Медь и марганец в агроландшафтах юга Нечерноземья и оптимизация их применения в полевых агроценозах (30.03.2009)

Автор: Кудашкин Михаил Иванович

Вико-овсяная смесь

на зерно контроль (фон) – N20Р20К20 3,03 2,56 3,92 – 3,21 3,18

фон + CuSО4 – 0,10 % раствор 3,15 2,65 4,05 – 3,27 3,37

фон + MnSО4 – 0,10 % раствор 3,41 2,73 4,07 – 3,32 3,38

Пар чистый контроль (фон) – N20Р20К20 3,76 2,65 3,75 – 3,15 3,33

фон + CuSО4 – 0,10 % раствор 3,81 2,71 3,84 – 3,20 3,46

фон + MnSО4 – 0,10 % раствор 3,92 2,82 3,92 – 3,20 3,46

НСР05 Частных различий, т/га 0,028 0,020 0,021 – 0,027

Предшественник (А), т/га 0,016 0,012 0,012 – 0,016

Удобрение (В), т/га 0,014 0,010 0,011 – Fф <F05

Таким образом, звено 3–4-польного севооборота с чистым паром приводит к существенному снижению плодородия почвы, эффективности микроудобрений, урожайности культур, ухудшению качества продукции, заражению зерна спорыньей. Посевы клевера лугового обеспечивают более высокий уровень азотного питания последующих трех культур севооборота в размерах, эквивалентных ежегодному внесению около 60 кг/га минерального азота, что подтверждается данными других исследователей.

Влияние ландшафтных условий местности на динамику форм

соединений микроэлементов и тяжелых металлов в почвах

Динамика форм соединений микроэлементов за вегетационный период яровой пшеницы (Кемлянский совхоз-техникум

Ичалковского района, 1984 г.)

Прогноз эффективного применения медных и марганцевых удобрений обусловливает необходимость изучения динамики форм их соединений в онтогенезе растений с целью определения срока внесения некорневых подкормок.

Отбор почвенных образцов проводился с чернозема выщелоченного тяжелосуглинистого из слоя 0–20 и 21– 40 см в фазы кущения, стеблевания, колошения и полной спелости зерна. Количество валовой меди в почве не зависело от сроков отбора образцов и составило 17,0 млн–1. Максимальное содержание необменной меди отмечено в стеблевание пшеницы – 6,5 млн–1, к уборке оно снизилось до 4,3 млн–1. Между содержанием необменной меди и сроком отбора почвы корреляционная связь более существенна для слоя

21–40 см (у=5,13+1,19х–0,36х2, r=0,69±0,3).

В исследуемых слоях почвы количество обменной меди снижается примерно в два раза – с 0,7–0,9 до 0,4 млн–1. Уравнение регрессии показывает, что характер изменения количества обменной меди в зависимости от сроков отбора в обоих слоях одинаков и подчиняется квадратичной зависимости у=0,92+0,09х–0,04х2 (r=0,57±0,01).

Максимум содержания меди в составе органического вещества в почве отмечали к уборке яровой пшеницы Белорусская 12–3,9 млн–1. Для обоих слоев почвы изменения аппроксимируются уравнением вида

у=2,83–1,18х+0,31х2 (r=0,60±0,2).

Пределы колебания уровня меди в составе несиликатных соединений железа за вегетационный период в обоих слоях относительно невелики (r=0,46–0,60), но содержание меди в составе аморфных соединений снизилось с 6,7 до 3,0 млн–1. При этом функциональная связь более сильная (r=0,70–0,83).

Максимальное содержание водорастворимой меди было в фазу кущения пшеницы – 0,33 млн–1. К уборке ее количество снизилось до 0,10 млн–1. Уравнение регрессии показывает линейную и степенную зависимость от срока отбора проб: для слоя 0–20 см у=0,08+0,32х (r=0,74±0,02),для слоя

21–40 см у=0,34х(-0,79) (r=0,96±0,04).

Таким образом, снижение содержания легкоподвижных соединений меди в период роста и развития растений и их перехода в недоступные формы вызывает необходимость проведения некорневых подкормок, особенно в колошение пшеницы.

Динамика тяжелых металлов в почвах

Динамика тяжелых металлов подвержена значительному варьированию по годам. За 2000–2005 гг. коэффициент вариации меди на реперных участках локального мониторинга в агроландшафтах опольно-эрозионного типа составлял 13,3–23,0 %, марганца – 25,1–37,6 %. В остальных агроландшафтах варьирование меди составляет 8,6–18,9 % (слой 0–20 см). Сильная вариация по годам характерна для марганца: для дерново-подзолистой почвы полесского агроландшафта вариация достигает 46,8–51,6 %, а в черноземах – 25,3–38,4 %. Максимальное количество ТМ в слое 0–60 см определено весной, минимальное – летом. Для рассматриваемых ТМ характерно постепенное снижение их содержания от пахотного горизонта к подпахотному. Из агрохимических показателей почвы и компонентов ландшафта в целом наиболее существенно влияют на содержание ТМ гумус, рН и атмосферные осадки. Для слоя почвы 0–60 см коэффициент множественной корреляции R=0,84±0,12. В пахотном слое почвы на динамику меди эти факторы оказывают также существенное влияние: у=16,53–0,10х1–0,47х2–0,0277х3 (R=0,84±0,13), где х1 – содержание органического вещества в почве, %; х2 – величина рН; х3 – осадки за год, мм. Абсолютное содержание тяжелых металлов (Cu, Mn) в почвах агроландшафтов Мордовии значительно ниже ПДК, поэтому проблемы снижения их токсичности в республике не существует.

Влияние ландшафтных условий местности на содержание

тяжелых металлов в растениях

По данным локального мониторинга химического состава растений и нашим определениям в полевых опытах можно констатировать, что при ПДК меди в зерне 5,0 млн–1 ее количество в пшенице, ржи, ячмене, горохе и других культурах в опольно-эрозионных агроландшафтах колеблется в пределах 1,8–3,0 млн–1, в полесских – 1,7–2,1 млн–1.

Наиболее низкое содержание марганца характерно для растительности ландшафтов опольно-эрозионного типа – 14,6 млн–1 против – 20,1 млн–1 в среднем для растений полесских ландшафтов. В целом характер распределения тяжелых металлов в растениях аналогичен распределению микроэлементов: больше меди в агроландшафтах опольно-эрозионного типа с черноземными почвами и меньше в группе агроландшафтов полесского типа с дерново-подзолистыми почвами. По марганцу отмечается обратная зависимость. В течение вегетационного периода растений максимальное содержание тяжелых металлов определено в кущение и минимальное – в период созревания культуры.

Влияние систем земледелия на баланс меди и марганца и экологическая оценка их применения в агроландшафтах юга Нечерноземья

По данным агрохимслужбы Мордовии, валовое содержание меди в диаммофоске составляет 8,0 млн–1, а марганца – 38,0 млн–1. На ландшафты опольно-эрозионного типа в год выпадает 470 мм осадков с содержанием меди и марганца 0,009–0,010 млн–1/л. По аналитическим данным, в почве содержится около 1 % водорастворимой и обменной меди. То есть поступающие с атмосферными осадками медь и марганец почти полностью теряются с фильтрационными водами. В измельченной соломе злаков содержание меди составляет 1,1 млн–1, а марганца – 16,9 млн–1, в сидеральной массе клевера лугового – соответственно 2,6 и 10,6 млн–1, в зерне пшеницы и ячменя – 3,5 и 20,4 млн–1. Для некорневой подкормки растений использовались химически чистые соли – медь сернокислая (250 г/га в год – 60,0 г в пересчете на элемент) и марганец сернокислый (250 г/га в год). Статьи баланса приведены в табл. 14.

Биоэнергетическая и экономическая оценка применения медных и марганцевых микроудобрений в агроландшафтах юга Нечерноземья

Энергетическая оценка способов применения медных и марганцевых микроудобрений в интенсивных технологиях возделывания озимой пшеницы, ржи и ячменя на фоне агроландшафтов разных типов

Энергетические затраты на возделывание озимой пшеницы и ржи по интенсивной технологии в агроландшафтах опольно-эрозионного типа варьируют в пределах 45,9–46,6 ГДж/га, в ландшафтах конечно-моренные гряды – 45,5–46,2, полесских – 45,4–46,0 ГДж/га. Коэффициент биоэнергетической эффективности озимой пшеницы был самым высоким в агроландшафтах опольно-эрозионного типа – 2,09 против 1,34 в ландшафтах конечно-моренные гряды и 0,99 – в полесских. Среди вариантов максимальный коэффициент – 2,23 приходится на обработку семян и посевов сульфатом марганца, а в полесских – сульфатом меди – 1,06. В целом биоэнергетическая эффективность возделывания озимой пшеница, ржи и ячменя снижается от агроландшафтов опольно-эрозионного типа к полесским.

Энергетическая оценка предпосевной обработки семян сульфатом меди на фоне макроудобрений, способов использования клевера лугового

и его заделки в ресурсосберегающих технологиях возделывания яровой мягкой и твердой пшеницы

Максимальный выход валовой энергии с урожаем мягкой и твердой пшеницы получен при использовании клевера лугового на семена – 47,8 и 32,1 ГДж/га, на сидераты – 43,9 и 31,6, на сено – 41,5 и 27,2 ГДж/га соответственно на вариантах с отвальной вспашкой и применением медных удобрений по фону припосевного внесения NPK и мочевины в фазу колошения. Однако с увеличением энергоемкости технологии коэффициент биоэнергетической эффективности возделывания мягкой и твердой пшеницы снижается с 2,60 и 2,53 на контроле до 2,10 и 1,30 соответственно на варианте с медью и азотом. Таблица 14 – Баланс меди и марганца в звене озимая пшеница – яровая пшеница – ячмень при разных

системах земледелия (2000–2002 гг.)


загрузка...