Изменение основных свойств дерново-подзолистой супесчаной почвы под действием органоминеральных удобрений и бактериального препарата "Байкал ЭМ-1"

Влияние различных доз органических удобрений и бактериального препарата "Байкал ЭМ-1" на изменение свойств дерново-подзолистой супесчаной почвы. Динамика образования аммиачного и нитратного азота, гумуса в слое почвы и урожайность горохо-овсяной смеси.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 26.11.2017
Размер файла 19,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Изменение основных свойств дерново-подзолистой супесчаной почвы под действием органоминеральных удобрений и бактериального препарата «Байкал ЭМ-1»

Введение

удобрение бактериальный почва урожайность

Малопродуктивные дерново-подзолистые почвы легкого гранулометрического состава обладают крайне низким биоклиматическим потенциалом и для повышения их плодородия необходимо поддерживать положительный баланс гумуса и питательных элементов за счет нормированного внесения органических и минеральных удобрений. Установлено, что эффективность удобрений повышается при внесении биологических добавок.

Однако до настоящего времени отсутствуют сведения о влиянии сочетания минеральных удобрений, навоза, торфа и микробных препаратов на свойства дерново-подзолистых почв и урожайность сельскохозяйственных культур.

В связи с этим требуется широкое дополнительное исследование использования органоминеральных удобрений и их сочетания с микробным препаратом «Байкал ЭМ-1» на агрофизические и агрохимические свойства дерново-подзолистой супесчаной почвы.

Анализ источников

Эффективное развитие сельского хозяйства на современном этапе базируется на принципе наращивания производства сельскохозяйственной продукции с сокращением потребления энергоресурсов. Существенно повысить эффективность использования дерново-подзолистых почв легкого гранулометрического состава возможно только при ускоренном окультуривании с внесением различных органических удобрений [1].

Традиционные агротехнические приемы, направленные на повышение содержания гумуса в почвах, основаны на внесении значительных доз органических удобрений в виде навоза [2-5]. Как правило, дозы удобрений рассчитываются исходя из потребностей растений в элементах питания. Использование органического вещества - торфа - более экологично, но менее эффективно, так как требуется больше времени на его минерализацию [6-8].

В практике сельского хозяйства для активации процесса минерализации органического вещества в почве используются такие бактериальные препараты, как азотовит, ризобактерин, бактофосфин, тамир и другие. В частности, последнее время рекламируется микробный препарат «Байкал ЭМ-1», который обогащает почву полезными микроорганизмами, улучшает структуру почвы и ускоряет процесс минерализации органического вещества [9].

Методы исследования

Экспериментальные полевые исследования по изучению влияния органоминеральных удобрений и микробного препарата «Байкал ЭМ-1» проведены на опытном объекте «Тинки-II» Рязанской области.

Почва участка дерново-подзолистая, по гранулометрическому составу супесчаная. Мощность гумусового горизонта 14-16 см. Содержание гумуса в слое 0-20 см составляло 1,3 %, а в слое 20-40 см - 0,4 %. Реакция почвенного раствора слабокислая (рН солевой вытяжки 5,2), сумма поглощенных оснований равна 3 мг-экв/100 г почвы, степень насыщенности основаниями в пределах 40 %. Содержание подвижного фосфора в пахотном слое - 14,5 мг, обменного калия - 7,3 мг на 100 г почвы. Плотность сложения в слое 0-20 см равна 1,65 г/см3, пористость - 37 %, полная влагоемкость - 22,4 %.

Полевой стационарный опыт проводился по следующей схеме:

1. Контроль (без удобрений).

2. NPK на планируемый урожай (фон).

3. Фон + 25 т навоза + 25 т торфа.

4. Фон + 25 т навоза + 25 т торфа + ЭМ-1.

5. Фон + 25 т навоза + 50 т торфа.

6. Фон + 25 т навоза + 50 т торфа + ЭМ-1.

7. Фон + 25 т навоза + 75 т торфа.

8. Фон + 25 т навоза + 75 т торфа + ЭМ-1.

9. Фон + 25 т навоза + 100 т торфа.

10. Фон + 25 т навоза + 100 т торфа + ЭМ-1.

Размер опытных делянок 25 м2, повторность в опыте четырехкратная. Культура реагент - горохо-овсяная смесь. Агротехника возделывания культуры в опыте общепринятая для рассматриваемой зоны.

Основная часть

Внесение органических удобрений с последующим перемешиванием в процессе обработки пахотного слоя повлияло существенным образом на изменение плотности сложении и пористости почвы (табл. 1).

Таблица 1. Влияние доз органоминеральных удобрений и микробиологической добавки на изменение плотности сложения и общей пористости дерново-подзолистых супесчаных почв

вар.

Варианты опыта

Слой почвы, см

Плотность сложения, г/см3

Общая пористость, %

2011 г.

2012 г.

2011 г.

2012 г.

1

Контроль

0-20

1,63

1,64

39,6

39,3

20-40

1,65

1,65

39,6

39,6

2

Фон (N30P30K60)

0-20

1,63

1,63

39,6

39,6

20-40

1,65

1,65

39,6

39,6

3

Фон +Н2525

0-20

1,54

1,56

43,0

42,2

20-40

1,63

1,64

40,3

39,9

4

Фон +Н2525+ ЭМ-1

0-20

1,54

1,55

43,0

42,6

20-40

1,62

1,64

40,7

39,9

5

Фон +Н2550

0-20

1,51

1,52

44,1

43,7

20-40

1,61

1,62

41,0

40,7

6

Фон +Н2550+ ЭМ-1

0-20

1,48

1,49

45,2

44,8

20-40

1,60

1,61

41,4

41,0

7

Фон +Н2575

0-20

1,43

1,45

47,1

46,3

20-40

1,58

1,59

42,1

41,8

8

Фон +Н2575+ ЭМ-1

0-20

1,41

1,44

47,8

46,7

20-40

1,55

1,56

43,2

42,9

9

Фон +Н25100

0-20

1,40

1,42

48,1

47,4

20-40

1,52

1,54

44,3

43,6

10

Фон +Н25100+ЭМ-1

0-20

1,39

1,41

48,5

47,8

20-40

1,51

1,54

44,7

43,6

НСР05

0-20

0,06

0,05

3,2

2,7

Примечание: Исходные данные по плотности сложения и общей пористости в слое 0-20см составляют 1,62г/см3 и 40,0 % соответственно, а в слое 20-40см - 1,66г/см3 и 39,4 %.

Данные полевого опыта свидетельствует о положительном влиянии органических удобрений и биологической добавки на разуплотнение почвы и снижение значений ее плотности (табл. 1). В исходной почве, контроле и варианте 2 на фоне внесения NPK значения плотности сложения и пористости практически не изменялись.

Использование в качестве органических удобрений навоза и торфа по 25 т/га (вар. 3) приводило к некоторому снижению плотности сложения с 1,62 до 1,54 г/см3 и пористости почвы с 40,0 до 43,0 %, а при внесении биологической добавки (вар. 4) эти показатели практически не изменялись.

Наибольшее разуплотнение почвы отмечалось в вариантах 9, где доза торфа была увеличена до 100 т/га. Здесь без биологической добавки плотность сложения в пахотном слое (0-20 см) составляла 1,39 г/см3 и была меньше, чем в исходной почве на 15,7 %, а пористость - 48,5 %, что на 21,3 % больше.

Во всех рассматриваемых вариантах с внесением биологической добавки отмечалась тенденция улучшения показателей пористости и плотности сложения почв по сравнению с вариантами без добавки. При этом полученные значения только приближались к оптимальному уровню.

По вариантам опытов в течение вегетационного периода помесячно в 2011-2012 гг. отбирались и в лабораторных условиях анализировались почвенные образцы на содержание ионов аммония и нитратов. Динамика образования аммиачного и нитратного азота в 2011 г. по вариантам опыта в слое почвы 0-20 см представлена в табл. 2 и 3.

Таблица 2. Динамика образования аммиачного и нитратного азота в слое почвы 0-20 см, мг/100 г почвы (2011 г.)

п/п

Варианты опыта

май

июнь

июль

август

NH4+

NO3-

NH4+

NO3-

NH4+

NO3-

NH4+

NO3-

1

Контроль

7,0

10,6

10,6

13,2

11,4

14,3

10,0

13,0

2

Фон (N30P30K60)

9,3

13,3

12,7

14,5

12,3

15,4

10,7

14,8

3

Фон +Н25 +Т25

13,3

19,0

17,6

22,0

21,7

27,1

17,5

25,0

4

Фон +Н25 +Т25+ ЭМ-1

14,3

20,4

18,8

23,5

24,2

30,3

19,2

27,4

5

Фон +Н25 +Т50

13,9

19,8

18,2

22,8

20,7

25,9

14,9

20,8

6

Фон +Н25 +Т50+ ЭМ-1

15,7

22,5

21,1

26,4

24,5

30,7

18,0

25,8

7

Фон +Н25 +Т75

15,2

21,6

20,4

25,5

22,3

27,9

16,6

23,7

8

Фон +Н25 +Т75+ ЭМ-1

19,1

27,3

26,7

33,3

31,0

38,8

22,7

32,4

9

Фон +Н25 +Т100

15,7

22,4

24,5

30,7

25,7

32,1

21,3

29,0

10

Фон +Н25 +Т100+ ЭМ-1

19,9

28,5

27,0

33,8

32,0

45,0

23,1

33,2

Таблица 3. Динамика образования аммиачного и нитратного азота в слое почвы 0-20 см, мг/100 г почвы (2012 г.)

NH4+

NO3-

NH4+

NO3-

NH4+

NO3-

NH4+

NO3-

1

Контроль

9,2

12,4

12,8

15,2

14,3

17,2

12,1

15,3

2

Фон (N30P30K60)

11,4

15,5

14,4

16,3

15,2

18,4

13,2

16,4

3

Фон +Н25 +Т25

15,0

21,1

19,5

24,1

23,7

30,1

19,5

26,1

4

Фон +Н25 +Т25+ ЭМ-1

15,8

22,6

20,7

25,4

27,1

33,2

21,1

29,4

5

Фон +Н25 +Т50

15,9

21,7

20,2

24,8

23,8

28,8

17,0

22,0

6

Фон +Н25 +Т50+ ЭМ-1

17,7

24,5

23,3

28,4

27,5

33,6

20,2

27,7

7

Фон +Н25 +Т75

17,2

23,4

24,0

27,6

25,3

30,8

18,6

26,8

8

Фон +Н25 +Т75+ ЭМ-1

21,5

29,3

28,4

35,3

34,2

41,6

24,7

34,3

9

Фон +Н25 +Т100

19,8

25,5

26,6

32,7

27,8

35,7

23,5

31,6

10

Фон +Н25 +Т100+ ЭМ-1

22,8

30,4

29,1

35,8

35,1

48,0

25,6

35,2

По данным табл. 2 видно, что наибольшее количество аммиачного и нитратного азота образовывалось на всех вариантах с использованием микробного препарата «Байкал ЭМ-1». Так, например, в варианте 7 при дозе органической смеси 75 т/га без препарата количество аммиака и нитратов в июне месяце соответственно составило 20,4 и 25,5, а в варианте 8 с обработкой препаратом их количество увеличилось и составило соответственно 26,7 и 33,3 мг/100 г сухой почвы, что на 30 % больше. Такая же тенденция образования аммиака и нитратов наблюдается по другим вариантам опыта. Следует заметить, что количество образующего минерального азота также зависит от дозы вносимого органического вещества. Так если при дозе 50 т/га торфа без препарата в июне месяце их количество соответственно составило 18,2 и 22,8, то при дозе торфа 75 т/га - 20,4 и 25,5 мг/100 г сухой почвы, что на 20 % больше.

Результаты наблюдений 2012 г. несколько превышают показатели 2011 г., что связано с более благоприятными погодными условиями. Однако следует заметить, что образование аммиачного и нитратного азота происходило в такой же зависимости как в 2011 г., как от дозы органического вещества, так и от влияния микробного препарата (табл. 3).

В результате использования удобрительной смеси, обработанной препаратом «Байкал ЭМ-1», увеличилось и содержание гумуса в почве (табл. 4).

Таблица 4. Влияние доз органоминеральных удобрений и микробиологической добавки на содержание гумуса в дерново-подзолистой супесчаной почве в в слое 0-20 см

п/п

Варианты

Содержание гумуса, %

Исходная почва

1-ый год после внесения

(2011 г.)

2-ой год после внесения

(2012 г.)

1

Контроль

1,30

1,29

1,29

2

Фон (N30P30K60)

1,31

1,32

1,35

3

Фон +Н25 +Т25

1,28

1,39

1,52

4

Фон +Н25 +Т25+ ЭМ-1

1,28

1,43

1,55

5

Фон +Н25 +Т50

1,29

1,49

1,61

6

Фон +Н25 +Т50+ ЭМ-1

1,30

1,53

1,64

7

Фон +Н25 +Т75

1,29

1,60

1,71

8

Фон +Н25 +Т75+ ЭМ-1

1,32

1,65

1,75

9

Фон +Н25 +Т100

1,30

1,73

1,82

10

Фон +Н25 +Т100+ ЭМ-1

1,28

1,78

1,86

По данным табл. 4 видно, что с внесением органической навозно-торфяной смеси, обработанной микробным препаратом «Байкал ЭМ-1», отмечается увеличение гумуса в пахотном горизонте почвы. Так если содержание гумуса на контроле (без удобрений) составляет 1,30 %, то на вариантах с дозами торфа 75 и 100 т/га произошло его увеличение соответственно до 1,65 и 1,78 %.

Внесение в почву удобрительной органической смеси с использованием микробного препарата «Байкал ЭМ-1» эффективно сказалось и на урожае горохо-овсяной смеси (табл. 5).

Таблица 5. Влияние доз органоминеральных удобрений и микробиологической добавки на урожайность зеленой массы горохо-овсяной смеси

п/п

Варианты

Урожайность зеленой массы, т/га

2011 г.

2012 г.

1

Контроль

13,4

14,7

2

Фон (N30P30K60)

17,3

18,5

3

Фон +Н25 +Т25

24,1

22,9

4

Фон +Н25 +Т25+ ЭМ-1

25,3

24,4

5

Фон +Н25 +Т50

26,7

25,6

6

Фон +Н25 +Т50+ ЭМ-1

28,3

27,2

7

Фон +Н25 +Т75

29,5

28,1

8

Фон +Н25 +Т75+ ЭМ-1

31,2

30,0

9

Фон +Н25 +Т100

32,3

31,5

10

Фон +Н25 +Т100+ ЭМ-1

33,4

32,2

По данным табл. 5 видно, что по всем вариантам опыта, где применялся микробный препарат, урожай зеленой массы кормовой культуры (горохо-овсяная смесь) на 1,2-1,8 раза выше, чем без его применения.

Заключение

удобрение бактериальный почва урожайность

Таким образом, двухлетние экспериментальные данные показали, что внесение минеральных удобрений, навоза, торфа, биологической добавки и их сочетание оказывает положительный эффект на разуплотнение почвы, снижение значений ее плотности и повышение пористости. Использование микробного препарата «Байкал ЭМ-1» в качестве бактериального компонента удобрительной органической смеси (навоза и торфа) интенсифицирует процесс минерализации и гумификации органического вещества на 20-30 %, что способствует интенсивному образованию минеральных форм азота и повышению продуктивности почвы. Также можно сказать, что органические и минеральные удобрения при совместном внесении дополняют друг друга в отношении гумусонакопительной способности почвы, что в свою очередь приводит к увеличению урожайности зеленой массы горохо-овсяной смеси.

Литература

1. Ковалев, Н. Г. Органические удобрения в ХХI веке / Н. Г. Ковалев, И. Н. Барановский. - Тверь, 2006. - 305 с.

2. Традиционные органические удобрения и КМН на мелиорированных почвах Нечерноземья / Ковалев Н.Г. [и др.]. - Тверь: ЧуДо, 2003. - С. 15-20.

3. Кулаковская, Т. Н. Оптимизация агрохимической системы почвенного питания растений / Т. Н. Кулаковская. - М. 1990. - 218 с.

4. Кирюшин, В. И. Экологические основы земледелия / В. И. Кирюшин. - М.: Колос, 1996. - С 367.

5. Лыков, А. М. Органическое вещество пахотных почв Нечерноземья / А. М. Лыков, А. И. Еськов, М. Н. Новиков. - М.: Россельзозакадемия-ГНУ ВНИПТИОУ, 2004. - 630с.

6. Мерзлая, Г. Е. Проблемы эффективного использования органических удобрений / Г. Е. Мерзлая // Бюллетень ВИУА. - 1999. - №12. - С. 4-5.

7. Сычев, В. Г. Динамика содержания органического вещества в почвах пашни по турам агрохимического обследования / В. Г. Сычев, А. В. Кузнецов // Агроэкологические функции органического вещества почв и использование органических удобрений и биоресурсов в ландшафтном земледелии / Сб. докл. Междунар. науч.-практ. конф. - Владимир, 2004. - С. 39-41.

8. Теоретические основы и пути регулирования плодородия почв / Л. Л. Шишов [и др.]. - М.: Агропромиздат, 1991. - 304 с.

9. Костенко, Т. А. Биологические препараты. Сельское хозяйство. Экология: Практика применения / Т. А. Костенко, В. А. Костенко. - М., 2008. - 296 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.