WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
-- [ Страница 1 ] --

ГНУ Агрофизический научно-исследовательский институт

На правах рукописи

Конашенков Александр Алексеевич

УДК 631.816:454

НАУЧНОЕ

ОБОСНОВАНИЕ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ

ДЛЯ ПРЕЦИЗИОННОГО ПРИМЕНЕНИЯ В УСЛОВИЯХ

СЕВЕРО-ЗАПАДА РОССИИ

Специальность 06.01.03 – агрофизика

Диссертация

на соискание учёной степени доктора сельскохозяйственных наук

Научный консультант:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Иванов А.И.

Санкт-Петербург 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………..5 1 УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ……………….. 1.1 Природные условия Северо-Запада РФ как фактор формирования сложного и контрастного почвенного покрова…………………………… 1.1.1 Климатические условия……………………………………………….... 1.1.2 Рельеф……………………………………………………………………. 1.1.3 Растительность…………………………………………………………... 1.1.4 Материнские породы……………………………………………………. 1.2 Почвы Северо-Западного района, их пространственная и временная изменчивость………………………………………………………………. 1.3 Экспериментальная база исследований…………………………………. 1.4 Объекты и методика исследований…………………………………….... 1.5 Метеорологические условия в годы проведения исследований……….

ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ОЦЕНКА НЕОДНОРОДНОСТИ СВОЙСТВ

ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ…………………………………….. 2.1 Природные факторы формирования неоднородности в свойствах почвы………………………………………………………………………. 2.2 Антропогенные факторы формирования неоднородности в свойствах почвы………………………………………………………………………. 2.3 Оценка параметров и причин неоднородности физических и агрохимических свойств дерново-подзолистых почв…………………... 2.3.1 Оценка влияния степени равномерности внесения удобрений на пространственную изменчивость свойств дерново-подзолистой почвы………………………………………………………………………. 2.3.2 Оценка параметров пространственной и временной изменчивости свойств пахотных почв в производственных условиях………………... 2.3.3 Оценка параметров мелкомасштабной изменчивости свойств целинной и пахотной дерново-подзолистой почвы………………………………..

3 АГРОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

ПРЕЦИЗИОННОГО ПРМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ………………………... 3.1 Равномерность внесения удобрений как фактор эффективности системы удобрения……………………………………………………………………. 3.1.1 Агрономическая эффективность повышения равномерности внесения минеральных удобрений………………………………………………….. 3.1.2 Агрономическая эффективность повышения равномерности внесения навоза………………………………………………………………………. 3.2 Дифференциация доз удобрений с учётом мелкомасштабной неоднородности свойств почвы как фактор агрономической эффективности системы удобрения………………………………………. 3.2.1 Результаты исследований в микрополевом опыте…………………….. 3.2.2 Результаты исследований в ландшафтном опыте……………………... 3.3 Заключение………………………………………………………………….

4 АГРОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ

ПРЕЦИЗИОННОГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ……………………... 4.1 Дифференциация доз удобрений с учётом пространственной гетерогенности почвы как фактор её уменьшения………………………. 4.1.1 Результаты дифференциации доз удобрений в производственных условиях………………………………………………………………….. 4.1.2 Результаты дифференциации доз в условиях полевого опыта……….. 4.2 Влияние степени равномерности внесения навоза на вариабельность свойств почвы……………………………………………………………… 4.3 Оптимизация доз удобрений как фактор повышения качества сельскохозяйственной продукции………………………………………... 4.3.1 Результаты исследований в микрополевом опыте № (2007 – 2011гг.)…………………………………………………………... 4.3.2 Результаты исследований в полевом ландшафтном опыте № (2007 – 2011 гг.)………………………………………………………….. 4.4 Влияние степени равномерности внесения удобрений на качество сельскохозяйственной продукции……………………………………………. 4.4.1 Результаты исследований в полевом опыте №1 (1995 – 1997 гг.)…… 4.4.2 Результаты исследований в полевом опыте № 2 (1995 – 1997 гг.)…… 4.4.3 Результаты исследований в полевом стационарном опыте № (2004 - 2009 гг.)…………………………………………………………... 4.5 Заключение………………………………………………………………….

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ ПРЕЦИЗИОННОГО ПРИМЕНЕНИЯ

УДОБРЕНИЙ………………………………………………………….……... 5.1 Экономическая эффективность оптимизации доз удобрений на основе учёта мелкомасштабной неоднородности почвенного покрова………... 5.1.1 Результаты исследований в микрополевом опыте № 4……………….. 5.1.2 Результаты исследований в полевом ландшафтном опыте №5………. 5.2 Энергетическая эффективность оптимизации доз удобрений на основе учёта мелкомасштабной неоднородности почвенного покрова………... 5.2.1 Результаты исследований в овощном севообороте № 4………………. 5.2.2 Результаты исследований в овощном севообороте № 5………………. 5.3 Экономическая и энергетическая эффективность повышения степени равномерности внесения удобрений……………………………………... 5.3.1 Результаты исследований с минеральными удобрениями (полевые опыты №№ 1 – 2)………………………………………………………… 5.3.2 Результаты исследований с органическим удобрением (полевой опыт № 3)………………………………………………………………… 5.4 Заключение………………………………………………………………… ВЫВОДЫ………………………………………………………………………. РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ………………………………………. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………………………… ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………………...

ВВЕДЕНИЕ

Как в агрохимической науке, так и в сельскохозяйственном производ стве представление о высокой отзывчивости почв Северо-Западного района РФ на вносимые удобрения и мелиоранты является общепризнанным. На до лю последних здесь приходится до 50 % формируемых в системах земледе лия прибавок урожая. В основе этого лежит специфика почвенно климатических условий.

В соответствии со столь важным значением удобрений во второй поло вине ХХ века учёными региона выполнена огромная работа по научному обоснованию зональных систем удобрения (Рюмин, 1965;

Сапожников, Кор нилов, 1977;

Небольсин, 1983;

Ефимов, Донских, Синицын, 1984;

Иванов, 1989;

Иванов, 2000 и др.). Их использование в колхозах и в совхозах зоны привело к значительному повышению плодородия почв и к существенному – продуктивности растениеводства. Ещё более наглядно можно оценивать ре зультаты химизации земледелия на примере хозяйств, строго соблюдающих рекомендации учёных. В научной литературе тех лет встречаются многочис ленные ссылки на положительный опыт работы совхозов «Красная Балтика», «Детскосельский», «Ленсоветовский» Ленинградской, колхозов «Россия»

Новгородской и Псковской, совхозов «Гдовский» и «Победа» Псковской об ластей (Сапожников, 1977;

Королёв, 1982;

Стихин, 1984;

Иванов, 1989).

В то же время, по мнению авторитетных учёных (Лебедева, 1981;

Дер жавин,1983;

Кулаковская,1985;

Ягодин, 1987;

Небольсин, 1997), темпы роста урожайности и на Северо-Западе, и в целом по стране отставали от объёмов использования удобрений. В качестве причин этому чаще назывались:

- скрытое отрицательное действие физиологически кислых видов ми неральных удобрений в форме ухудшения биологических свойств почвы (Лебедева, 1981);

- неурегулированность физических свойств почвы (Егоров, 1981);

- недостаточный учёт сортовых особенностей сельскохозяйственных растений (Климашевский, 1976);

- несовершенство технологий использования удобрений (Кярблане, 1990;

Иванов, Иванова, 1993);

- низкий уровень культуры земледелия (Сапожников, 1977;

Онайтис, 1986;

Иванов и др., 2002).

Как видно, большинство обнаружившихся в то время проблем лежало в плоскости производства. Научные же положения прежних зональных систем удобрения и сегодня могут служить базой для достаточно эффективной хи мизации нашего земледелия. В равной степени это касается и сложившейся с 1964 года практики почвенно-агрохимического обоснования таких систем.

В то же время нельзя не учитывать, что наука не может стоять на месте.

Современные системы земледелия предъявляют повышенные экологические требования ко всем составляющим их звеньям, в том числе и к системе удоб рения. От последней требуется не только оптимизация продукционного про цесса, но и обеспечение заданных параметров качественных показателей продукции, равно как экологической устойчивости почв и в целом агроланд шафтов (Кирюшин, Иванов и др., 2005;

Каштанов и др., 2006;

). Возрастают требования и к степени затратности технологий в связи с многократным по вышением цен на удобрения. Наконец, невозможно не считаться с произо шедшими в сельском хозяйстве социально-экономическими изменениями.

Сегодня в нём, наряду с преобладающими ещё производственными коопера тивами, появляется всё больше экономически крепких агрохолдингов, гото вых внедрять научные достижения последних десятилетий. Этому способ ствует и бурное развитие электроники, информационной и телекоммуника ционной техники.

В Северо-Западном районе с его исключительной пестротой почвенно го покрова и в целом агроэкологических условий перспективным инноваци онным направлением может быть внедрение т.н. «точной системы земледе лия» (в международной терминологии «Precision Farming» (Earl, 1996;

Robert, 1999;

Dunker, 2000;

Werner, 2002;

Якушев, 2002;

Шпаар, Захаренко, Якушев, 2009). В условиях региона разработкой теоретических и технологи ческих основ последней занимается Агрофизический научно исследовательский институт. В рамках соответствующей научной программы «Разработать методы и приёмы управления продукционным процессом посе вов в условиях пространственно-временной неоднородности среды обитания растений с целью повышения адаптивности агротехнологий к условиям окружающей среды и обеспечения высокой продуктивности агроценозов»

нам поручалось теоретическое обоснование ряда положений точной (преци зионной) системы удобрения как важнейшей составной части точной систе мы земледелия.

Под точной системой удобрения мы понимаем комплекс организаци онных и агротехнических мероприятий по экономически эффективному и экологически безопасному применению удобрений, построенный на учёте пространственной и временной изменчивости в агроландшафтах для преци зионного применения удобрений. Обязательными её компонентами являют ся:

- определение границ полей с использованием глобальной системы по зиционирования (ГСП);

- локальный отбор почвенных образцов в системе координат;

- дистанционное зондирование;

- дифференцированное внесение удобрений;

- мониторинг урожайности и качества продукции с использованием ГСП.

Целью настоящей работы является агрофизическое и агрохимическое обоснование стратегии реализации двухэтапных технологий дифференциро ванного по площади внесения удобрений, а также агроэкологическая оценка степени равномерности распределения удобрений по площади удобряемых контуров. В указанном направлении решались следующие задачи:

оценка фактической пестроты в свойствах целинных и пахотных дерново-подзолистых почв;

определение закономерностей в изменении свойств и режимов пахотных дерново-подзолистых почв под влиянием разных вариантов техно логических решений по внесению удобрений, условно названных в работе как «зональная», «точная» и «улучшенная зональная» системы удобрения;

сравнительная оценка вариантов системы удобрения с позиций их влияния на рост, развитие и продуктивность сельскохозяйственных куль тур овощного севооборота, качественные показатели продукции, а также на экономическую и энергетическую окупаемость удобрений;

установление оптимальных и допустимых в производственных условиях параметров равномерности распределения органических и мине ральных удобрений по площади удобряемых контуров (параметров техноло гической точности системы удобрения).

Новизна и научная значимость работы заключается в том, что в ней впервые в условиях Северо-Запада РФ научно обоснована необходимость использования систем прецизионного применения удобрений как одного из важнейших звеньев адаптированных к конкретным агроландшафтам систем земледелия.

Практическая значимость исследования состоит в разработке рекомен даций, включенных как в настоящую диссертацию, так и в книги «Научно практические основы системы земледелия Северо-Западного района России»

(2006 г.), «Рекомендации по применению технологий проведения агрохими ческих, агробиологических и реабилитационных мероприятий» (2009 г.), «Основы почвоведения, агрохимии и земледелия» (2011 г.). Как доказано ав тором в условиях КХ «Прометей» Гдовского района Псковской области, их реализация позволяет снизить затраты на удобрения на 7 – 10 % при повы шении урожайности на 18 – 21 % от внедрения предложенных вариантов точной системы удобрения и на 18 – 30 % от равномерного внесения навоза и минеральных удобрений.

Дифференциация доз удобрений с учётом пространственной не однородности почвенного покрова и равномерное их распределение по пло щади удобряемых контуров как основные факторы уменьшения генетически обусловленной вариабельности свойств дерново-подзолистых почв Северо Западного района.

Параметры агрономической, экологической, экономической и энергетической эффективности предлагаемых вариантов дозирования удоб рений на основе учёта мелкомасштабной неоднородности свойств почвы.

Оптимальные и временно допустимые в условиях производства параметры равномерности внесения удобрений (параметры технологической точности системы удобрения).

Основные условия обеспечения технологий равномерного внесе ния удобрений.

Материалы диссертационной работы докладывались на научно-прак тичекских конференциях в Великолукской ГСХА в 1997 - 2006 гг., в Санкт Петербургском ГАУ в 2001 – 2012 гг., на научных сессиях АФИ в 2008 – 2012 гг., на Всероссийском совещании Географической сети опытов в ВНИИА в 2008 г., на научно-практической конференции 100-летию Ю.П.

Сиротина в Нижегородской ГСХА в 2008 г., на научной конференции «Поч венные ресурсы Северо-Запада России: их состояние, охрана и рациональное использование» в ЦЭБ РАН г. С-Петербург в 2008 г., на научно практической конференция 100-летию А.И. Бараева в ВНИИЗиЗПЭ г. Курск в 2008 г., на V съезде Общества почвоведов им. В.В. Докучаева в г. Ростов на-Дону в 2008 г., на международной научной конференции 100-летию Л.Н.Александровой в Санкт-петербургском ГАУ в 2008 г., на Международ ном агропромышленном конгрессе «АГРОРУСЬ – фермеры России» в г.

С-Петербург в 2009 г., на Международной научно-практической конферен ции 100-летию А.М. Брагина «Почва – удобрение – урожай» в Белорусской ГСХА в 2009 г., на Международной научно-практическая конференции «Ре сурсосберегающее земледелие на рубеже 21 века» в Российском ГАЗУ в г., на координационном совещании по точному земледелию в ГНУ АФИ в 2009 г., на 3-ей Всероссийской научно-практической конференция «Монито ринг природных экосистем» в Пензенской ГСХА в 2009 г., на Всероссийской конференции с международным участием «Продукционный процесс расте ний: теория и практика эффективного ресурсосберегающего управления» па мяти Е.И. Ермакова в ГНУ АФИ в 2009 г., на Всероссийском семинаре про изводителей зерна «От уборки до уборки с компанией «Сингента» в 2009 г., на Международной агропромышленной конференции «Инновации – основа развития агропромышленного комплекса» в ЛенЭКСПО в 2010 г., на Между народной конференции северных стран «От полевого эксперимента к созда нию устойчивых агроэкосистем в изменяющемся мире: методология, ин струментарий, реализация» во ВНИПТИМЭСХ в 2010 г., на Всероссийской научной конференции «Закономерности изменения почв при антропогенных воздействиях и регулирование состояния и функционирования почвенного покрова» в Почвенном НИИ в 2010 г., на Всероссийской научной конферен ции с международным участием «Методы оценки сельскохозяйственных рисков и технологии смягчения последствий изменения климата в земледе лии» в ГНУ АФИ в 2011 г., на Международном агропромышленном кон грессе «Модернизация АПК - механизмы взаимодействия государства, биз неса и науки» в ЛенЭКСПО г. С-Петербург в 2011 г., на Международной конференции «Тенденции развития агрофизики в условиях изменяющегося климата» в ГНУ АФИ в 2012 г., на VI съезде Общества почвоведов им. В.В.

Докучаева в г. Петрозаводск в 2012 г., на научно-практическом семинаре «Точное земледелие: достижения, проблемы и перспективы освоения» в рам ках Международного агропромышленного конгресса в ЛенЭКСПО г.

С-Петербург в 2012 г., на Международной научной конференции 145-летию академика К.Д. Глинки в СПГАУ в 2012 г.

По материалам исследования опубликовано лично и в соавторстве печатных работ, в т.ч. 10 статей в журналах, рекомендованных ВАК, и 1 кол лективная монография.

Научные исследования выполнены в Агрофизическом научно исследовательском институте, Меньковском филиале АФИ и в КХ «Проме тей» в Гдовском районе Псковской области в 2006-2010 гг. по заданию 02.05.

«Разработать методы и приёмы управления продукционным процессом посе вов в условиях пространственно-временной неоднородности среды обитания растений с целью повышения адаптивности агротехнологий к условиям окружающей среды и обеспечения высокой продуктивности агроценозов», позднее - по заданию 02.05. «Усовершенствовать теоретические основы и разработать информационно-технологическую базу прецизионного управле ния продуктивностью посевов в естественных и регулируемых условиях сре ды с использованием новых приборов, оборудования, программно аппаратных средств». Планирование, закладка, и выполнение программы наблюдений в полевых экспериментах осуществлялись соискателем в каче стве научного руководителя и ответственного исполнителя. Обобщение ре зультатов исследований велось лично при участии научных руководителей и консультантов. Химико-аналитические работы были выполнены на кафедре агрохимии и почвоведения ВГСХА, в Великолукской и Псковской станциях химизации и в испытательной лаборатории АФИ. Физические свойства почв определялись в лаборатории опытного дела АФИ и КХ «Прометей». Общий личный вклад соискателя в объём диссертационных исследований составляет не менее 80 %. Доля личного участия в опубликованных научных трудах в целом составляет 49 %, в т.ч. в статьях из журналов, рекомендованных ВАК, 54 %.

Автор выражает искреннюю благодарность за оказанную помощь бывшему директору совхоза «Гдовский», заслуженному агроному РСФСР, доктору с.-х. наук, профессору И.А. Иванову, научному консультанту, докто ру с.-х. наук, профессору А.И. Иванову, за плодотворное сотрудничество докторам с.-х. наук Якушеву В.В., Цыгановой Н.А., кандидатам с.-х. наук Федотенкову Д.В., Ивановой Ж.А., Лямцевой Е.Г., Лекомцеву П.В., Якуше вой О.И., Коневу А.В., Баевой С.С., кандидату биол. наук Хомякову Ю.В., аспирантам Спиридонову В.С. и Федькину И.А.

1 УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Выдвигая гипотезу о целесообразности перехода к точным системам для прецизионного применения удобрений мы в значительной мере исходили из специфики природных условий Северо-Западаного района (Иванов и др.

2009). Во-первых, хорошая влагообеспеченность почв при сохраняющейся пока их невысокой обеспеченности элементами минерального питания – одна из главных предпосылок эффективности удобрений. Во-вторых, исключи тельная сложность и контрастность почвенного покрова обусловливает необ ходимость максимально возможной дифференциации доз удобрений с учё том пестроты показателей почвенного плодородия.

Учитывая, что наши исследования выполнялись на дерново подзолистых почвах севера Псковской области, близких по свойствам анало гичным пахотным почвам Ленинградской и Новгородской областей, характе ризуемые ниже природные условия относятся только к этим территориаль ным образованиям (ранее существовавшее понятие «Северо-Западный при родно-экономический район»). Как известно, современный Северо-Западный федеральный округ включает также 4 других области и 2 автономных рес публики, природные условия которых значительно отличаются.

1.1 Природные условия Северо-Запада РФ как фактор формирования сложного и контрастного почвенного покрова Формирование почв обусловлено природными (климат, рельеф, расти тельность, материнские породы, возраст территории) и антропогенными (де ятельность человека) факторами. В условиях Северо-Запада все они в той или иной степени предопределяют сложность и контрастность почвенного покрова.

Климатические условия принадлежат к числу ведущих факторов поч вообразования, равно как и эффективности систем удобрения. Для климата Северо-Западного района свойственна неустойчивая прохладная погода, обу словленная расположением региона в северных широтах (55о17' – 61о20' с.ш.) и активной циклонической деятельностью атмосферы (Агроклиматические ресурсы..., 1971,1972). Хотя в разных частях этой обширной территории (19, млн. га) климатические условия не одинаковы (табл. 1).

Таблица 1 – Климатические условия территории Продолжительность безморозного периода, дней Сумма активных температур на основных земледельческих территори ях колеблется в пределах 1500 – 2000 оС, продолжительность безморозного периода – 120 - 130 дней. Минимальными тепловыми ресурсами характери зуется северо-восточная часть Ленинградской области, где сумма активных температур составляет 1300 – 1600 оС, а безморозный период не превышает 100 дней. Значительно лучше обеспечена теплом юго-западная часть Псков ской области.

Существенной особенностью климата является повышенная влажность – до половины и больше дней в году с осадками. Их годовая сумма на рав нине 550 - 650 мм, на возвышенностях – до 850 мм. В сравнении с тепло обеспеченностью, территориальные различия по влагообеспеченности менее значительные.

Вследствие слабой испаряемости осадков (300 – 400 мм) в почвах фор мируется промывной или застойный (в зависимости от рельефа и подстила ющих пород) водный режим, способствующий развитию подзолообразова тельного и болотного процессов. В том числе и по этой причине северная часть района отличается большим распространением подзолистых, заболо ченных и болотных почв (Благовидов, 1962).

Весьма нежелательной для земледелия особенностью климата является неравномерное распределение тепла и осадков по годам и в течение вегета ционного периода. По среднемноголетним данным для Северо-Запада РФ ха рактерны прохладная засушливая весна, умеренно тёплое дождливое лето и прохладная дождливая осень (Королёв, 1982). Фактически же такие (средние) условия наблюдаются в меньшей половине лет (Иванов,1989;

Иванов, Фе сенко, Вертебный, 2012). Избыточно влажные вегетационные периоды бы вают не реже трёх раз за десятилетие, а засушливые (чаще в мае- июне) – два-три раза. В свою очередь, неустойчивость погодных условий и глобаль ные климатические изменения следует рассматривать как дополнительное обстоятельство целесообразности перехода к точным системам удобрения (Якушев, Иванов, 2011).

Необходимость внедрения рекомендуемых в последние десятилетия адаптивно-ландшафтных систем земледелия во многом объясняется неиз бежностью размещения сельскохозяйственных угодий на разных элементах рельефа (Кирюшин, Иванов и др., 2005). Последний оказывает заметное вли яние на климатические условия через перераспределение тепла и влаги и яв ляется одним из факторов почвообразования.

Как правило, равнинным территориям свойственен более однородный почвенный покров, представленный в условиях района автоморфными под золистыми, дерново-подзолистыми и дерново-карбонатными почвами на дренированных равнинах и болотно-подзолистыми, дерново-глеевыми и бо лотными – на низменных (Гагарина и др., 1995;

Иванов, Спасов, Иванов, 1998). А чем однороднее почвенный покров, тем проще и экономичнее веде ние земледелия, включая и технологическое обеспечение систем удобрения.

Напротив, для пересечённого рельефа характерен пёстрый почвенный покров, представленный сложными почвенными комбинациями. Для послед них свойственна исключительная неоднородность показателей плодородия, требующая дифференциации доз удобрений даже в пределах некрупных кон туров. Кроме того, специфика систем удобрения заключается здесь в направ ленности на предотвращение почвенной эрозии (Каштанов, Явтушенко, 1997). На склоновых землях значительно усложняется технологическое обес печение как системы удобрения, так и в целом системы земледелия.

Территория района располагается на северо-западе Русской равнины.

Но в разных частях её рельеф неоднороден. Д.Б.Малаховским (1978) выделя ется несколько крупных геоморфологических областей.

На севере Ленинградской области район ограничивает полоса плоско вершинных гряд – сельгов, сложенных массивно-кристаллическими порода ми. Сельскохозяйственная освоенность земель здесь слабая.

На востоке, от Онежского озера до юго-восточной оконечности Псков ской области тянется гряда невысоких моренных возвышенностей (на севере – Вепсовская, в центре и на юге – Валдайская). Территория этой геоморфоло гической области характеризуется наиболее сложными условиями для веде ния земледелия.

Западнее гряды возвышенностей располагается обширная заболоченная Волхов-Ильмень-Ловатская низменность. Сформировавшиеся на ней, пре имущественно на тяжёлых озёрноледниковых породах, почвы почти повсе местно нуждаются в мелиоративных мероприятиях.

Заметно лучшей дренированностью отличается Псковская (Великорец кая) низменность, занимающая северо-западную и, отчасти, центральную ча сти Псковской области. Это область относительно высокой сельскохозяй ственной освоенности земель.

На севере Псковская низменность граничит с моренными равнинами западной части Ленинградской области, относящимися к территориям с наиболее благоприятными условиями для земледелия.

Ильмень-Ловатская и Псковская низменности разделяются полосой меридианально расположенных моренных возвышенностей – Лужской, Су домской и Бежаницкой. Это район невысокой и средней освоенности земель с весьма сложными условиями для ведения земледелия.

Помимо названных, на территории Северо-Запада РФ выделяется мно го меньших по площади форм рельефа – возвышенностей, поднятий, краевых моренных образований, низин.

Растительный покров, сам являющийся производной климата, почв, аб солютного возраста территории и деятельности человека, выступает как важ нейший фактор почвообразования. Его многообразие напрямую сказывается и на неоднородности почвенного покрова. Современные системы земледелия должны ориентироваться на бережное отношение как к культурным, так и природным ценозам. Культурная же растительность выступает как непосред ственный предмет проектирования в системах удобрения.

Более половины территории Северо-Западного района располагается в подзонах средней и южной тайги (Исаченко, 1994;

Гагарина и др., 1995). Это Ленинградская, большая часть Новгородской и север Псковской областей.

Южнее 59о с.ш. (юг Новгородской и основная часть Псковской областей) находится подзона хвойно-широколиственных лесов. Растительный покров представлен как коренной (лесной) растительностью так и травянистой – лу говой и болотной.

Облесённость территории колеблется от10 до 50 % и более. Повсе местно в первичных лесах на суглинках господствует ель, на песках – сосна.

Во вторичных лесах преобладают осина, берёза и ольха серая. В южной ча сти района, наряду с ними, встречаются и широколиственные породы: клён, вяз, дуб, ясень, липа.

Луговая растительность определяется типом лугов. На суходольных лугах господствуют низкопродуктивные злаково-разнотравные ассоциации, на низинных – разнотравно-злаково-осоковые. Самым богатым травостоем с участием верховых злаков, бобовых и разнотравья характеризуются поймен ные луга. Исторически площадь лугов постоянно претерпевает изменения. В прошлом она постепенно расширялась по мере сведения лесов, а сегодня процесс идёт в противоположном направлении (доля луговой растительности не достигает 10% от площади района).

Специфичен растительный покров заболоченных и болотных террито рий. Доля последних в разных частях района изменяется от 10 до 25 % и бо лее. В северной, таёжной, части преобладают верховые и переходные болота, в южной, подтаёжной, наряду с последними, много и низинных. На верховых болотах среди древесных пород преобладают карликовые виды сосны и берё зы. Наземный покров формируют сфагновые мхи, вереск, багульник, клюква, пушица и др. На низинных болотах произрастает разнообразная древесная, кустарниковая и травянистая растительность.

Культурной растительностью сегодня занято менее 10% территории Северо-Западного района. При этом большая её часть приходится на много летние травы.

Материнские породы едва ли не главный фактор сложности и кон трастности почвенного покрова Северо-Западного района. С их неоднород ным составом связано разнообразие почв по гранулометрическому составу, степени завалуненности и кислотности, водному, тепловому и питательному режимам.

Большая часть территории района покрыта ледниковыми отложениями Валдайского горизонта, служащими почвообразующими породами почти для всех минеральных почв. Это моренные, водно-и озёрноледниковые от ложения разного гранулометрического, минералогического и химического состава, чаще сильно выщелоченные. Лишь в местах высокого залегания ко ренных известняков и доломитов встречаются закарбоначенные разновидно сти этих пород.

Восточная часть Новгородской области лежит вне пределов Валдайско го оледенения, и здесь распространены более древние отложения Днепров ского ледника – покровные суглинки и глины, тоже, как правило, сильно выщелоченные.

По данным Н.Л. Благовидова (1986), 29 % материнских пород леднико вого происхождения имеет песчаный гранулометрический состав, 27 % - лег косуглинистый и 15 % - тяжелосуглинистый.

Среди других материнских пород широко распространённой является торф – осадочная порода органогенного происхождения. На торфах образу ются потенциально плодородные болотные почвы, но в Северо-Западном районе их освоенность крайне низкая.

Весьма мало распространённая почвообразующая порода – аллювий, то есть осадки, отложившиеся при периодическом разливе рек. Сформирован ные аллювием достаточно ценные пойменные почвы тоже используются ограничено, особенно в составе пахотных угодий.

1.2 Почвы Северо-Западного района, их пространственная Максимально объективная характеристика почвенных условий главное требование в научном обосновании любых систем удобрения. Но соблюдение этого требования наталкивается на многочисленные препят ствия, одним из которых является неоднородность почвенного покрова по генезису и свойствам почв (Фридланд, 1972, 1984;

Фрид, 2002). Эти препят ствия существующими зональными системами удобрения преодолеваются лишь отчасти, поскольку они базируются на данных крупномасштабного почвенного и агрохимического обследования сельскохозяйственных земель, полученных на принципах генерализации, однако и в природных условиях, и на сельхозугодьях почвенному покрову свойственна мелкая неоднородность, комплексность, а соответственно и пестрота продуктивности фитоценозов.

Особенно это относится к почвам подзолистого типа (Важенин, 1963;

Фрид, 2002;

Литвинович, 2007).

Территория Северо-Западного района РФ отличается исключительной неоднородностью почвенного покрова, обусловленной как указанными выше факторами почвообразования, так и деятельностью человека (Пестряков, 1977). Эта неоднородность может быть охарактеризована разнообразием почв по генезису, а также пространственной и временной изменчивостью свойств последних.

На сельскохозяйственных угодьях района преобладают дерново подзолистые почвы (на пашне – нормального увлажнения, на сенокосах – временно избыточного). На отдельных территориях, наряду с ними, доста точно широко представлены дерновые почвы (дерново-карбонатные, дерно во-глеевые, дерновые аллювиальные), образовавшиеся на многокарбонатных материнских породах или под влиянием жёстких грунтовых вод. Другие ти пы и подтипы почв встречаются в основном на несельскохозяйственных зем лях (Благовидов, 1962;

Гагарина и др., 1995;

Иванов и др., 1998;

В.Г. Сычёв, 2000).

Генетическое разнообразие почв на типовом и подтиповом уровнях не заканчивается. Для обоснования системы удобрения особое значение имеет микропестрота почвенного покрова, то есть его структура. В условиях района она формируется сочетанием элементарных почвенных ареалов, включаю щих разновидности почв с различной литогенной природой, нормального и временно избыточного увлажнения, неэродированные и смытые. К сожале нию, систематизированных массовых исследований в этом направлении пока не ведётся.

Относительно изученной может считаться пространственная неодно родность почв по гранулометрическому составу. По данным Северо Западного НИИСХ (Благовидов, 1962, 1968;

Сапожников, Корнилов, 1977), на долю песчаных и супесчаных почв приходится около 40 %, легкосуглини стых – 30, среднесуглинистых – 20, тяжелосуглинистых и глинистых – 10 % от всей площади минеральных почв. По данным Иванова с соавт.(1998), для Псковской области характерна более высокая доля лёгких почв.

По комплексу генетических свойств почв Э.И. Гагариной с соавт.

(1995) выделяется 13 почвенных округов. К лучшим по агропроизводствен ным свойствам отнесены дерново-карбонатные и остаточно-карбонатные дерново-подзолистые почвы Ижорского и Лужско-Шелонского округов (за падная и юго-восточная части Ленинградской и западная – Новгородской об ластей), а также дерново-карбонатные и дерново-слабоподзолистые (авто морфные и глееватые) Великорецкого округа (западная часть Псковской об ласти). Сочетание неблагоприятных почвенных условий (песчаный или гли нистый гранулометрический состав, высокая кислотность, переувлажнён ность) свойственно Вепсовско-Андомскому (северо-восток Ленинградской области), Балтийско-Ладожскому (Карельский перешеек), Молого Шекснинскому (Новгородская область) почвенным округам.

Пространственная и временная изменчивость агрофизических и агро химических свойств почв района также весьма значительна. Сложившееся представление об их исключительной неблагоприятности относятся больше к целинным подзолистым почвам. Хотя систематизированные данные имеются пока лишь относительно агрохимических свойств, положительная динамика почти всех показателей почвенного плодородия под влиянием химизации, мелиорации и системы обработки подтверждается результатами многочис ленных длительных опытов (Иванов, Державин, Сычёв и др., 2009;

Иванов, Иванов, 2000;

Иванов, Иванов, Цыганова, 2004).

Данные 8 туров агрохимического обследования почв пахотных угодий показывают, что изменение агрохимических свойств происходило в соответ ствие с изменением доз удобрений и мелиорантов. Если с середины 60-х до начала 90-х годов ХХ века показатели кислотности и содержания подвижных соединений питательных элементов закономерно улучшались, то в последу ющем наметилась обратная тенденция (Концепция…, 2005;

Иванов, Иванов, 2006;

Литвинович, 2011). Обобщённо это может быть охарактеризовано ди намикой площади хорошо окультуренных почв: 50-е годы – 3 – 5 %, 70-е – % (Сапожников, Корнилов, 1977), 90-е – 17 – 20 % (Небольсин и др., 1997;

Ефимов, Иванов, 2000), 2000-е - 5 % (Иванов, Иванов, 2006).

Большие различия в обеспеченности удобрениями не только отдельных хозяйств, но и в целом областей Северо-Западного района стали причиной ещё большей дифференциации свойств пахотных почв региона. Хотя при аг рохимически обоснованном дозировании удобрений известны случаи и по степенного выравнивания показателей плодородия в пределах землепользо вания (Иванов, 1989).

Кроме системы удобрения на пространственную и временную измен чивость свойств почв влияют их генетические особенности, регулирующие буферную способность;

рельеф территории;

погодные условия;

система об работки. Эти взаимосвязи будут рассмотрены в главе 3.

1.3 Экспериментальная база исследований Полевые эксперименты, направленные на решение задач диссертаци онной работы, проведены в опорном пункте АФИ на производственной базе КХ «Прометей» Гдовского района Псковской области, расположенного на плоской равнине моренного и водноледникового происхождения.

При физико-географическом районировании Северо-Запада (Исаченко и др., 1965) эта территория отнесена к Гдовско-Плюсскому району. Корен ными породами служат красноцветные пески и глины лужского горизонта среднего девона (их выходы на дневную поверхность встречаются по бере гам р. Плюсса). Основные почвообразующие породы – морена и двучленные отложения. У последних маломощная водноледниковая супесь подстилается моренными суглинками. На пашне преобладают среднеокультуренные дер ново-среднеподзолистые легкосуглинистые и супесчаные почвы.

В течение 1995 - 2011 гг. было выполнено 8 полевых и модельных опы тов общим объёмом 27 опытолет, в том числе (в хронологическом порядке):

1) Модельный опыт №1 по изучению влияния технологий хранения на свойства минеральных удобрений (1995 – 1997 гг.).

2) Модельный опыт №2 по оценке зависимости степени равномерности внесения минеральных удобрений от технологии их хранения (1995 - гг.).

3) Полевой опыт №1 по изучению влияния степени равномерности внесения аммиачной селитры под озимую рожь (технологической точности системы удобрения) на урожай и качество продукции (1995 - 1997 гг.).

4) Полевой опыт №2 по изучению влияния степени равномерности вне сения азофоски под картофель на урожай, качество продукции и свойства почвы (1995 - 1997 гг.).

5) Модельный опыт №3 по оценке степени равномерности внесения навоза кузовным разбрасывателем РОУ-6 в зависимости от технологии хра нения и ширины рабочего захвата (2004 г.).

6) Полевой стационарный опыт №3 по изучению агроэкологических последствий неравномерного внесения высоких доз навоза в овощном сево обороте (2004 - 2009 гг.).

7) Микрополевой стационарный опыт №4 в звене овощного севооборо та по агроэкологической оценке разных вариантов органо-минеральной си стемы удобрения (2007 - 2011 гг.).

8) Полевой ландшафтный опыт №5 в звене овощного севооборота по агроэкологической оценке разных видов минеральной системы удобрения (2007 - 2011 гг.).

Кроме того, в 2007-2009 гг. проведена сравнительная оценка методов почвенно-агрохимического обследования в пределах ландшафтного экспери мента в Меньковском филиале АФИ, а так же выборочное прецизионное об следование почв на трёх агроэкологических полигонах:

- одного на территории бывшего совхоза «Гдовский» (хозяйства высо кой культуры земледелия) с целью оценки влияния на пространственную и временную изменчивость агрохимических показателей плодородия длитель ного использования системы удобрения;

- двух на территории КХ «Прометей» Гдовского района с целью оценки роли природных и антропогенных факторов в формировании неоднородно сти агрофизических и агрохимических свойств пахотных дерново подзолистых почв.

Модельный опыт №1. Объектами изучения служили распространён ные в производственных условиях технологии хранения минеральных удоб рений (аммиачной селитры и азофоски) – в складе и на открытой площадке под укрытием из полиэтиленовой плёнки. Исследуемые партии удобрений завозились из Новгородского ОАО «Акрон» непосредственно перед заклад кой опыта. Масса контрольной партии 50 кг, срок хранения 6 месяцев (с ноября по 1 мая), повторность трёхкратная. Учитывая зависимость сохран ности исходных свойств удобрения от погодных условий в период хранения, опыт продолжался три года.

В удобрениях определяли содержание влаги (термостатически), эле ментов питания (по соответствующим ГОСТам), гранулометрический состав двухминутным рассевом пробы на приборе РКФ-2У, статическую прочность гранул на приборе ИПГ-1, слежалость после двукратного сбрасывания мешка с удобрениями с высоты 1,5 м.

Модельные опыты №№ 2 - 3. Изучалась степень равномерности рас пределения минеральных удобрений и навоза по фронту работы разбрасыва теля (МВУ-0,5А и РОУ-6 соответственно) в зависимости от технологических свойств удобрений и ширины рабочего захвата на основе ОСТ-7071-82. Суть метода заключается в учёте распределения удобрения по противням прибора «контроллер-электроника МС-2717» после прохода разбрасывателя. Нерав номерность внесения (коэффициент вариации дозы по рабочей ширине за хвата - V,%) оценивается по формуле:

где х – масса удобрения на отдельной учётной площадке, х – средняя масса удобрения на учётной площадке, В опыте расчёты выполнялись на микро-ЭВМ прибора по программе ЦИНАО (Френкель, 1986;

Павловский и др., 1991).

Опыт с минеральными удобрениями выполнялся в течение 3 лет, с навозом – в течение 1 года. Повторность шестикратная.

Аналитические работы в данных опытах включали определение важ нейших технологических свойств удобрений, а у навоза – и степени разложе ния. В варианте с использованием бульдозерной лопаты для внесения пере превшего навоза на делянке площадью 0,1 га равномерно устанавливались противней размером 0,5м 0,5м. Опытный механизатор аккуратно расталки вал на этой делянке 6т навоза.

Полевые опыты №№ 1 - 2. Изучалась зависимость агрохимических свойств почвы и продукционного процесса у озимой ржи и картофеля от сте пени равномерности внесения аммиачной селитры (200 кг га) и азофоски (600 кг/ га), соответственно.

Почва дерново-среднеподзолистая легкосуглинистая среднеокульту ренная. Её морфологическое строение характеризует сделанный перед за кладкой опытов почвенный разрез.

А nах. 0 – 23 см – пахотный слой, серый с желтоватыми включениями припаханного горизонта А2, комковато-порошистый, очень рыхлый, легкосу глинистый, встречаются корни растений и мелкие валунчики, переход рез кий.

А2 23 – 34 см – подзолистый горизонт, желтовато-белёсый, плитчато листоватый, довольно рыхлый, супесчаный, встречаются каменистые вклю чения, ортштейны, переход заметный.

А2В 34 – 41 см – переходный горизонт, желтовато-бурый, плитчато ореховатый, слегка уплотнённый, легкосуглинистый, встречаются валуны, переход постепенный.

В 41 – 102 см – иллювиальный горизонт, красно-бурый, крупно ореховатый, довольно плотный, среднесуглинистый, встречаются валуны, переход малозаметный.

С 102 – 130 см – почвообразующая порода, красно-бурый, глыбисто бесструктурный, плотный, тяжелосуглинистый, с глубины 116 см встречают ся сизые пятна оглеения.

На момент закладки опытов агрохимические показатели составляли:

рНкcl – 5,72 – 6,06, Нг – 0,48 – 1,01 мМоль/100г, Sосн. – 6,80 – 8, мМоль/100г, Vосн. – 88 – 94 %, гумус – 2,34 – 2,78 %, Р2О5подв. – 125 – мг/кг, К2Оподв. – 105 – 171 мг/кг. Агрофизические показатели после посева (посадки) культур: плотность сложения – 1,09 – 1,22 г/см3, плотность твёрдой фазы – 2,63 – 2,69 г/см3, скважность – 55 – 59 %.

Заданные схемой опыта параметры вариации доз удобрений – 0, 25 и 50 % моделировались искусственно, но с учётом фактического распределе ния удобрений в полосе рабочего захвата разбрасывателя МВУ–0,5А соот ветствующего варианта модельного опыта №2. Для этого общая площадь де лянки (108 или 170 м2) делилась на 20 параллельных полос, образующих ми ниделянки шириной 1м и длиной, равной ширине делянки. Минидеянки удобрялись разными дозами в вариантах неравномерного внесения туков (V = 25 или 50 %) и равными – в варианте равномерного внесения.

Озимая рожь и картофель возделывались по принятым зональным тех нологиям с использованием средств механизации. В течение вегетации ве лись наблюдения за факторами внешней среды (метеоусловиями, влажно стью и плотностью почвы, питательным режимом) и за растениями (прохож дением фенофаз, засорённостью, нарастанием вегетативной массы).

Учёт урожая проводился сплошным весовым методом, а статистиче ская обработка данных учёта выполнялась дисперсионным методом (Доспе хов, 1977) с использованием персонального компьютера. Повторность – трёх четырёхкратная.

Почвенные и растительные анализы выполнялись по стандартным ме тодикам, в том числе: рНкcl потенциометрически, гидролитическая кислот ность – по Каппену, сумма обменных оснований – по Каппену-Гильковицу, гумус – по Тюрину в модификации Симакова, легкогидролизуемый азот – по Тюрину-Кононовой, минеральный азот – фотоколориметрически, подвижный фосфор и калий – по Кирсанову, подвижность фосфатов – по Карпинскому Замятиной, водорастворимый калий – по Дашевскому, полевая влажность – термостатически, плотность сложения (объёмная масса) - почвенным буром Качинского, плотность твёрдой фазы (удельная масса) – пикнометрически, общий азот, фосфор и калий – по Гинзбург (из одной навески после мокрого озоления), сырой протеин – умножением содержания общего азота на соот ветствующий сельскохозяйственной культуре переводной коэффициент, крахмал – поляриметрически (по Эверсу), нитраты – колориметрически (по Грандваль-Ляжу).

Полевой стационарный опыт № 3. Объектом изучения были агроэко логические последствия внесения в овощном севообороте «картофель морковь столовая - однолетние травы – капуста белокочанная – редька чёр ная – свёкла столовая» высоких (60 т/га) доз навоза при разной степени рав номерности распределения его по поверхности поля.

Почва дерново-среднеподзолистая легкосуглинистая среднеокульту ренная, имела на момент закладки опыта следующие агрофизические и агро химические показатели: плотность сложения (после посева) – 1,27 г/см3, плотность твёрдой фазы – 2,62 г/см3, скважность – 51 %, рНкcl – 5,99, Нг – 1,56 мМоль/100г, Sосн. – 9,70 мМоль/100г, Vосн. – 86 %, гумус – 2,29 %, N вал. – 0,09 %, Р2О5 вал. – 0,15 %, К2О вал. – 2,0 %, Р2О5 подв. – 447 мг/кг, К2О подв. – 166 мг/кг,.

Морфологическое строение почвенного профиля:

Аnах. 0 – 20 см – пахотный слой серого цвета с небольшими желтова тыми включениями припаханного подзолистого горизонта, комковато порошистый, рыхлый, легкосуглинистый, корни, мелкие валунчики, переход ясный.

А2 20 – 33 см – подзолистый горизонт, желтовато-белёсый, плитчато листоватый, весьма рыхлый, легкосуглинистый, встречаются валунчики, пе реход заметный.

А2В 33 – 40 см – переходный горизонт, желтоватый с бурыми пятнами, плитчатый, уплотнённый, легкосуглинистый, встречаются валуны, переход постепенный.

В 40 - 103см – иллювиальный горизонт, красновато-бурый, орехова тый, плотный, среднесуглинистый, встречаются валуны, переход постепен ный.

С 103 - 140см – почвообразующая порода, красно-бурый, плотный тя жёлый моренный суглинок.

В опыте при закладке в 2004 г. использовался перепревший навоз крупного рогатого скота влажностью 49 % с содержанием в сухом веществе 1,34 % N, 0,84 % Р2О5 и 0, 84 % К2О, а в 2007 г. – полуперепревший сви ной влажностью 78 % с содержанием в сухом веществе 2,00 % N, 1,09 % Р2О и 1,59 % К2О.

Предусмотренные схемой опыта варианты степени неравномерности внесения навоза (V = 0 – 25 – 50 – 100 %) моделировались искусственно с учётом данных модельного опыта №3. Для этого делянка общей площадью 105м2 разбивалась на шесть равных полос (7м2,5м), на которые вносилось расчётное количество навоза (рис.1).

Контроль Навоз, 60тга Навоз, 60тга Навоз, 60тга Навоз, 60тга Рис.1 – Схема формирования требуемой неравномерности внесения навоза Указанный выше овощной севооборот был развёрнут только во време ни. Сельскохозяйственные культуры возделывались по зональным техноло гиям с частичной механизацией производственных процессов. Чистота посе вов от сорняков поддерживалась как агротехническими приёмами, так (на отдельных овощных культурах) и применением гербицидов.

Наблюдения, учёты и анализы проводились также как и в полевых опытах №№ 1 - 2. Но для оценки агроэкологических последствий неравно мерности распределения навоза по площади делянки, помимо средних проб, отбирались почвенные и растительные образцы с соответствующих групп миниделянок: при V = 25 % - 40, 65 и 75 т/га;

V = 50 % - 20, 70 и 90 т/га;

V = 100 % - 2, 40 и 135 т/га. Повторность в опыте трёхкратная.

Полевой стационарный опыт № 4. Указанный полевой (точнее - мик рополевой, или модельнополевой) опыт выполнялся в полиэтиленовых сосу дах без дна с искусственно сформированной в них верхней частью почвенно го профиля: горизонты Аnах. – 0 - 22 см и А2В – 22 - 40 см.

Объектами исследования служили дерново-слабоподзолистые песча ные, супесчаные, легко- и среднесуглинистые почвы хорошей и слабой окультуренности, формирующие контрастную почвенную структуру в форме литогенной мозаики;

виды органо-минеральной системы удобрения и сель скохозяйственные культуры звена овощного севооборота: редька чёрная, картофель, свёкла столовая, капуста белокочанная и морковь столовая.

Исследуемые почвы отбирались из соответствующих горизонтов в пре делах пахотных угодий КХ «Прометей», то есть имели известную автору ис торию предшествующего хозяйственного использования. Средневзвешенные показатели их основных агрохимических свойств отражены в таблице 2.

Таблица 2 – Средневзвешенные агрохимические показатели почвы Дифференциация же отдельных свойств разновидностей была ещё су щественнее (табл.3) Таблица 3 – Агрохимические показатели дерново-слабоподзолистой почвы разного гранулометрического состава Хорошая Схема опыта по системе удобрения включала четыре варианта:

1) контроль (без удобрений) (К);

2) зональная система удобрения (ЗСУ);

3) улучшенная зональная система удобрения (УЗСУ);

4) точная система удобрения (ТСУ).

Повторность в опыте четырёхкратная.

Решение поставленных программой исследования задач осуществля лось путём специальной техники закладки опыта (Иванов, 2009). Последняя основывалась на представлении, что в реальных производственных условиях почти любой обрабатываемый и индивидуально удобряемый пахотный кон тур состоит из нескольких элементарных почвенных контуров, отличающих ся гранулометрическим составом, окультуренностью, да и другими агрогене тическими свойствами. В опыте такие условия моделировались формирова нием каждого варианта системы удобрения на всех восьми почвенных разно стях, представленных восьмью сосудами (рис. 2), то есть имитировался весь ма контрастный почвенный покров, реально представленный на одном из об следованных агроэкологических полигонов КХ «Прометей».

Блоки почв Хорошо окультуренные Слабоокультуренные Рис. 2 – Схематичный план размещения сосудов и вариантов опыта В варианте «зональная система удобрения» (ЗСУ) вносились одинако вые дозы удобрений, рассчитанные по рекомендациям для условий Псков ской области (Иванов и др., 2002) с учётом средневзвешенных агрохимиче ских показателей исходных почв и планируемой урожайности, в том числе:

2007 г. – редька чёрная (30 т/га корнеплодов) – известь, 4,5 т/га + N95Р20К125;

2008 г. – картофель (40 т/га клубней) – навоз, 45 т/га + N100Р30К90;

2009 г. – свёкла столовая (50 т/га корнеплодов) – N130Р50К150;

2010 г. – капуста белокочанная (60 т/га кочанов) – известь, 2,1 т/га + навоз, 50 т/га + N120Р10К90;

2011 г. – морковь столовая (50 т/га корнеплодов) – N100Р40К130.

В варианте «улучшенная зональная система удобрения» (УЗСУ) при закладке опыта проведена точная окультуривающая химическая мелиорация (внесение извести, торфа, фосфоритной муки и сульфата калия из модельно го расчёта доведения агрохимических свойств всех почвенных разностей до оптимальных параметров) (табл. 4).

Таблица 4 – Проектируемые оптимальные параметры почв полевого опыта Гранулометрический Агрохимические показатели Для расчёта доз удобрений использовались нормативы их затрат для изменения агрохимических свойств дерново-подзолистых почв (Иванов и др., 2002), в частности: рНксl на единицу – песчаных – 4, супесчаных – 6, легкосу глинистых – 8, среднесуглинистых – 10 т/га извести;

повышение содержания гумуса но 0,1 % - 25 т/га низинного торфа влажностью 60 % при коэффици енте гумификации 30 %;

повышение содержания подвижного фосфора на мг/кг – 6 кг/га Р2О5 в составе удобрений;

повышения подвижного калия на мг/кг – 4 кг/га К2О песчаных, 5 кг/га – супесчаных, 7 кг/га – легкосуглини стых и 9 кг/га – среднесуглинистых почв в составе калийсодержащих удоб рений. Применительно к рассматриваемому варианту затраты удобрений со ставили: извести 6,6 т в расчёте на 1 га, торфа – 390 т, фосфоритной муки – 375 кг сульфата калия – 790 кг (табл. 5).

Таблица 5 – Дозы удобрений для дифференцированного (точного) окульту Дозы удобрений (известь и навоз в т/га, минеральные удобрения Песчаная Супесчаная Легкосуглинистая Среднесуглинистая удобрения Фосфоритная Сульфат После окультуривания в этом варианте применялась зональная система удобрения, учитывающая произошедшие изменения агрохимических свойств почв:

2007 г. – редька чёрная (30 т/га корнеплодов) – N70К60;

2008 г. – картофель (40 т/га клубней) – навоз, 45 т/га + N80К100;

2009 г. – свёкла столовая (50 т/га корнеплодов) – N100Р30К130;

2010 г. – капуста белокочанная (60 т/га кочанов) – навоз, 50 т/га + N100Р10К70;

2011 г. – морковь столовая (50 т/га корнеплодов) – N100Р10К120.

В варианте «точная система удобрения» (ТСУ) дозы всех видов удоб рений дифференцировались по каждому сосуду с учётом фактических свойств почвы (табл. 6).

При этом средние дозы удобрений по культурам севооборота состави ли:

- редька чёрная – известь, 4,5 т/га + N95Р20К125;

- картофель – навоз, 45 т/га + N98Р18К103;

Таблица 6 – Дозы удобрений в расчёте на 1 га в варианте Вид Дозы удобрений (известь навоз в т, минеральные удобрения в кг д.в.) удобрения Песчаная почва Супесчаная Легкосуглинистая Среднесуглинистая - свёкла столовая – N124Р48К146;

- капуста белокочанная – известь, 2,1 т/га + навоз, 50 т/га + N120Р21К90;

- морковь столовая – N100Р40К130.

Таким образом, по звену севооборота затраты всех видов удобрений во втором и четвёртом вариантах опыта практически одинаковы, то есть известь – 6,6 т/га, навоз – 95 т/га, азотные удобрения в д.в. – 537 - 545 кг/га, фосфор ные – 147 - 150 кг/га, калийные – 585 - 594 кг/га. В варианте №3 («точное окультуривание») общие затраты фосфорных удобрений (с учётом внесенной в мелиоративных целях фосфоритной муки) больше на 24 - 27 кг/га, а калий ных – значительно. Эти различия планируется снивелировать в течение 3 – лет. Дозы азотного удобрения, в сравнении с другими вариантами, меньше на 87 - 95 кг/га.

При выращивании овощных культур и картофеля применялась следу ющая схема размещения растений в сосудах:

- капуста белокочанная – 30 см 60 см;

- морковь столовая – 3 см 30 см.

Посадки поддерживались в чистом от сорняков состоянии периодиче скими ручными прополками. Наблюдения, анализы и учёты, как правило, были аналогичны предыдущим опытам.

Полевой ландшафтный опыт №5. По задачам и объектам исследова ния ландшафтный опыт был во многом сходен с опытом №4, но принципи ально отличался техникой закладки.

Развёртыванию опыта предшествовало прецизионное почвенное и аг рохимическое обследование будущего объекта исследования, представленно го двумя пахотными контурами общей площадью 74,5 га. На основании по лученных данных было выбрано место для стационарного опыта, в котором вводился развёрнутый во времени овощной севооборот. Проложенная в пре делах стационара трансекта обеспечила пересечение четырёх почвенных раз новидностей (песчаных, супесчаных, легко- и среднесуглинистых) с соответ ствующими каждой геохимическими режимами: песчаные и супесчаные – элювиальная фация, суглинистые – аккумулятивно-элювиальная. В пределах каждой разновидности были выделены реперные (ключевые) участки площа дью по 336 м2 (12 м 28 м), на которых закладывались мелкоделяночные по левые опыты по оценке разных вариантов минеральной системы удобрения:

«зональной», «улучшенной зональной» и «точной». Общая площадь делянки 21 м2, учётная – 11,2 м2. Повторность трёхкратная.

Ниже приводится морфологическая характеристика почв реперных участков.

Участок № 1 – почва дерново-слабоподзолистая контактно-глееватая песчаная слабоокультуренная на моренном песке, подстилаемом опесчанен ным тяжёлым моренным суглинком:

Апax. 0 - 22 см – пахотный горизонт, светло-серый, бесструктурный, рыхлый, песчаный, включения корней, червоточин, валунов, переход заметен по сложению и цвету.

А1А2 22 - 37 см – переходный горизонт, светло-серый с желтоватыми пятнами, бесструктурный, рыхлый, песчаный, встречаются корни, червото чины, валуны, переход заметный по цвету.

А2В 37 - 50 см – переходный горизонт, жёлто-белёсый, рыхлый, бес структурный, песчаный, встречаются отдельные корни, валуны, марганцево железистые конкреции, переход языковатый.

В 50 - 57 см – иллювиальный горизонт, жёлтый, бесструктурный, рых лый, песчаный, встречаются валуны, переход постепенный.

ВСg 57 - 102 см - переходный горизонт, жёлтый с сизоватыми пятнами оглеения, незначительно уплотнённый, песчаный с включениями валунов, переход резкий (по цвету и гранулометрическому составу).

D 102 - 130 см – подстилающая порода, красно-коричневый опесчанен ный и завалуненный тяжёлый суглинок.

Участок № 2 – почва дерново-слабоподзолистая контактно-глееватая супесчаная слабоокультуренная на маломощном моренном песке, подстила емом опесчаненным тяжёлым моренном суглинком:

Апax. 0 - 22 см пахотный горизонт, серый, пылеватый, рыхлый, супес чаный, пронизан корнями, присутствуют валуны, червоточины, переход за метный по сложению и цвету.

А1А2 22 - 32 см – переходный горизонт, светло-серый, порошистый, от носительно уплотнённый, супесчаный, завалуненный, встречаются корни и червоточины, переход в следующий горизонт языками.

А2В 32– 41 см – переходный горизонт, желтоватый с белёсыми затёка ми, бесструктурный, песчаный, встречаются валуны и марганцево железистые конкреции, переход постепенный.

ВСg 41 - 55 см – переходный горизонт, жёлтый, бесструктурный, пес чаный, присутствуют валуны и сизоватые пятна оглеения, переход резкий (по цвету и гранулометрическому составу).

D 55 - 130 см – подстилающая порода, красно-коричневый плотный опесчаненный и завалуненный тяжёлый суглинок.

Участок № 3 – почва дерново-глубокоподзолистая, грунтово-глееватая легкосуглинистая хорошо окультуренная на опесчаненном моренном суглин ке:

Апax. 0 - 23 см – пахотный горизонт, тёмно-серый, пылевато комковатый, рыхлый, легкосуглинистый, пронизан корнями, присутствуют валуны и ходы землероев, переход заметный по цвету и сложению.

А1А2 23 - 44 см – переходный горизонт, светло-серый, комковато пылеватый, уплотнённый, легкосуглинистый, встречаются корни и червото чины, валуны, переход языковатый.

А2 44 - 55 см – подзолистый горизонт, желтовато-белёсый бесструктур ный, рыхлый, супесчаный, встречаются отдельные корни, мелкие валунчики, марганцево-железистые конкреции, переход языковатый.

А2В 55 - 66 см – переходный горизонт, жёлтый, плотнее предыдущего, супесчаный, присутствуют мелкие валунчики и марганцево-железистые кон креции, переход ясный языками.

Вg 66 - 82 см – иллювиальный горизонт, жёлто-красный, ореховато слоистый, плотноватый, легкосуглинистый, присутствуют марганцево железистые конкреции и сизоватые пятна оглеения, переход заметный по цвету и сложению.

Сg 82 - 130 см – почвообразующая порода, красно-коричневый, круп ноореховато-призматический, плотный с пятнами оглеения валунный сред ний суглинок.

Участок № 4 – почва дерново-слабоподзолистая грунтово-глеевая среднесуглинистая среднеокультуренная на тяжёлом моренном суглинке.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
 




Похожие материалы:

«Республиканское научное унитарное предприятие Институт системных исследований в АПК Национальной академии наук Беларуси З.М. ИЛЬИНА ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ И УСТОЙЧИВОСТЬ НАЦИОНАЛЬНОЙ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В двух книгах Книга 2 Минск 2012 УДК 338.439.053 Ильина, З.М. Глобальные проблемы и устойчивость национальной продо вольственной безопасности. В 2 кн. Кн. 2 / З.М. Ильина. – Минск: Институт системных исследований в АПК НАН Беларуси, 2012. – 161 с. – ISBN 978-985-6927-05-1. Вторая книга ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное научное учреждение Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса (ФГНУ Росинформагротех) В.И Черноиванов, И. Г. Голубев ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ МАШИН (Состояние и перспективы) Москва 2010 УДК 631.3.02-048.36 ББК 40.72 Ч-49 Рецензенты: П.И. Носихин, д-р техн. наук, проф., генеральный директор ООО ...»

«Раздел 4. ВЕТЕРИНАРНО-САНИТАРНЫЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЖИВОТНОВОДСТВА УДК 632.15:636.2084:615.9 ДИНАМИКА ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В МОЛОКЕ И КРОВИ КОРОВ В ЗОНЕ ЛОКАЛЬНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ АГРОЭКОСИСТЕМ А.М. МАМЕНКО, С.В. ПОРТЯННИК Харьковская государственная зооветеринарная академия г. Харьков, Украина, 62341 (Поступила в редакцию 20.12.2009) Введение. Проблема загрязнения окружающей природной среды тяжелыми металлами, в частности такими опасными, как кадмий и свинец, обостряется во многих странах СНГ. В ...»

«О.М. ХРАМЧЕНКОВА ОСНОВЫ РАДИОБИОЛОГИИ УДК 577 (075.8) ББК 28.071.25 Я 73 Х898 Рецензенты: Н.В. Гребенщикова, кандидат биологически х наук, вед.н.с., Республиканское научно- исследовательское унитарное предприятие Институт радиологии МЧС Беларуси; Переволоцкий А.Н., кандидат сельскохозяйственных наук, ст.н.с., ГНУ Институт леса НАН Беларуси. Рекомендовано научно-методическим советом УО ГГУ им. Ф. Скорины Храмченкова О.М. Х 898 Основы радиобиологии: Учебное пособие для студентов биологических ...»

«Национальный банк Республики Беларусь УО Полесский государственный университет И.Э. БУЧЕНКОВ, О.В. НИЛОВА ДЕКОРАТИВНАЯ ДЕНДРОЛОГИЯ ес Краткий курс лекций Часть 3 ол Пинск ПолесГУ 2013 1    УДК 630*892.5(042.4) ББК 42.378 Б94 Рецензенты: кандидат биологических наук Жудрик Е.В.; кандидат сельскохозяйственных наук Чернецкая А.Г. Утверждено научно-методическим советом ПолесГУ ес Бученков, И.Э. Б94 Декоративная дендрология: краткий курс лекций. Часть / И.Э. Бученков, О.В. Нилова. – Пинск: ПолесГУ, ...»

«ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ Т.А.ЕГОРОВА, С. М. КЛУНОВА, Е.А.ЖИВУХИНА ОСНОВЫ БИОТЕХНОЛОГИИ Допущено Учебно-методическим объединением по специальностям педагогического образования в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности Биология Москва ACADEM'A 2003 _ Б 1 К Л ! О ТЕ К А НГУ iMHi М.П. ,\ра:смано* fl/IHU ^Сои) УДК 631.147(075.8) ББК 30.16я73 ЕЗО Рецензенты: канд. биол. наук, доц. Е.А. Калашникова (зав. кафедрой сельскохозяйственной биотехнологии МСХА ...»

«Андрей Николаевич Куприянов Арабески ботаники. Книга вторая: Томские корни Арабески ботаники. Книга вторая: Томские корни: Издательство Вертоград; Кемерово; 2008 ISBN 5915260039 Аннотация К92 Куприянов, Андрей Николаевич . Арабески ботаники. Книга вторая: Томские корни/А. Н. Куприянов ; худож. О. Г. Помыткина, А. Н. Куприянов. — Кемерово : Вертоград, 2008. — 224 с. — ISBN 5-91526-003-9. Эта книга является логическим продолжением первой книги, вышедшей в 2003 году. Автор описывает развитие ...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ИНСТИТУТ АГРАРНЫХ ПРОБЛЕМ РАН ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ РЕГИОНАЛЬНЫХ АГРОПРОДОВОЛЬСТВЕННЫХ СИСТЕМ (Материалы Всероссийской школы молодых ученых) 26-27 октября 2010 г. САРАТОВ 2010 УДК 338.43 ББК 65.32 РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: А.А.Анфиногентова, академик РАН, член-корреспондент Рос- сельхозакадемии (главный редактор), С.Н. Семенов, д.э.н., Хлопов В.Д., к.э.н. (зам. главного редак тора), Н.С. Осовин (ответственный секретарь). Члены ...»

«А в т о р ы: А. А. Агрба,канд.сельскохозяйственныхнаук,М. Ш.Шин­ куба,доц.,канд.биологическихнаук,В. Н. Бигвава, А. Т. Вартагава, Л. А. Мокроусова, Л. А. Столярова, И. К. Хуапшыху Р е ц е н з е н т ы: Л. Я. Айба,д-рсельскохозяйственныхнаук,профессор,академик,вице- президентАкадемиинаукАбхазии; Г. А.Хватыш,канд.сельскохозяйственныхнаук,профессор; Л. Е. Гарт, доц., канд.сельскохозяйственныхнаук. Рекомендованокпубликацииученымсоветом Научно-исследовательскогоинститутасельскогохозяйства ...»

«nostradamus_mishel_centurie.rtf Мишель Нострадамус Centurie Пророчества Мишеля Нострадамуса: Либiдь; Киев; 1991 ISBN 5-325-00247-3 Аннотация Придет ли конец света и какие испытания ожидают Человечество в случае его духовной деградации? В какой стране и когда земля иссохнет еще. больше и начнутся сильные землетрясения? Имел ли в виду автор Октябрьскую революцию, предсказывая чрезвычайные перемены через 73 года и 7 месяцев царствования злых законов? У подножия какой горы спрятаны* несметные ...»

«Морис Метерлинк Жизнь пчел OCR zrcadlo Метерлинк М. Тайная жизнь термитов.: ЭКСМО-Пресс; Москва; 2002 ISBN 5-04-008974-0 Аннотация Человечество издавна беспокоил вопрос: одиноки ли мы во Вселенной? Те, кто задумывался над этим, чаще всего устремлялись мыслью в надзвездные миры, гадая, есть ли жизнь, например, на Марсе и как она может при этом выглядеть. Между тем совсем рядом с нами обитают хорошо знакомые всем существа, жизнь которых нисколько не проще и не скучнее нашей. В их загадочный мир ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Всероссийский научно-исследовательский институт кормов имени В. Р. Вильямса МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ АДАПТИВНОЕ КОРМОПРОИЗВОДСТВО Материалы Международной научно-практической конференции Многофункциональное адаптивное кормопроизводство, посвященной памяти академика Россельхозакадемии Б. П. Михайличенко 28–29 августа 2012 г. Москва 2013 УДК 633 : 631 М 73 Многофункциональное адаптивное кормопроизводство / Под редак цией члена-корреспондента ...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова Кафедра отраслевой и территориальной экономики РЕГИОНАЛЬНАЯ ЭКОНОМИКА Часть II Размещение производительных сил – теория региональной экономики Учебное пособие Под редакцией Ф.З. Мичуриной Пермь ФГОУ ВПО Пермская ГСХА 2011 УДК 332 ББК 65.04 Р-326 Рецензенты: М.Д. ...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова Кафедра отраслевой и территориальной экономики Ф.З. Мичурина, В.Ф. Еремеев, С.Б. Мичурин РЕГИОНАЛЬНАЯ ЭКОНОМИКА Часть I Экономическая география: введение в региональную экономику Учебное пособие Под редакцией Ф.З. Мичуриной Пермь ФГОУ ВПО Пермская ГСХА 2011 УДК ...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова Кафедра отраслевой и территориальной экономики МЕЖДУНАРОДНАЯ ЭКОНОМИКА Учебное пособие Под редакцией профессора Ф.З. Мичуриной Допущено УМО по образованию в области производственного менеджмента в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по ...»

«Editura Ceres, Bucuresti, 1976 Малаю А. М 18 Интенсификация производства меда/Пер, с рум. Л. X. Левентуля; Под ред. и с предисл. Г. Д. Билаша.—М.: Колос, 1979.—176 с., ил. Книга содержит сведения о биологии пчел, способах их кормле- ния и размножения и наиболее эффективных методах повышения их медопродуктивности. Освещается опыт содержания пчел в Румынии, странах Западной Европы и США. Предназначена для пчеловодов колхозных и совхозных пасек. 40709—281 о35(01)-79 137~79- 3804020700 ББК 46.91 ...»

«1 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НАЦИОНАЛЬНЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ИНСТИТУТ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ (г. ХАРЬКОВ, УКРАИНА) МИНИСТЕРСТВО АГРАРНОЙ ПОЛИТИКИ УКРАИНЫ ХАРЬКОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В. В. ДОКУЧАЕВА НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ ХАРЬКОВСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ УКРАИНСКОГО ЭНТОМОЛОГИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА ВИДОВЫЕ ПОПУЛЯЦИИ И СООБЩЕСТВА В АНТРОПОГЕННО ...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОРМОВ ИМЕНИ В. Р. ВИЛЬЯМСА А. А. КУТУЗОВА ЛЕКЦИИ ПОСЛЕВУЗОВСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 06.01.06 — ЛУГОВОДСТВО, ЛЕКАРСТВЕННЫЕ И ЭФИРНО-МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ Специализация Луговодство Москва 2013 УДК 632.2.03 К 95 Кутузова А. А. Лекции послевузовского образования по специаль ности 06.01.06 — луговодство, лекарственные и эфирно-масличные культуры. — М.: ООО Угрешская типография, 2013. — 116 с. Темы ...»

«ЦЕНТР НАУЧНОГО ЗНАНИЯ ЛОГОС СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ I Международной научно-практической конференции ЭКОНОМИКА СЕГОДНЯ: ПРОБЛЕМЫ И ПУТИ РЕШЕНИЯ СТАВРОПОЛЬ 2011 УДК 338.2 ББК 65.05 Э 40 Редакционная коллегия: Кирищиева И.Р., д-р экон. наук, доцент Ростовский государственный университет путей сообщения (г.Ростов-на-Дону). Скорев М.М., д-р экон. наук, профессор, Ростовский государственный университет путей сообщения (г.Ростов-на-Дону). Черкесова Э.Ю., д-р экон. наук, профессор, заведующая кафедрой ...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.