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

Трансформация азотного фонда и продуктивность торфяных низинных почв разной интенсивности антропогенного воздействия Сивов Алексей Андреевич

Трансформация азотного фонда и продуктивность торфяных низинных почв разной интенсивности антропогенного воздействия
<
Трансформация азотного фонда и продуктивность торфяных низинных почв разной интенсивности антропогенного воздействия Трансформация азотного фонда и продуктивность торфяных низинных почв разной интенсивности антропогенного воздействия Трансформация азотного фонда и продуктивность торфяных низинных почв разной интенсивности антропогенного воздействия Трансформация азотного фонда и продуктивность торфяных низинных почв разной интенсивности антропогенного воздействия Трансформация азотного фонда и продуктивность торфяных низинных почв разной интенсивности антропогенного воздействия Трансформация азотного фонда и продуктивность торфяных низинных почв разной интенсивности антропогенного воздействия Трансформация азотного фонда и продуктивность торфяных низинных почв разной интенсивности антропогенного воздействия Трансформация азотного фонда и продуктивность торфяных низинных почв разной интенсивности антропогенного воздействия Трансформация азотного фонда и продуктивность торфяных низинных почв разной интенсивности антропогенного воздействия Трансформация азотного фонда и продуктивность торфяных низинных почв разной интенсивности антропогенного воздействия Трансформация азотного фонда и продуктивность торфяных низинных почв разной интенсивности антропогенного воздействия Трансформация азотного фонда и продуктивность торфяных низинных почв разной интенсивности антропогенного воздействия
>

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

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

Сивов Алексей Андреевич. Трансформация азотного фонда и продуктивность торфяных низинных почв разной интенсивности антропогенного воздействия : диссертация ... кандидата сельскохозяйственных наук : 06.01.04 / Сивов Алексей Андреевич; [Место защиты: С.-Петерб. гос. аграр. ун-т].- Санкт-Петербург, 2008.- 137 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-6/48

Содержание к диссертации

Введение

Глава I Обзор литературы 7

1.1 Торфяные почвы и их свойства 7

1.2 Азотное состояние почвы и основные формы его аккумуляции 9

1.3 Изменение содержания легкогидролизуемого азота в торфяной низинной почве при антропогенном воздействии 18

1.4 Отношение C/N в торфяной низинной почве 20

1.5 Фракционный состав азота в торфяных почвах 22

1.6 Нитрифицирующая способность торфяных низинных почв 24

1.7 Органическое вещество торфяных низинных почв 28

1.8 Антропогенная эволюция торфяных почв 35

1.9 Продуктивность различных сельскохозяйственных культур на торфяных низинных почвах 40

Глава II Объекты и методы исследований 43

2.1 Объекты исследования 43

2.2 Характеристика почвы 44

2.3 Водно-физические свойства целинных и освоенных торфяных низинных почв 47

2.4 Ботанический состав и степень разложения торфяных низинных почв 52

2.5 Агрохимическая характеристика и зольность исследуемых торфяных низинных почв 59

2.6 Характеристика исследуемых культур 62

2.7 Метеорологические условия в годы проведения исследований 63

2.8 Методы исследований 65

Глава IIІ Изменение азотного фонда торфяных почв различной интенсивности сельскохозяйственного использования 67

3.1 Изменение содержания валового азота в торфяной низинной почве при антропогенном воздействии 69

3.2 Изменение содержания легкогидролизуемого азота в торфяной низинной' почве при антропогенном воздействии 72

3.3 Изменение нитрифицирующей способности торфяных низинных почв. 75

3.4 Распределение азота по фракциям органических соединений в торфяных низинных почвах при различной интенсивности антропогенном воздействии 78

3.5 Особенности состава органического вещества торфяной низинной почвы при разной интенсивности антропогенного воздействия 84

3.6 Изменение запасов органического вещества торфяной почвы в зависимости от характера и продолжительности антропогенного использования 90

Глава IV Продуктивность и качество различных сельскохозяйственных культур на торфяных почвах при их бессменном возделывании . 93

4.1 Влияние уровня применяемых минеральных удобрений на урожайность кормовых культур при бессменном возделывании 93

4.2 Влияние уровня применяемых минеральных удобрений на качество кормовых культур при бессменном возделывании 101

4.3 Влияние уровня применяемых минеральных удобрений на продуктивность кормовых культур при бессменном возделывании 103

Выводы 109

Список использованной литературы 111

Введение к работе

Актуальность исследований. Концепция устойчивого развития биосферы - одна из главных современных задач человечества. Вследствие развития научно — технического прогресса, все больше и больше увеличивается антропогенная нагрузка на природные, в том числе болотные экосистемы.

Торфяные низинные почвы богаты азотом и широко используются в сельскохозяйственном производстве. Однако осушение и сельскохозяйственное использование органогенных почв приводит к необратимым процессам разрушения органического вещества торфа. При этом существенную трансформацию претерпевает азотный фонд почв, играющий важнейшую роль в продуктивности агроценозов.

Степень трансформации азотного фонда торфяных почв, находящихся в сельскохозяйственном производстве, при прочих равных условиях (климатическая зона, уровень осушения, ботанический состав и т.д.) определяется характером возделывания той или иной сельскохозяйственной культуры, т. е. зависит от интенсивности минерализационных процессов, протекающих в почвах под культурами. От интенсивности этих процессов в освоенных торфяных почвах зависит срок «жизни» почвы, уровень его эффективного плодородия и особенно обеспеченность минеральным почвенным азотом. Процессы разрушения органического вещества в освоенных торфяных почвах нельзя остановить, их можно только замедлить.

Актуальность работы в том, что в ней представлены данные результатов исследований по трансформации азотного фонда почв и их продуктивности, проведенных на уникальном объекте торфяных почв -Кировской луговоболотной станции, опытные участи которой вот уже 32 года находятся под бессменным возделыванием многолетних злаковых трав, однолетних трав и пропашных культур. Четвертое поле отведено под чистый пар. В настоящее время в отечественной и зарубежной литературе нет подобных длительных исследований, что свидетельствует о недостаточной изученности влияния длительного антропогенного воздействия разной интенсивности на азотный режим торфяных почв, состав органического вещества и продуктивность. Это имеет большое теоретическое и практическое значение для сельскохозяйственного использования торфяных почв.

Цель и задачи исследований. Целью работы являлось изучение азотного режима, состава органического вещества и продуктивности торфяных низинных почв разной интенсивности длительного антропогенного воздействия.

Для достижения поставленной цели предусматривалось решение

следующих задач:

изучить изменения азотного фонда в зависимости от интенсивности антропогенного воздействия, при 30 летнем использовании торфяных почв;

выявить изменения в фракционном составе органического вещества в зависимости от интенсивности антропогенного воздействия;

изучить влияние 32 летнего использования торфяных низинных почв на скорость сработки торфа;

выявить влияние длительного применения минеральных удобрений на продуктивность и качество многолетних трав, однолетних трав и пропашных культур при их бессменном возделывании.

Научная новизна. Впервые проведен сравнительный анализ и получены параметры изменения азотного режима торфяных низинных почв разной интенсивности длительного антропогенного воздействия. Выявлена зависимость изменения азотного режима от бессменно возделываемых сельскохозяйственных культур. Изучено изменение фракционного состава органической части почвы. Исследовано влияние минеральных удобрений на продуктивность и качество возделываемых сельскохозяйственных культур при их длительном бессменном возделывании.

Практическая значимость. Получены параметры трансформации азотсодержащих соединений в торфяных низинных почвах при разной интенсивности антропогенного воздействия. Это позволяет более эффективно использовать минеральные азотные удобрения с учетом их влияния на урожайность и качество продукции. Представлены данные о потерях органического вещества торфа под различными культурами, что можно использовать при проектировке освоения торфяных почв.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Длительное бессменное возделывание различных
сельскохозяйственных культур играет существенную роль в
трансформации азотсодержащих соединений в торфяных низинных
почвах, изменяет интенсивность минерализационных процессов, состав и
запасы органического вещества торфа.

2. При длительном бессменном возделывании различных
сельскохозяйственных культур минеральные удобрения оказывают
значительное и стабильное влияние на их урожайность и качество.

Апробация работы. Основные результаты диссертации представлены и доложены на ежегодной научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава СПбГАУ (Санкт-Петербург, Пушкин 2006,2007, 2008).

Публикации. По результатам диссертационных исследований опубликовано 5 работ, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав и выводов. Диссертация изложена на 137 страницах машинописного текста, содержит 25 таблиц, 2 рисунка. Список используемой литературы включает 275 наименований отечественных и 45 зарубежных авторов.

Изменение содержания легкогидролизуемого азота в торфяной низинной почве при антропогенном воздействии

В оценке азотного режима особое место уделяется фракции легкогидролизуемого азота, которая представляет собой сумму непосредственно доступных растениям минеральных соединений азота и его подвижных органических веществ, являющихся ближайшим резервом азотного минерального питания. Торфяники, находящиеся в сельскохозяйственном производстве относительно небольшое время (от 3 до 30л ет) могут содержать значительные количества легкогидролизуемого азота, а при более длительном использовании этих почв (50-70 лет) наблюдается снижение обеспеченности легкогидролизуемыми формами азота (Ефимов В.Н., Царенко В.П. и др., 1990). Исследования А.Н. Уланова (2005) показали аналогичные результаты -резкое снижение количества легкогидролизуемого азота за 5-7летнее освоение практически в 2 раза. Темпы минерализации лабильного органического азота зависят от уровня осушения, ботанического состава торфа, вида возделываемой культуры и от географического положения торфяника. Как правило, с глубиной количество легкогидролизуемого азота снижается, что объясняется гумификацией и разложением торфа (Царенко В.П., 1992).

В случае, когда при высокой степени разложения, содержание легкогидролизуемого азота не уменьшается, по сравнению с целинным аналогом, то причиной является некоторое различие в ботаническом составе горизонтов. Так, по мнению Н.Н. Бамбалова (1984), В.Н. Ефимова (1986), биохимическая устойчивость гумусовых кислот моховых, осоково-моховых торфов намного ниже, чем древесных и древесно-тростниковых.

Н.Н. Бамбалов (1984) отмечает, что торфяные почвы, имеющие моховой и травяной (осоковый) ботанический состав, и имеющие на начало освоения низкую степень разложения, даже при длительном освоении, не обогащаются гумусовыми веществами, и степень их разложения существенно не возрастает. Наибольший интерес при эколого-хозяйственной оценке торфяных почв представляет содержание в торфе азота и углерода. Изучение качественного состава органического вещества, невозможно без определения соотношения C/N, которое сильно разнится в зависимости от свойств торфяных почв (Тюрин И.В., 1965; Синькевич Е.И., 1997; Инишева Л.И. с соавтор., 2002). Количество углерода — величина более постоянная, в отличие от азота, содержание которого весьма широко варьирует от верховых (0,6-2,0%), к низинным (1,6-4,5%) типам торфяных почв (Лупинович И.С., Голуб Т.Ф., 1958). Имеется многочисленное количество данных по соотношению C/N: так по мнению Е.И. Синькевича (1997) наиболее благоприятным считается отношение C/N 18-24; по данным М.В. Федорова (1954) при соотношение C/N больше 25 микроорганизмы начинают испытывать нехватку азота; К.М. Преображенский (1977) рекомендует применение азотных удобрений при отношение более 26; Т.Т. Ефремова (1992) считает соотношение C/N меньше 14 низким, а 8-9 критическим. Как видно разброс данных значителен, что связанно вероятнее всего со степенью освоения торфяных почв, свойствами и климатическими условиями. По данным В.Н. Ефимова, В.П. Царенко (1996), низинные торфяные почвы южных регионов имеют более узкое соотношение C/N от 16 до 17, а северные - от 18 до 29. Для торфяных почв западной Сибири, по данным Т.Т. Ефремовой (1992), эта величина колеблется от 15 до 22.

Повышение интенсивности использования торфяных почв ведет к усилению гумификационных процессов, что в свою очередь сужает соотношение углерода к азоту. По мнению Т.Л. Цимбалиста (1979), А.Д. Хлыстовского (1992), причина уменьшения углерода и азота в осваиваемой почве находится в усиление процессов минерализации гумуса, в связи с обработкой почвы.

Д.С. Орлов и др. (1996) утверждает, что в реальности потери гумуса идут быстро при распашке целины и впоследствии наблюдается медленное видоизменение или стабильность в системах землепользования.

При длительных сроках освоения торфяных почв наблюдается сужение соотношения C/N (Вознюк СТ., 1969; Ефимов В.Н., 1996). Вниз по профилю в целинных почвах соотношение C/N увеличивается. Этот рост объясняется потерями во времени богатых кислородом углеводов при торфообразовании и процессами конденсации, идущими внизу профиля, а также возможной миграцией высокообуглероженных соединений (Лупинович И.С., Голуб Т.Ф., 1958; Лукошко Е.С., 1962).

По данным И.Н. Донских (1982) и Царенко В.П. (1992) в освоенных почвах ярко выраженного увеличения C/N вниз по профилю не наблюдается, что связанно с попаданием в верхние слои профиля богатых углеродом пожнивных и корневых остатков.

В процесс минерализации в почве остатков растений, отношение C/N в них сужается, поэтому это соотношение в гумусе уже, чем в растениях и растительных остатках. Присутствие растительных остатков в почвах, с различным отношением углерода к азоту, обеспечивает постоянство процессов минерализации и иммобилизации (Кудеяров В.Н., 1999).

Водно-физические свойства целинных и освоенных торфяных низинных почв

Обладая высоким потенциальным плодородием, торфяные почвы наряду с этим имеют и некоторые негативные свойства. К ним относятся высокая влагоёмкость и низкая водопроводность, низкая объемная масса, тепло и температуропроводность. Эти свойства обуславливаются малым содержанием твердой фазы почвы.

Степень разложения влияет на водно-физические свойства торфа. Торфяные почвы с высокой степень разложения имеют низкую водопроницаемость, а с низкой степень разложения - небольшую высоту поднятия капиллярной влаги. И при даже высоком уровне грунтовых вод верхний слой торфяной почвы будет пересыхать, что влечет к развеиванию и потерям (Белковский В.И., 1982). Осушение болот не устраняет множества нежелательных свойств торфяных почв. При осушении происходит перераспределение фаз торфа. Если в целинной почве содержание твердой фазы составляет всего 5-7 %, то после осушения в процессе разложения органического вещества оно возрастает до 10-15 %

При мелиорации и окультуривании процесс почвообразования меняется коренным образом. Прогрессивное накопление полуразложившихся остатков растений в условиях избыточной влажности сменяется в пахотных горизонтах почв противоположным процессом разложения органического вещества с освобождением подвижных форм азота, углерода и зольных элементов (Скрынникова И.Н., 1961).

Плодородие мелиорированных почв зависит от интенсивности и скорости биохимических процессов в осваиваемой торфяной почве. Приемами мелиорации можно регулировать интенсивность этих процессов и влиять на плодородие. Работами А.А. Немчинова (1957) и И.С. Лупиновича, Т.Ф. Голуб (1958) установлено, что эффективное плодородие при правильных приемах мелиорации повышается. Происходит прогрессивное увеличение зольности в пахотных горизонтах освоенных почв.

При глубоком осушении торфяной почвы может происходить быстрая минерализация органического вещества. По данным G.Stephens (1956), потеря мощности слоя торфа идет главным образом за счет разрушения органического вещества аэробными микроорганизмами и выделение большого количества СОг, причем, разрушение органического вещества происходит тем быстрее, чем глубже уровень грунтовых вод.

Осушение и освоение обуславливает улучшение аэрации почвы, что в свою очередь приводит к нарушению существовавшего равновесия между скоростями процессов аккумуляции и разложения, причем перевес приобретает второй из них (Паас А.Ю., 1985). Осушение и освоение коренным образом изменяет соотношение воды и воздуха в толще почвы. Удаление воды из почвенных пор и замена ее воздухом влечет активизацию аэробных процессов и затухание анаэробных. Усиливается минерализация и гумификация органического вещества торфа, вследствие этого возрастает плотность сложения торфа, почва «садится». Усадка торфа усиливается под воздействием сельскохозяйственной техники. При возрастании плотности сложения торфа уменьшается его влагоемкость (Донских И.Н., 1982).

Температурный режим торфяных почв при осушении ухудшается. Удаление излишка влаги из почвы ведет к уменьшению теплоемкости и теплопроводности. Поэтому для прогревания торфяных почв в весенний период необходимо больше тепла, чем минеральным. Торфяные почвы относятся к категории холодных почв (Ефимов В.Н., 1980, 1986; Белковский В.И., 1982; Бурматов И.М., 1983; Ефимов В.Н., Царенко В.П., 1988).

На жизнедеятельность бактерий и высших растений также оказывает влияние суточный ход температур. На торфяных почвах колебание температуры в течение суток очень значительные. В течение дня верхний слой почвы сильно нагревается, а за ночь происходит усиленная теплоотдача. Эти колебания неблагоприятно сказываются на активности микроорганизмов и продуктивности растений.

Нормы осушения изучали много исследователей, и большинство пришло к выводу, что уровень грунтовых вод не должен опускаться ниже 100-110 см (Печкуров А.В., 1965; Кожанов К.Я., 1965; Донских И.В., 1982). Дальнейшее понижение УГВ может повлечь за собой пересушивание верхнего слоя торфа и ухудшение водно-физических свойств.

Торф является свободной коллоидной системой, поэтому при пересушивании коллоидные частицы образуют на всей поверхности прочную воздушную оболочку, взамен водной и торф приобретает свойство гидрофобности (Коробейникова Г.И., Судницин И.И., 1989). По данным Н.В. Окулик, В.А. Окулик (1987), условия водного режима в торфяной почве оказывают влияние на процессы минерализации азотсодержащих органических веществ и тем самым на эффективность азотных удобрений. В опытах авторов отмечалось, что увеличение дозы азотных удобрений повышало урожайность многолетних трав лишь при норме осушения 40 см, т.е. при близком залегании грунтовых вод. При таких условиях, когда зона аэрации сильно ограничена, накопление почвенного азота происходит в небольших количествах, а растения обеспечиваются азотом лишь за счет почвенных запасов.

Степенью осушения также определяется и скорость минерализации. Хорошо осушенные почвы имеют большую объемную плотность и меньшую влагоемкость, чем почвы менее осушенные. На подобные изменения физических свойств в процессе освоения торфяных почв указывают многие исследователи (Донских И.Н., 1982; Царенко В.П., 1992).

Уровень грунтовых вод наших объектов колебался в следующих пределах: под многолетними травами в апреле 30 см и 102 см в сентябре, под пропашными - 20 и 85 см, под однолетними травами 25 и 95 см соответственно. В иные годы уровень грунтовых вод опускался до 120 см. Основные данные, характеризующие водно-физические свойства исследуемых торфяных низинных почв, представлены в табл. 3. Наибольшее увеличение плотности сложения наблюдается в верхних слоях освоенных торфяных почв. Высокая плотность сложения верхних горизонтов освоенных почв связана с большей степень разложения торфа, более сильной минерализацией органического вещества. С возрастанием глубины, величина плотности сложения уменьшается. Плотность сложения твердой фазы почвы — величина сравнительно постоянная. Уплотнение, усадка и рыхление, как правило, незначительно изменяют удельную массу (Лупинович И.С., Голуб Т.Ф., 1958; Барсуков А.И., 1998).

Изменение содержания легкогидролизуемого азота в торфяной низинной' почве при антропогенном воздействии

Ближайшим резервом минерального доступного растениям азота, являются его легкогидролизуемые формы. К легкогидролизуемым соединениям азота относятся: аминокислоты, амиды, амины, аминосахара. Эти органические соединения довольно легко минерализуется почвенными микроорганизмами, с образованием аммонийных, а в последующем и нитратных соединений.

Легкогидролизуемые соединения, в результате происходящих в почве микробиологических процессов минерализуются в первую очередь, образуя водорастворимые формы, которые становятся запасным фондом азотного питания растений. (Руделев Е.В., Кореньков Д.А., 1989)

Содержание и запасы легкогидролизуемых форм азота (щелочногидролизуемый по Конфилду и кислотогидролизуемый по Тюрину-Кононовой) представлены в таблице 8.

Как следует из таблицы 8, содержание легкогидролизуемых форм азота заметно снижалось в почве под пропашными культурами и чистым паром, по сравнению с целиной почвой и почвами под однолетними и многолетними травами. Особенно отчетливо это выражено в верхнем 20-ти сантиметровом слое почвы, где минерализационные процессы идут особенно интенсивно. Такое снижение объясняется еще и тем, что если в почву под лесом и в почвы занятые однолетними и многолетними травами поступает свежее органическое вещество в виде лесного опада, корневых и пожнивных остатков однолетних и многолетних трав, то в почве под пропашными культурами и чистым паром такое поступление минимально.

Запасы легкогидролизуемых форм азота (рис. 2) выражены менее конкретно, чем содержание. Это объясняется тем, что с увеличением минерализации почв (пропашные культуры и чистый пар) при уменьшении содержания легкогидролизуемых форм азота, возрастает плотность сложения почв, что ведет к относительному выравниванию запасов этих форм азота по сравнению с целинной почвой и почвой под многолетними травами. 0-20 20-40 40-70 70-100 0-100 0-20 20-40 40-70 70-100 0-100 Рисунок 2. Запасы легкогидролизуемых форм азота в торфяных низинных почвах при различной интенсивности антропогенного воздействия. С увеличением глубины, различие в содержании легкогидролизуемых соединений между целиной и освоенными почвами постепенно нивелируется, что объясняется затуханием с глубиной микробиологических и минерализационных процессов. Анализируя данные, полученные из всех освоенных почв, только под многолетними травами отмечено наибольшее количество легкогидролизуемого азота и наибольшие запасы его в расчете на гектар. Это произошло вследствие слабых минерализационных процессов под плотной дерниной многолетних трав и поступления в почву корневых и растительных остатков. Освоение почв сопровождается минерализацией легкогидролизуемых веществ. Разделение азота на «доступный» и «недоступный» несколько условно, в связи с тем, что в природных условиях разложение азотистых соединений торфа идет с помощью ферментной системы микроорганизмов, и в случае отсутствия легкогидролизуемых соединений, возможно разложение почвенной микрофлорой более устойчивых веществ. (Царенко В.П., 1992).

Особенность азотного питания торфяных почв заключается в мобилизации органического вещества торфа (Бамбалов Н.Н., 1984; Ефимов В.Н., 1986). После окультуривания торфяных почв важно знать потенциальную возможность мобилизации валового азота в его минеральные формы. В целинных, не освоенных торфяных почвах содержание минерального азота не превышает 0,05-1% (Лупинович И.С., Голуб Т.Ф., 1968; Синькевич Е.И., 1997), а по мере освоения - увеличивается до 2-4% (Шаманаев В.А., 1987) от общего количества азота.

С момента осушения почв увеличивается биологическая активность и минерализация органического вещества (Зименко Т.Г., 1976; Mendel R., Gasper H., 1980; Шаманаев В.А., 1981; Царенко В.П., 1991). Это приводит к накоплению минеральных соединений азота, особенно нитратных его форм.

Д.Н. Прянишников (1968) писал, что нитрификация - это показатель культурного состояния почвы, в котором имеются благоприятные условия, как для деятельности микроорганизмов, так и для высших растений.

Определение содержания нитратов в естественных условиях не дает возможности сравнить их нитрификационную способность, поскольку здесь накладываются природно-климатические условия.

Процессы аммонификации и нитрификации наиболее сильно развиваются в пахотном горизонте до 20 см, а в нижней части профиля затухают и на глубине ниже 40 см почти прекращаются (Лупинович И.С., 1968).

Бактерии-нитрификаторы довольно требовательны к условиям внешней среды. При недостаточной аэрации, колебания уровня грунтовых вод и повышенной кислотности, могут испытывать угнетение (Зименко Т.Г.,. 1983).

Нитрифицирующую способность почв проводили в образцах взятых из почвенных разрезов (интервалы: 0-20см, 20-40см, 40-70см, 70-100см) объектов исследования. Почвы в трехкратной повторности инкубировались (выдерживались) в термостате 2 недели при оптимальных условиях увлажнения и температуры. После этого определялось содержание в них нитратного азота.

Влияние уровня применяемых минеральных удобрений на качество кормовых культур при бессменном возделывании

Применение минеральных удобрений при возделывании различных сельскохозяйственных культур на торфяных низинных почвах позволяет не только существенно увеличивать урожай, но и значительно улучшать их качество.

Скармливание высококачественных естественных кормов — сена, силоса и корнеплодов — в зимний период является одним из способов обеспечения животных питательными веществами. В то же время питательный состав кормов подвержен значительным колебаниям и меняется в зависимости от вида растений, стадии вегетации, уровня агротехники, способа заготовки и хранения кормов, технологии подготовки их к скармливанию и других факторов.

Химический состав, кормовая и энергетическая ценность кормовых культур, возделываемых на осушенных торфяных почвах, имеют свои особенности по сравнению с минеральными почвами, что связанно с высоким содержанием азота в торфах.

Внесение минеральных удобрений под многолетние травы приводит к некоторому увеличению фосфора и калия, а так же повышает содержание в травах сухого вещества и клетчатки. Количество кальция и сырой золы при этом изменяется незначительно в сторону уменьшения (табл. 21).

Содержание сырой клетчатки в многолетних травах невысокое 23,49 -26,91 %, что указывает на высокое качество кормов. Заметных различий по вариантам опыта не наблюдалось. Сырого жира растения аккумулируют мало и при увеличении доз вносимых минеральных удобрений, степень его накопления снижается.

Применение минеральных удобрений под однолетние травы, выращиваемые на зеленую массу, привело к увеличению золы (табл. 22). В контрольном варианте содержание золы было 4,31 %. Внесение N60P60K120 увеличивало ее содержание до 5,01 %, а при N90P90K150 количество золы увеличилось до 6,29 %. Аналогичные изменения происходят и в содержаниях фосфора, калия и кальция.

Внесение минеральных удобрений в разных дозах (в том числе азотных) значительно не увеличило содержание азота в растениях и практически не снизилось содержание клетчатки. Наибольший интерес представляет выращивание пропашных культур, так как урожайность и качество пропашных культур напрямую зависят от доз применяемых минеральных удобрений, а точнее от пищевого режима почв. Содержание сухого вещества в корнеплодах увеличивается пропорционально дозам минеральных удобрений. В корнеплодах наблюдается снижение сырого жира, азота и фосфора. Под влиянием удобрений усиливается поступление калия и кальция, так же происходит незначительное увеличение сырой золы . Вышеизложенный материал свидетельствует о том, что торфяные низинные почвы являются достаточно благоприятными почвами для возделывания многих кормовых культур. В связи с этим значительный интерес представляет продуктивность возделываемых кормовых культур и окупаемость единицы удобрений сельскохозяйственной продукции. Из качественных характеристик, определяющих питательность кормов и их поедаемость, наиболее важными являются концентрация обменной энергии и содержание сырого протеина в сухом веществе. В таблице 24 показаны данные по продуктивности кормовых культур за 2007 год. Анализ продуктивности за 2007 год показал, что многолетние травы и однолетние культуры сплошного сева, обеспечивают более высокий сбор сухого вещества, сырого протеина и обменной энергии, по сравнению с кормовой морковью. Так, если в варианте без удобрений урожайность сухого вещества многолетних трав равнялась 27,1 ц/га, по варианту внесением минеральных удобрений 56,0 и при увеличении дозы вносимых минеральных удобрений 61,3 ц/га, то по пропашным культурам по этим же вариантам 13,9, 31,1 и 32,2 ц/га соответственно. Однолетние травы (табл. 24) занимают промежуточное положение - 29,8, 44,5 и 46,2 ц/га соответственно.

Анализ продуктивности кормовых культур по выходу сырого протеина показал (табл. 24), что ведущее положение здесь также занимают многолетние травы. Так, по вариантам с внесением доз N90P90K150 выход протеина составил по многолетним травам 1005, по однолетним травам -503, а по пропашным культурам 303 кг/га. Это значит, что по выходу сырого -протеина многолетние травы почти в три раза превосходят кормовую морковь.

По выходу обменной энергии продуктивность возделываемых культур по многолетним травам в варианте с минеральными удобрениями составляла 52,5 ГДж/га, а по пропашным культурам - 35,8 ГДж/га (табл. 24).

Анализ агрономической эффективности применяемых удобрений показал, что по этому показателю на 1 кг NPK удобрений приходится в среднем за год исследования 4,25 кормовых единиц однолетних трав, 7,0 кормовых единиц многолетних трав и 8,25 кормовых единиц пропашных культур.

Расход органического вещества торфа на 1 кормовую единицу при возделывании исследуемых культур показал, что под многолетними травами был минимальный расход органического вещества и составил 0,49 кг, а при возделывании пропашных культур расход органического вещества был максимальным - 0,98 кг. Однолетние травы по расходу ОВ на 1 корм. ед. занимают промежуточное положение - 0,74 кг.

Похожие диссертации на Трансформация азотного фонда и продуктивность торфяных низинных почв разной интенсивности антропогенного воздействия