Агропроизводственная характеристика пахотных почв и разработка приемов их рационального использования и повышения плодородия

 

Таблица 2. Баланс гумуса (почва дерново-подзолистая легкосуглинистая)

 

 

Таблица 3. Баланс гумуса (почва дерново-подзолистая песчаная)

Выращи-ваемая культура	Минерализация гумуса, т/га			Образование гумуса из растительных остатков, т/га						Баланс гумуса (+/–), т/га	Орг. удобре-ния для компенс. гумуса, т/га
	Запасы гумуса в Апах	К. минер. % от запаса гумуса	Мине-рали-зация гумуса	Предшест-венник	Урожай-ность пред-шест-венника, т/га	К. выхода раст. остат-ков	Кол-во раст. остат-ков, т/га	К. гумифи-кации раст. оста-ков	Образо-валось гумуса
Картофель	93,70	3,8	3,56	Овес	2,2	1,2	2,64	0,15	0,37	-3,19	63,8
Ячмень	93,70	2,1	1,97	Картофель	14,0	0,13	1,82	0,05	0,09	-1,88	37,6
Клев.+тимо-феевка 1г.п.	93,70	1,5	1,41	Ячмень	2,2	1,2	2,64	0,15	0,37	-1,04	20,8
Озимая рожь	93,70	2,1	1,97	Клев.+тимоф. 1г.п.	3,3	1,4	4,62	0,18	0,83	-1,14	22,8
Овес	93,70	2,1	1,97	Озимая рожь	2,3	1,4	3,22	0,15	0,48	-1,49	29,8
Итого по сево-обороту			10,88						2,14	8,74	174,8

 

 

     Результаты расчетов показали, что  изучаемые почвы характеризуются  следующими параметрами гумусного  состояния:

     1.Дерново-подзолистая легкосуглинистая  почва по обеспеченности гумусом относится к среднеобеспеченным, качественный состав гумуса ее гуматно-фульватный (отношение СГК::СФК равно 0,65), обеспеченность гумуса азотом-средняя (отношение С:N составляет 13).

     Баланс гумуса дерново-подзолистой  легкосуглинистой почвы в севообороте  – отрицателен (дефицит баланса  гумуса за ротацию севооборота  составил 6,61 т/га. Наиболее отрицательный баланс гумуса сформировался под пропашной культурой – картофелем (- 2,49 т/га). Наименее отрицателен – под многолетними травами,1 –го года пользования и озимой ржи (от -0,71 до -0,73 т/га). Зерновые культуры по дефицитности гумуса занимают промежуточное значение  (от -1,16 до -1,52 т/га).

     Для компенсации потерь гумуса  в почве и создания бездефицитного  баланса гумуса необходимо внести: за ротацию этого севооборота  – не менее 110,15 т/га навоза, ежегодно (в среднем) – не менее 18,4 т/га.

     Дерново-подзолистая песчаная почва- средне обеспечена гумусом, состав  гумуса этой почвы гуматно-фульватный  отношение СГК::СФК равно 0,60), обеспеченность гумуса азотом-низкая (отношение С:N составляет 16).

     Баланс гумуса дерново-подзолистой песчаной почвы в севообороте – отрицателен (дефицит баланса гумуса за ротацию севооборота составил 8,74 т/га. Наиболее отрицательный баланс гумуса сформировался под пропашной культурой – картофелем (- 3,19 т/га). Наименее отрицателен – под многолетними травами,1 –го года пользования и озимой ржи (от -1,04 до -1,14 т/га). Зерновые культуры по дефицитности гумуса занимают промежуточное значение  (от -1,49 до -1,88 т/га).

     Для компенсации потерь гумуса  в почве и создания бездефицитного  баланса гумуса необходимо внести: за ротацию этого севооборота – не менее 174,8 т/га навоза, ежегодно (в среднем) – не менее 29,3 т/га.

     Бездефицитный баланс гумуса складывается в том случае, когда процессы разложения органического вещества и его образования в почве уравновешены. Если накопление гумуса превышает его разложение, то идет воспроизводство гумуса и плодородие почв постоянно растет. Основным естественным источником пополнения органического вещества в почве являются: корневые и пожнивные остатки, возмещается до 50% потерь гумуса; навоз, из каждой тонны образуется до 125 кг гумуса; многолетние бобовые травы, сберегают до 200 кг гумуса; солома, из каждой тонны образуется до 200 кг гумуса.(Лапа В.В.,2009).

2.2. Состав обменных катионов и реакция среды в пахотных дерново-подзолистых почвах и обоснование норм известковых удобрений.

     Большинство сельскохозяйственных культур, возделываемых в Нечерноземной зоне, хорошо растут и развиваются при слабокислой и близко к нейтральной реакции среды. Однако широко используемые в земледелии Нечерноземной зоны дерново-подзолистые почвы характеризуются высокой степенью кислотности, низким содержанием гумуса, обменных оснований и питательных элементов. Основным фактором, снижающим урожайность большинства сельскохозяйственных культур в этой зоне, является высокая кислотность почвы и почвенного раствора, из-за недостатка обменных оснований в почвенно-поглощающем комплексе (ППК). Первоочередным приемом окультуривания дерново-подзолистых почв является известкование. Внесение известковых удобрений обеспечивает снижение почвенной кислотности почвы и изменение соотношения катионов в ППК, переход подвижных форм токсичных элементов (Al3+, Fe3+) в труднорастворимые соединения. (Авдонин Н.С.,1976).

2.2.1. Состав обменных катионов 2-х разновидностей дерново-подзолистых почв пахотных почв; расчет степени насыщенности этих почв основаниями; определение нуждаемости их в известковании.

     Степень насыщенности основаниями (V, %) рассчитывают по уравнению:

V,% = Ca + Mg/(Ca + Mg) + Hг * 100

где: Ca + Mg – сумма обменных оснований Ca2+ и Mg2+, мг-экв/100 г почвы;

Нг – гидролитическая кислотность, мг-экв Н+ на 100 г почвы.

Для дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы:

V,% = 13,7/13,7 + 3,2 * 100 = 81%

Для дерново-подзолистой песчаной:

V,% = 6,1/6,1 + 2,1 * 100 = 74,4%

2.2.2. Расчет нормы СаСО3 для изучаемых почв:

а) по величине рН солевой вытяжки и механическому составу;

б) по гидролитической кислотности;

     С интенсификацией земледелия  значимость известкования как  средства коренного улучшения кислых почв возросло. Это связано с увеличивающимся отчуждением из них кальция и магния за счет выноса сельскохозяйственными культурами, с вымыванием атмосферными осадками, применением значительных количеств кислых минеральных удобрений.

     Нуждаемость почв в известковании по величине рН солевой вытяжки, степени насыщенности основаниями и  механическому составу для дерново-подзолистой легкосуглинистой и песчаной почвы слабая.

     а) Определение нормы СаСО3 величине рН солевой вытяжки и механическому составу:

     Для дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы: норма CaCO3  равна 3,6 т/га

     Для дерново-подзолистой песчаной почвы: норма CaCO3  равна 2,8 т/га

     б) Определение нормы СаСО3 по гидролитической кислотности:

Раcчет нормы CaCO3, в тоннах на 1 га, производится по уравнению:

Н = 0,05 * Нг * d * h

- 0,05 - количество СаСО3, г, необходимое для нейтрализации 1 мг-экв Н+;

- Нг - гидролитическая кислотность, мг-экв/100 г почвы;

- d - плотность сложения почвы, г/см3;

- h - глубина пахотного слоя, см.

Для дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы:

Н = 0,05 * 3,2 * 1,33 * 23 = 4,9 т/га

Для дерново-подзолистой песчаной почвы:

Н = 0,05 * 2,1 * 1,28 * 24 = 3,2 т/га

     Определение доз извести по  гидролитической кислотности более  точное, чем по величине рН и гранулометрическому составу. Хотя и этот метод имеет недостатки.

2.2.3. Определение норм известковых удобрений и сдвига рН после проведения известкования изучаемых почв.

     Известковые удобрения, используемые для нейтрализации кислой реакции почв, делят на несколько групп: известковые удобрения промышленного производства (известковая и доломитовая мука), переработанные известковые туфы, гажа и отходы промышленности (сланцевая зола, цементная и мраморная пыль, металлургические шлаки).

     Известковые удобрения содержат определенное количество примесей, влаги  и механических частиц крупнее 1 мм. Чтобы определить норму того или иного известкового удобрения, необходимо внести поправки на содержание в нем извести (СаСО3), а также на влажность, содержание примесей и частиц крупнее 1 мм. Норму известкового удобрения при этом рассчитывают по уравнению:

Д = Н * 100 * 100 * 100/(100-В) * (100-К) * П

- Д – количество известкового удобрения, т/га;

- Н – норма СаСО3 (в т/га), которую определяют по гидролитической кислотности или по рНKCL;

- К – количество примесей и частиц крупнее 1 мм, %;

- П– нейтрализующая способность известкового удобрения в пересчете на СаСО3 или СаСО3+МgСО3,%;

Величину сдвига рН для изучаемых почв определяют по уравнениям:

- для песчаных и супесчаных  у = 0,2787 х – 0,00919 х2;

- легко- и среднесуглинистых у = -0,361 + 0,541 х0,5;

- тяжелосуглинистых у = -0,468 + 0,454 х0,5;

- у – величина сдвига рН; 

- х – норма внесенной извести, т/га СаСО3.

Для дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы:

Д = 4,9 * 100 * 100 * 100/(100-5) * (100-7) * 70 = 8

у = -0,361 + 0,541 х0,5=1,8

Для дерново-подзолистой песчаной почвы:

Д = 3,2 * 100 * 100 * 100/(100-5) * (100-7) * 70 = 5

у = 0,2787 х – 0,00919 х2 = 1,1

     Результаты расчетов показали, что изучаемые почвы характеризуются следующими кислотно-основными свойствами.

     Дерново-подзолистая легкосуглинистая  почва по степени кислотности  относится к слабокислым (рНKCL 5,4), степень насыщенности основаниями этой почвы составляет 81 %.

     Для устранения избыточной кислотности требуется внести извести (в пересчете на СаСО3): расчет по величине рН солевой вытяжки и механическому составу – 3,6, расчет по ГК- 4,9. Внесение такого количества извести обеспечит сдвиг рН на 1,8 единиц, и величина  рНКCL данной почвы достигнет 7,2.

Дерново-подзолистая песчаная почва по степени кислотности относится к слабокислым (рНKCL 5,1), степень насыщенности основаниями этой почвы составляет 74,4 %.

     Для устранения избыточной кислотности  требуется внести извести (в пересчете на СаСО3): расчет по величине рН солевой вытяжки и механическому составу – 2,8, расчет по ГК- 3,2. Внесение такого количества извести обеспечит сдвиг рН на 1,1 единиц, и величина  рНКCL данной почвы достигнет 6,2.

2.3. Оценка питательного режима дерново-подзолистых пахотных почв и обоснование потребности в минеральных удобрениях.

     Азотное, фосфатное и  калийное состояние целинных  дерново-подзолистых почв могут  быть оценены достаточно однозначно. За редкими исключениями, в первом  минимуме в них находится азот. Его содержание в гумусовом горизонте в среднем составляет 0,05 - 0,15 %, а запасы в 1 м слое почвы - 4 -5 т/га. Практически такое же содержание в горизонте А1 и фосфора, но по причине более монотонного его распределения по профилю, запасы этого элемента в метровой толще колеблются от 8 до 30 т/га Содержание калия достаточно высокое во всех горизонтах (1 -3 %), поэтому его запасы в метровом слое почвы исчисляются сотнями тонн. (Авдонин Н.С., 1976).

2.3.1. Определение обеспеченности 2-х разновидностей дерново-подзолистых почв доступными формами фосфора и калия.

     В зависимости от содержания подвижных соединений фосфора и калия, почвы подразделяют на несколько групп. Эти группы учитывают при определении норм фосфорных и калийных удобрений.

     Дерново-подзолистая легкосуглинистая почва содержит 14 мг/100 г почвы Р2О5 и 15 мг/100 г почвы К2О – это высокое содержание этих элементов, данная почва не нуждается во внесение калийных и фосфорных удобрений.

Дерново-подзолистая песчаная почва содержит 10 мг/100 г почвы Р2О5 и К2О- это среднее содержание. В эту почву нужно периодически вносить калийные и фосфорные удобрения.

2.3.2. Расчет норм минеральных удобрений под сельскохозяйственные культуры севооборота с использованием справочных таблиц

     Норма минеральных удобрений под сельско-хозяйственные культуры для дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы, кг/га представлена в таблице 4.

     Норма минеральных удобрений под сельскохозяйственные культуры для дерново-подзолистой песчаной почвы, кг/га представлена в таблице 5.

 

 

Таблица 4. Норма минеральных удобрений под сельскохозяйственные культуры для дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы, кг/га

Культура, планируемая урожайность, ц/га	Азотные удобрения при окультуренности	Фосфорные удобрения при содержании Р2О5 мг/100 г	Калийные удобрения при содержании К2О мг/100 г
	слабой	8-15	10-20
Картофель
170-190	-	80	80
Ячмень
20-25	80	50	50
Клевер+тимофеевка 1г
30-35	30	40	40
Озимая рожь
20-25	80	50	50
Овес
20-25	70	40	40