационно-логического анализа установлены количественные показатели содержания микроэлементов в почве в зависимости от состояния ведущих почвенных факторов н содержания микроэлементов в растениях в зависимости от содержания их в почве
Проведено почвенно геохимическое районирование территории и составлены карты-схемы, отражающие уровни содержания подвижных форм микроэлементов в пахотных горизонтах почв Алтайского края Установлено, что многие почвы Алтайского края обеднены подвижными формами цинка, молибдена и бора.
Найдены оптимальные уровни содержания микроэлементов п почве, соответствующие максимальному накоплению их рас тениями и наиболее высоким уровням урожайности
Предложен новый подход к оценке обеспеченности растений микроэлементами Для этого использован комплекс показателей, характеризующих содержание их в почве, интенсивность поглощения растениями и индивидуальные свойства элемента
Установлено, что в целях поддержания сбалансированности макро- и микроэлементного режима и повышения урожайности большинства сельскохозяйственных культур в Алтайском крае необходимо применять прежде всего цинковые удобрения на фоне чакроудобрешш и, в первую очередь, содержащих фосфор
Защищаемые положения На защиту выносятся следующие основные положения,
о
1. Закономерности поведения; группы биогеохимически
важных микроэлементов (Си, Mo, Mn, Zn, Со, В) в сопря
женном ряду: материнская порода—почва—растения. Регио
нальная специфика микроэлементного состава материнских
пород и почв Алтайского края. . ;
2. Теснота связи содержания микроэлементов в почве от
'содержания в ней илистой фракции, гумуса и рН, выявлен
ная с помощью информационно-логического анализа. .
-
Форма и теснота связи между содержанием микроэлементов в растениях и подвижных форм в почве. -
-
Избирательность поглощения элементов растениями, определяемая коэффициентами биологического поглощения (КБП).
-
Предлагаемый способ установления дефицитности микроэлементов для растений позволяет судить о необходимости применения микроудобрений под определенные сельскохозяйственные культуры с учетом обеспеченности почвы микроэлементами, величины планируемой урожайности и экологических требований. _
Научно-практическая значимость и реализация результатов исследований. Выявлено влияние условий почвообразования на содержание и распределение микроэлементов в почвах. Найдена прямая пропорциональная зависимость между содержанием микроэлементов в почвах и материнских породах. Теснота этой связи уменьшается в следующем порядке: Cu>Co>Mn>Mo>B>Zn.
Установлено, что зависимость между валовым содержа
нием в почве микроэлементов и илистой фракции изменяется
в ряду; B>Cu>Zn>Mn, Со>Мо. Коэффициенты эффектив
ности каналов связи между валовым содержанием микро
элементов в почвах и рН убывают в ряду: Zn>B>Co>Cu>
>Мп>Мо. '
Было определено, что менее всего от содержания в почве гумуса зависит валовое содержание в ней меди и бора.
Почвы Алтайского края относительно обеднены подвиж
ными формами цинка, молибдена и бора. От содержания
в них частиц илистой фракции и гумуса более всего зависит
содержание подвижных форм молибдена и марганца, а от
рН — марганца. "
Коэффициенты эффективности каналов связи между содержанием микроэлементов в растениях и почве изменяются в последовательности: Mo>Mn>Cu, Со, B>Zn.
Судя по КБП, содержанию микроэлементов в корнеоби-таемом слое почвы, выносу их растениями и другим показателям, ведущим микроэлементом, лимитирующим урожайность всех сельскохозяйственных культур в Алтайском крае, является цинк.
= 3
Результаты исследований, представляющие собой теоретическую основу применения микроудобрений в растениеводстве, использованы для группировки почв, составления карт-схем, отражающих содержание микроэлементов в почвах, и при разработке системы мероприятий с целью оптимизации пищевого режима растений по микроэлементам
Отдельные выводы и рекомендации диссертационного исследования отражены в информационных листках и методической разработке автора для работников сельского хозяйства и студентов АГАУ «Микроудобрения в Алтайском крае».
Выявлены почвы и почвенные районы Алтайского края, где под определенные сельскохозяйственные культуры необходимо применять микроудобрения Предложенные в работе критерии микроэлементной ситуации в почвах основных территорий Алтайского края дают возможность обеспечить рациональное размещение культур в севообороте, получать программированные урожаи полевых культур и эффективно использовать естественное плодородие почвы и макроудобрения
Результаты исследований вошли в «Рекомендацию по определению доз органических и минеральных удобрений на планируемый урожай сельскохозяйственных культур свекловичных севооборотов в условиях Алтайского Приобья», разработанную кафедрой агрохимии и почвоведения АГАУ при нашем участии (Бурлакова и др , 1991)
Апробация работы. Результаты исследований были доложены на совещаниях и конференциях различных уровней на научных конференциях профессорско-преподавательского состава в АГАУ (1966—1991); на 5-м Всесоюзном совещании «Применение микроэлементов в сельском хозяйстве и медицине» (Иркутск, 1966), 7-м Всесоюзном совещании «Биологическая роль и практическая значимость микроэлементов» (Рига, 1975); 10-й краевой и научно-технической конференции «Вопросы химизации сельского хозяйства» (Барнаул, 1975); региональной научной конференции «Экологические проблемы интенсификации земледелия в Алтайском крае» (Барнаул, 1963); краевых, зональных, союзных совещаниях агрохимслужбы (Барнаул, Москва, 1987—1991); 11-й Всесоюзной конференции по биологической роли микроэлементов и их применению в сельском хозяйстве и медицине (Самарканд, 1990).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 30 научных статей и издано 2 информационных листка
Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы и предложений Содержание работы изложено на 424 страницах машинописного текста, включая 146 таблиц, 25 рисунков и 38 приложений Список
литературы включает 351 наименование, из них 115 на ино
странных языках. .