авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УДК: [631.8:631.445.51]:[633.354.54:637.2.05] на правах ...»

-- [ Страница 2 ] --

глубже Грунтовая вода с глубины 105 см Из образцов, отобранных по горизонтам, определялись содержание водо растворимых солей, ёмкость поглощения и содержание поглощенного натрия, гранулометрический состав, физические, водно-физические, а также агрохими ческие свойства почв (таблицы 1-5).

Горизонт 0,5 см по анионному составу гидро-карбонатно-сульфатный. С глубины 5 см появляется сода, содержание СО32- состовляет 0,04 мг-экв/100 г почвы;

НСО3- -1,52 мг-экв/100 г почвы. По типу почвы засоления содово-гидро карбонатно-сульфатный. По катионному составу эти почвы натриево магниевый (таблица 1).

Грунтовые воды слабосолонцеватые при постоянном содовом магниево натриевом составе.

Емкость поглощения почв опытного участка в верхнем горизонте 0-5 см составляет 13,6 мг-экв/100 г почвы и с глубиной несколько снижается и состав ляет в горизонте 5-15 см-9,8;

15-25 см-11,0 мг-экв/100 г почвы, далее законо мерно снижается и составляет в горизонте С -6,0-5,4 мг-экв/100 г почвы.

Содержание поглощенного натрия составляет в верхних горизонтах 4,1 5,9% от емкости поглощения, в слое 15-25 см составляет 8,1% максимальное содержание поглощенного натрия наблюдается в горизонте 28-38 см и состав ляет 10,9% (таблица 2).

Таблица 1 - Содержание водорастворимых солей в лугово-каштановой почве опытного участка (разрез №2) %, мг-экв/100 г почвы Глубина Сухой образца, остаток, CO3 2- HCO3 Cl- SO42- Ca2+ Mg2+ Na+ солей см % нет 0,046 0,028 0,048 0,016 0,014 0, 0- 0,142 0, нет 0,76 0,46 1,00 0,80 1,20 0, 5-15 0,001 0,093 0,012 0,082 0,016 0,020 0, 0,200 0, 0,04 1,52 0,31 1,70 0,80 1,70 1, 15-25 0,001 0,056 0,010 0,043 0,012 0,014 0, 0,130 0, 0,04 0,42 0,29 0,90 0,60 1,20 0, 28-38 0,010 0,054 0,010 0,048 0,006 0,023 0, 0,141 0, 0,32 0,88 0,29 1,00 0,30 1,90 0, 41-51 0,005 0,046 0,010 0,072 0,006 0,019 0, 0,163 0, 0,16 0,76 0,29 1,50 0,30 1,60 0, 63-73 0,001 0,046 0,009 0,115 0,014 0,017 0, 0,220 0, 0,04 0,76 0,25 2,40 0,70 1,40 1, 90-100 0,001 0,037 0,014 0,034 0,008 0,007 0, 0,089 0, 0,04 0,60 0,13 0,70 0,40 0,60 0, грунтовая 0,192 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0, 1,201 1, вода, г/л 6,40 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0, Таблица 2 - Емкость поглощения и содержание поглощенного натрия в лугово каштановой почве опытного участка (разрез №2, мг-экв/100 г почвы) Глубина Емкость поглощения, Поглощенный натрий образца, см мг-экв/100 г почвы мг-экв/100 г почвы % 0-5 13,6 0,56 4, 5-15 9,8 0,58 5, 15-25 11,0 0,89 8, 28-38 3,2 0,89 10, 41-51 6,4 0,61 9, 63-73 6,0 0,52 8, 90-100 5,4 0,41 7, По гранулометрическому составу описываемая почва относится к тяжело суглинистым, крупнопылеватым.

Частицы крупнее 3 мм в диаметре в большинстве случаев отсутствуют.

Содержание крупнопесчаных частиц также незначительно. В распределении их по профилю не наблюдается определенной закономерности. Преобладает круп ная пыль. Распределение по профилю иловатой фракции указывает на заметное преобладание тонких частиц в средних и нижних слоях почвы.

Тяжелый гранулометрический состав обусловливает неблагоприятные фи зические свойства почвы: липкость во влажном состоянии, уплотненность и за твердевание при высыхании, что в свою очередь ведет к высокому сопротивле нию при вспашке и к глыбистой поверхности поля (таблица 3).

Таблица 3 - Гранулометрический состав лугово-каштановой почвы Количество частиц в %, диаметром в мм Глубина, 0,25- 0,05- 0,01- 0,005 см 3 3-1 1-0,25 0,001 0, 0,05 0,01 0,005 0, 0-10 - 0,99 4,78 10,35 37,17 14,72 12,34 19,65 46, 10-20 - 0,50 4,48 9,07 39,00 14,72 12,04 20,19 46, 40-50 - 0,55 7,90 4,16 38,01 12,24 21,71 15,43 49, 70-80 - 0,45 2,99 9,68 31,61 13,89 15,15 26,23 55, 100-110 - 0,61 3,48 9,44 35,50 11,10 12,75 27,15 50, 140-150 - 2,81 14,09 11,73 30,90 16,36 6,73 17,38 40, 170-180 - 0,15 1,20 5,59 44,97 14,14 13,98 19,97 48, По агрегатному составу почвы характеризуются хорошо выраженной мак роструктурностью. В 30 см слое почвы на целинных участках сумма водопроч ных агрегатов диаметром 0,25 мм колеблется в пределах 70-79%, на пахоте несколько ниже - 63-70%.

Количество наиболее ценных в агрономическом отношении водопрочных агрегатов (диаметром от 5 до 1 мм) достигает на целине 31-42%, на пахоте 25%.

Количественные показатели важнейших физических свойств лугово каштановых почв указаны в таблице и удельная масса колеблется в пределах 2,61-2,73 г/см3, постепенно возрастая с глубиной.

Объемная масса верхних горизонтов сравнительно небольшая 1,20-1, г/см ;

резкое ее увеличение наблюдается лишь с метровой глубины. В связи с этим общая порозность верхних горизонтов довольно высокая 53-54%. Уплот нение начинается со слоя, залегающего глубже 80 см. Полевая предельная вла гоемкость в верхнем 0-20 см слое почвы невысокая 25-27%, с глубиной ее ве личина снижается до 21% (таблица 4).

Таблица 4 - Физические и водно-физические свойства почвы Удель- Общая Объемная Наименьшая Максимальная Глубина, ная пороз масса, влагоем- гигроскопиче см масса, ность, г/см кость, % ская влага, % г/см3 % 0-10 1,20 2,61 54 27,1 5, 20-30 1,24 2,61 53 26,3 4, 40-50 1,30 2,68 52 26,2 4, Данные по определению водопроницаемости позволяют отметить, что почвы, несмотря на тяжелый механический состав, обладают удовлетворитель ной скоростью впитывания;

средний коэффициент водопроницаемости на це лине равен 0,9 мм/мин, чему способствует хорошо выраженная макроагрегат ность и высокая порозность.

Данные агрохимического анализа характеризуются довольно высоким со держанием гумуса. В распределении гумуса по профилю следует отметить сле дующую закономерность: относительно высокое содержание его в верхнем го ризонте резко, более чем в два раза, падает при переходе к следующему подпа хотному горизонту. Дальнейшее уменьшение содержания гумуса происходит постепенно, растягиваясь на значительную глубину Как видно из данных таблицы 5, содержание валового азота, фосфора и ка лия довольно высокое - 0,258, 0,211 и 2,85%, соответственно. По обеспеченно сти азотом среднее, фосфором - низкое и калием средневысокое.

Таблица 5 - Агрохимические свойства почв опытного участка перед закладкой (осень, 2008 г) Горизонт Слой Агрохимические показатели почвы, Гумус Валовые, % Подвижные фор- СО2, мы, мг/кг почвы % см Р2О5 К2О Nл.г. Р2О5 К2О N А пах 0-25 4,38 0,258 0,211 2,85 107 22 328 5, В1 25-46 13 293 6, 4,47 0,248 0,205 2,47 В2 46-58 13 275 8, 3,05 0,214 0,158 2,23 ВС 58-76 15 269 10, 1,66 0,117 0,135 1,89 Содержание валового азота в почве составляет 0,258 %, в силу чего соот ношение углерода гумуса к общему азоту широкое. В данном случае она варьи рует в пределах 10-12. На лугово-каштановых почвах, более широкое (по срав нению с зональными почвами) отношение углерода гумуса к общему азоту.

Количество СО2 изменяется от 5,1 до 10,4%, с минимума в верхнем гори зонте и максимумом в нижнем. Возрастание процентного содержания СО2 с увеличением глубины происходит постепенно, что видимо связано с гидроген ной аккумуляцией.

Валовое содержание фосфорной кислоты в гумусовом горизонте не выхо дит за пределы 0,10-0,22%.

Таким образом, почвенно-климатические условия предгорной орошаемой зоны юго-востока Казахстана и лугово-каштановая почва по своим водно физическим свойствам и уровню потенциального плодородия, вполне удовле творяет условиям возделывания всех видов сельскохозяйственных культур.

Однако при интенсивном использовании почвы для получения высоких урожа ев масличных культур необходимо сохранение и повышение эффективного плодородия почв путем умелого применения всех систем удобрений.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 3.Объекты, методы и условия проведения экспериментов Главной целью представленной диссертационной работы является изуче ние действие и последействие органических и минеральных удобрений на из менение показателей плодородия почв и продуктивность маслосемян льна на фоне адаптированных к орошаемой зоне агротехнологии.

Лён масличный мало изученная культура, практически лишь только в по следние 8 лет стала возделываться в Северном Казахстане. Ныне посевная площадь по Республике Казахстан составляет 230 тыс.га (2011 г), против тыс.гектаров в 2008 году, при урожайности не более 12 ц/га. Главной причиной низкой урожайности является ограниченность научного обеспечения техноло гии их возделывания.

Крайне низкий уровень обеспеченности населения страны растительным маслом диктует необходимость расширение посевной площади льна за счет возделывания их не только на севере Казахстана, но и на орошаемом земледе лии юго-востоке Казахстана, условия, которых может обеспечить повышение урожайности 1,5-1,8 раза выше в сравнении с условиями зоны традиционного возделывания его.

Первые полевые опыты с масличными культурами, включая лён маслич ный, применительно к зоне поливного режима начаты лишь только 2005 году в полевых опытах, где изучались оптимальные агротехнологии ее возделывания в условиях орошаемого земледелия (норма высева, схемы размещения, глубина заделки, оптимальная температура, режим орошения и др.). На основании ре зультатов трехлетних полевых и производственных опытов нами для обеспече ния урожайности льна масличного порядка 20-22 ц/га были установлены сле дующие оптимальные агротехнические параметры: норма высева 4,0 млн.штук на 1 га;

глубина заделки семян 3-4 см;

способ посева – широкорядный с шири ной междурядий 30 см;

посев при температуре почвы 6-8 С (вторая декада ап реля) [107,108].

Полевые опыты выполнены в 2009-2011 годы в условиях орошаемой луго во-каштановой почвы в четырехпольном плодосменном севообороте, разверну том в пространстве и во времени, со следующим чередованием культур:

1 Ячмень. 2 Лён. 3 Горчица. 4 Клещевина.

Лён за все время исследований возделывался по ячменю, как рекомендо ванному предшественнику для данной зоны технологии (севооборот, поле 1).

Кроме того, в качестве адаптированного фона агротехнологии для культу ры льна масличного использованы: широкорядный посев с междурядьем 30 см, нормой высева 4,0 млн шт/га всхожих семян на гектар, на глубине заделки 3-4 см, что посев соответствует второй декаде апреля (рисунок 5-10).

Рисунок 5 - Регулировка сеялки СЗ -3,6 для широкорядного способа посева с шириной междурядий 30 см.

Рисунок 6- Посев льна масличного В рекомендованной для зоны технологической схеме включены: лущение, боронование, культивация, двукратная вспашка, лущение стерни на 6-8 см, первая на 16-18 см, боронование с прикатыванием, культиваторами на 6-8 см и 8-10 см и вторая вспашка на глубину 27-30 см в сентябре-октябре.

Предпосевная обработка включена выполнение вместо боронования про ведение ранневесенние культивацию на глубину 8-10 см кроме того проводи лись прикатывание до и после посева. Режим орошения поддерживался в зави симости от фазы (основной) на уровне 60-70-70% НВ.

На фоне рекомендованных агротехнологий изучались эффективность раз личных систем удобрений под культуры севооборота по схеме:1 Контроль (без удобрения);

2 Расчетная доза NРК;

3 Навоз;

4 от расчетной дозы + навоза;

5 Биогумус;

6. Солома.

Количество применяемых удобрений за первую ротацию севооборота в раз резе культур представлены в таблице 6.

Таблица 6 - Система применения удобрений под культуры четырехпольного короткоротационного плодосменного севооборота (первая ротация, 2008 2011гг) № Чередование Варианты опыта культур в Контроль Расчетная Навоз, от рас- Биогумус, Солома, севообороте (без доза т/га четной т/га т/га удобре- дозы + ния) навоза 1 Ячмень 15т+ N240Р - 30 3 N120Р 2 Лён 15т+ N235Р175К - 30 3 N118Р87К 3 Горчица 15т+ N215Р155К - 30 3 N107Р78К 4 Клещевина 15т+ N215Р135К - 30 3 N107Р68К Химический состав используемых органических удобрений:

навоз Р2О5 0,25% К2О 0,6 % N 0,5% биогумус Р2О5 2,5% К2О 3,7% N 3,9% солома Р2О5 0,25% К2О 0,8 % N 0,5% Все органические удобрения вносились под предшествующую культуру (ячмень), а минеральные - под лён (фосфорные и калийные - осенью, а азотные в два приёма под основную обработку(70%) и под предпосевную). В качестве удобрений использованы: азотные - аммиачная селитра с содержанием 34% N;

фосфорные - суперфосфат простой с содержанием 18% Р 2О5 и калийные сульфат калия с содержанием 50% К2О.

При закладке полевых опытов использовали метод рендомизированных по вторений. Повторность опыта трехкратная. Учетная площадь опытной делянки Рисунок 7 – Всходы льна масличного Рисунок 8 – Общий вид участка под лён масличный 54 м2 (3,6x15). Влажность почвы в опытах на уровне 60-70-60% от НВ поддежи валась проведением 2-3 поливов с поливной нормой 400-500 м3/га.

В полевых опытах проводились фенологические и биометрические наблю дения за ростом и развитием растений по основным фазам вегетации льна мас личного.

В течение вегетации льна масличного по основным фазам (ёлочка, цвете ние, созревание) роста и развития отобраны почвенные образцы из глуби ны 0-25,25-40см и растительные образцы.

В растительных образцах по основным фазам (ёлочка, цветение, созрева ние) роста и развития определялись:

содержание азота, фосфора, калия в основной и побочной продукции в одной навеске после мокрого озоления по Гинзбург и Щегловой (азот - по Къельдалю, фосфор - колориметрически, калий на пламенном фотометре);

динамика накопления биологической массы льна масличного (по Блэкме ну);

содержание сырого жира в семенах льна (по Сокслету), кислотное и йодное число и число омыления (по Ганусу);

Агрохимическая характеристика почв: содержание водорастворимых солей, ёмкость поглощения и содержание поглощенного натрия, гранулометрический состав, физические, водно-физические, а также агрохимические свойства почв (таблицы 1-5) и пищевой режим почв по фазам в течение вегетации льна в поч венных образцах определялись с использованием нижеследующих методик:

содержание гумуса по И.В.Тюрину;

содержание валовых форм азота, фосфора, калия из одной навески по Гинзбург и Щегловой с дальнейшим определением азота по Къельдалю, фосфора колориметрически, калия на пламенном фотометре;

гранулометрический состав;

физические и водно-физические свойства;

ёмкость поглощения и содержание поглощенного натрия;

анализ водной вы тяжки выполнялись с использованием общепринятых методик агрохимических исследований;

подвижные формы азота, фосфора, калия: нитратный азот (N-NO3) - ди сульфофеноловой кислотой по Гранваль-Ляжу;

аммиачный азот с реактивом Несслера на глубину: 0-25, 25-40, 40-60 см;

подвижный фосфор - в 1% углеаммонийной вытяжке по методу Мачигина Б.А.;

Кроме того по вариантам опыта определялась биологическая активность двух групп ферментов: гидролитических (инвертаза, уреаза, АТФ-аза, фосфата за) и окислительно-восстановительных (каталаза, дегидрогеназа). Определение активности ферментов и интенсивности “дыхания” почвы проводили по мето дам Галстяна [112 - 116].

Структура урожая поделяночно - перед уборкой на всех вариантах опыта из двух несмежных повторностях с учетом общего числа растений с пробных площадок, высота растений, число коробочек и стручков, число семян в них и их массу и в конечном итоге биологический урожай семян.

Рисунок 9 – Уход за посевами льна масличного Рисунок 10 – Общий вид цветения льна масличного Учет урожая проводился также поделяночно, вручную, одновременным определением биологической структуры урожая.

Учет урожая проводится сплошным весовым методом на всех делянках каждого опыта.

Посевные качества семян масличных культур согласно ГОСТ 12036-85;

12042-80.

Подсчет сбора масла с гектара вычисляется по формуле:

СМ=K·УC·MС/ 100, где СМ- сбор масла, т/га, К- коэффициент сухого вещества (К= 088), УС- урожай семян при 12% влажности, MС- масличность семян культур.

Математическая обработка данных урожайности проводилась по методи кам дисперсионного анализа Б.А. Доспехова и корреляционно-регрессионного анализа ферментов по методам Фишера, Дж.Тьюки и др [114,115].

Энергетическая эффективность (энергоотдача или биоэнергетический ко эффициент полезного действия удобрений определялись на основе метода ЦИ НАО. Экономическая эффективность применения удобрений рассчитана окупа емостью маслом 1 кг внесенных туков [117,118].

Таким образом, анализ общего агрохимического фона, показали, что экс периментальные опыты с маличными культурами, в том числе с льном маслич ным по уровню плодородия является довольно обеспеченным и на фоне опти мальных доз удобрений в условиях орошения позволяет получить урожайность масло семян более чем в два раза в сравнении с традиционными (Северный Ка захстан) регионами его возделывания.

4 ВЛИЯНИЕ СИСТЕМ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ В ПЛОДОСМЕН НОМ СЕВООБОРОТЕ НА АГРОХИМИЧЕСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОРОШАЕМОЙ ЛУГОВО-КАШТАНОВОЙ ПОЧВЫ 4.1 Влияние действия и последействия систем удобрений на изменение со держания гумуса и подвижных форм питательных элементов в лугово каштановой почве в первой ротации плодосменного севооборота.

На основании многочисленных исследований проведенных в опытах с длительным применением удобрений в Казахстане и за рубежом установлено, что длительное систематическое применение органических и минеральных удобрений и их сочетание обеспечивают повышение потенциального и эффек тивного плодородия почвы, тем самым создаются условия для последователь ного роста урожаев. Оба эти процесса взаимно влияют друг на друга. В первые годы удобрения, повышая урожайность возделываемых культур, увеличивают количество пожнивно-корневых остатков, которые вместе с неиспользованны ми остатками питательных веществ удобрений в результате усиленной деятель ности макроорганизмами улучшают плодородие почвы. При длительном си стематическом применении удобрений в процессе выращивания сельскохозяй ственных культур в почве происходят определенные количественные и каче ственные изменения состава питательных веществ, физико-химических и био логических свойств, определяющих ее плодородие. Изучение этих изменений имеет большое теоретическое и практическое значение для правильного и эф фективного применения удобрений.

При применении удобрений за счет их действия и накопленного потенци ального плодородия почвы, созданного предшествующим внесением удобре ний, продолжается рост урожаев, что вызывает также дальнейшее улучшение свойства почвы.

Разработка научных основ применения удобрений в севообороте предпо лагает глубокое изучение питательного режима почвы, определяемого наличи ем в них всех форм азота, фосфора и калия и других элементов питания. При систематическом применении органических и минеральных удобрений идет процесс закрепления и образования легкоподвижных форм элементов питания, оказывая существенное влияние на содержание гумуса, валовых и усвояемых форм питательных веществ в почве.

Содержание валовых форм гумуса, азота, фосфора и калия в почвах юго востока Казахстана подвержено значительными колебаниями и зависит от че редования культур севооборота и систем применения удобрений.

4.1.1 Гумус Содержание гумуса в почвах отличается значительной стабильностью, и этот показатель используется для диагностики почвенного плодородия.

Установлено, что воспроизводство и сохранение бездефицитного баланса гумуса в почве возможно при применении органических и минеральных удоб рений. Так, в работах ряда исследователей [119-122] указывается на увеличение как общего количества гумуса, так и относительно содержания гуминовых кис лот, а также возрастание отношения Сгк : Сфк, при применении минеральных удобрений. В работах других исследователей [123-125] показано положитель ное действие органических удобрений на содержание почвенного гумуса. По данным [126-132] показано, что на содержание гумуса в почве наиболее силь ное влияние оказывают внесение органических удобрений совместно с мине ральными. Совместное внесение органических и минеральных удобрений дает хороший эффект особенно на почвах с низким содержанием гумуса.

Количественной оценке изменения содержания гумуса в условиях почв юго-востока Казахстана, в том числе каштановых почв, при сельскохозяйствен ном использовании посвящено ряд исследований [133-136].

Так, исследованиями Басибекова Б.С, Жанталина А.А., Гусева В.Н. и дру гих сотрудников отдела агрохимии КазНИИЗ [134], было установлено, что вне сение 40-60 т/га навоза в сочетании с рекомендуемыми дозами минеральных удобрений приводит к увеличению содержание гумуса в светло-каштановой почве на 0,25-0,30%, сероземной на – 0,16-0,22%. При этом отмечается обога щение гумуса азотом, усиление гумификации, увеличении доли гуминовых кислот, связанных с кальцием, расширение соотношения Сгк : Сфк.

На следующем этапе исследований [136], проведенными в 5 ротации свек ловичного севооборота показано, что длительное в течение 40 лет, возделыва ние культур без применения удобрений приводит к истощению орошаемых светло-каштановых почв. Содержание гумуса в слое 0-20 и 20-40 см при исход ном содержании 2,60% и 2,50% соответственно к концу 5-ой ротации свекло вичного севооборота составило 2,23% и 2,16%, или уменьшилось на 14,2% и 13,6%. На варианте с длительным и систематическим применением минераль ных удобрений содержание гумуса составило 2,50% и 2,35%, или уменьшилось на 3,9% и 9,4%, а при внесении 40 т/га навоза на фоне NРК обеспечивает поло жительный баланс органического вещества в почве.

В другом длительном опыте (длительность 18 лет) [137], в лугово каштановой почве содержание гумуса в слое 0-20 и 20-40 см исходной почвы 4,58% и 4,67%, к концу 3 ротации кормового севооборота на варианте без при менения удобрений составило 4,36% и 4,39%, или уменьшилось на 4,8% и 6,0%.

При длительном применении минеральных удобрений содержание гумуса со ставило 4,45% и 4,51%, или уменьшилось на 0,8% и 0,4%. Таким образом, си стематическое и длительное применение минеральных удобрений в севооборо тах способствует поддержанию баланса гумуса, что, по мнению авторов, под держивает эффективное плодородие почвы и на этой основе обеспечивает по лучение высоких урожаев возделываемых культур.

Так, содержание гумуса в пахотном (0-30 см) слое почвы, по данным ис следований Матекова А [138] в начале первой ротации зернового севооборота (1999 году) на контрольном варианте составило 4,51%, общего азота 0,253%. На варианте с применением навоза содержание гумуса было выше и составило 4,60% и 0,269% соответственно. При применении полного минерального удоб рения эти показатели 4,55 и 0,261.

По результатам исследований предгорные орошаемые лугово-каштановые почвы Заилийского Алатау в пределах активного корнеобитаемого слоя (0- см) перед закладкой опыта содержание гумуса 4,38% (таблица 7).

Содержание гумуса в определенной степени подвержено тем или иным из менением в зависимости от различных систем удобрений. Так, к концу ротации плодосменного четырехпольного масличного севооборота почвы варианта без удобрений (контрольный) снизили содержание гумуса в корнеобитаемом слое до 4,21% или же на 3,8%, применение расчетных норм минеральных удобрений (4,49%) и 30 т навоза (4,51%), или же повышали на 2,4 и 2,9%, внесение 3 т биогумуса и органо-минеральные удобрения сохраняли на исходном уровне 4,36 и 4,46%, или же на 0,5 и 1,8%, а внесение 5 т соломы снизило до 4,29% со держание гумуса, или же на 1,9%.

Запасы гумуса в почве значительно увеличились от внесения 30 т навоза и расчетными нормами минеральных удобрений, соответственно на 3,9 и 3,3 т/га.

При внесении расчетной нормы минеральных удобрений совместно с 15 т навоза запасы гумуса увеличилось на 2,4 т/га. Внесение 5 т соломы и 3 т биогу муса запасы гумуса в почве были стабильными (128,7 и 130,8 т/га). В севообо роте различные системы удобрения, повышая урожай культур, после себя оставляют значительную органическую массу в виде корневых пожнивных по слеуборочных остатков, которые и способствуют накоплению гумуса в почве.

Длительное систематическое применение удобрений в севообороте также повлияло на содержание валовых форм питательных элементов. Так, при ис ходном содержании в корнеобитаемом слое почвы валового азота 7,74%, за ро тацию его количество уменьшилось на варианте без удобрений до 0,246%, что составило 4,6%, от применении 5 т соломы до 0,252% или -2,2%. При внесении т биогумуса снижение его содержания приостановилось на уровне 0,261% или же 1,2%. На вариантах расчетными нормами, 30 т навоза и органо-минеральной системах удобрений наблюдалось повышение до 0,266, 0,270 и 0,269%, что из меняло содержание до 3,1, 4,6 и 4,3%, соответственно.

Содержание валового фосфора в почве при возделывании культур севооб орота без удобрений также снизились до 0,205% или же 2,6%, а при внесении различных систем удобрений повысились до 4,9%, что составляло от 0,213 до 0,221% от исходного их содержания. Возделывание культур в севообороте без удобрений и с удобрениями определенного влияния на изменение содержания валового калия не оказывало.

Таблица 7–Агрохимические показатели лугово-каштановой почвы на конец первой ротации четырехпольного плодо сменного севооборота при различных системах удобрений (пахотный слой) Внесено удобрений под культуры севооборота за рота- Показатели к концу первой ротации цию кг/га д.в.

Варианты № Валовые формы Гумус Навоз Р2О5 K2О Р2О5 K2О N N т/га т/га т/га т/га т/га % % % % 1 Без удобрений 4,21 0,246 0,205 2, - - - - 126,3 7,38 6,15 83, (контроль) -3,8 -4,6 -2,6 -2, 2 Расчетная норма 4,49 0,266 0,216 2, 227 150 55 - 134,7 7,98 6,48 86, NРK +2,4 +3,1 +2,4 +0, 3 Навоз, т/га 4,51 0,270 0,217 2, - - - 30 135,3 8,10 6,51 86, (последействие) +2,9 +4,6 +2,8 +0, 4 навоза (после действие)+ от 4,46 0,269 0,218 2, 113 75 28 15 133,8 8,07 6,54 86, расчетной нормы +1,8 +4,3 +3,4 +0, NРK 5 Биогумус, т/га 4,36 0,261 0,221 2, - - - 3 130,8 7,83 6,63 86, (последействие) +0,5 +1,2 +4,9 +1, 6 Солома, т/га 4,29 0,252 0,213 2, - - - 5 128,7 7,56 6,39 85, (последействие) -1,9 -2,2 +1,1 +0, Примечание: а) исходное содержание на начало ротации в пахотном слое почвы (2008 г) гумус – 4,38 % Nвал- 0,258 % Р2О5 вал. - 0,211% K2О вал. - 2,85% б) числитель - показатель к концу первой ротации, % знаменатель - изменение от исходного содержания на конец ротации, % 4.1.2 Азотный режим По количеству подвижных питательных элементов в почве можно судить об обеспеченности растений в тот или иной период вегетации питательными веществами. Чем лучше будут растения обеспечены подвижными формами азо та, фосфора и калия в наиболее ответственные фазы своего развития, тем боль ше оснований ожидать высокого урожая возделываемых культур. Внесение удобрений не только повышает урожай, но и улучшает качество продукции.

В практике земледелия накопилось много примеров, когда, не смотря на высокие запасы элементов питания в почве, урожаи бывали низкими. Еще Д.Н.

Прянишников [139] А.А. Шмук [140] обратили внимание на отсутствие прямой зависимости уровня плодородия почвы от валовых запасов элементов питания в них. Ими было установлено, что для питания растений важны не абсолютные запасы питательных веществ, а их способность непрерывно переходить в рас твор по мере использования его растением.

Выявление оптимального уровня насыщенности почвы минеральным азо том, подвижным фосфором и обменным калием имеет большое практическое значение, потому что эти величины тесно коррелируют с урожайностью. Опре делением этих показателей под зерновыми культурами установлено значитель ное варьирование этих величин применительно к отдельным культурам.

Размеры накопления нитратов и аммонийного азота в почве зависят от биологической активности почвы, температуры и влажности. Лишь ранней вес ной появляется возможность накопления большого количества аммонийного азота.

Многочисленными исследованиями установлена сезонная динамичность минерального азота, в частности нитратного, связанная с потреблением их рас тениями [11,76,97,122,128,134,137,141]. В орошаемых почвах юго-востока Ка захстана нитраты являются основным источником азотного питания растений [135-138,142,143].

Аммонийный азот для растений менее доступен, так как ион NH4 легко по глощается почвой с частичным переходом в необменное состояние, тогда как ион NO3 не поглощается почвой и находится преимущественно в почвенном растворе и поэтому легкодоступен растениям [136,143,144]. Содержание аммо нийного азота изменяется в зависимости от энергии аммонификации, поглоще ния его микроорганизмами, почвенно-поглощающим комплексом, растениями.

Интегральным показателем обеспеченности растений азотом является со держание минеральных форм азота состоящий из суммы азота нитратов и ам монийного.

Положительное влияние на содержание минерального азота в почве оказы вали влияние системы удобрений (рисунок 11-13, приложение Г, Д, Ж). На ос новании данных рисунка 11 (приложение Г) можно отметить, что по всем Рисунок 11 – Содержание и динамика минерального азота под посевом льна масличного в зависимости от систем удобрений (слой почвы 0-25 см, мг/кг почвы) Рисунок 12 – Содержание и динамика азота нитратного под посевом льна масличного при различных систем применения удобрений (слой почвы 0-25 см, мг/кг почвы) Рисунок 13- Содержание и динамика азота аммонийного под посевом льна масличного при различных систем применения удобрений (слой почвы 0-25 см, мг/кг почвы) вариантам опыта наибольшее содержание минерального азота выявлена в фазе ёлочки льна с закономерным снижением их к фазе цветения, что обусловлено использованием их растениями, а также частичным вымыванием их в более глубокие корнеобитаемые слои почвы. Последнее в свою очередь могло быть обусловлено поливным режимом почв.

Так, на варианте с применением расчетными нормами минеральных удоб рений содержание минерального азота в фазу ёлочки составляет 25,1 мг/кг, а фазу цветения - 18,7 мг/кг почвы.

На вариантах (3,5,6) с применением органических удобрений содержание минерального азота в фазу ёлочки колебалось в пределах 16,4 мг/кг и 20,2 мг/кг почвы, а в фазе цветения 12,7 -17,2 мг/кг почвы.

На варианте совместным применением навоза и расчетными нормами ми неральных удобрений по величине накопления минерального азота в почве под посевами льна занимает промежуточное положение между вышеотмеченными вариантами.

Существенное снижение содержание минерального азота имело место на варианте без внесения удобрений (контроль) -12,2 мг/кг в фазе ёлочки и 8, мг/кг почвы в фазе цветения.

Результаты наших исследований показывают, что в условиях орошаемой лугово-каштановой почве минеральный азот в основном представлен нитрат ными формами (2/3 и более от общего) нежели аммонийного.

По всем вариантам опыта содержание аммонийного азота было не значи тельно и колебалось в пределах 3,5-1,8 мг/кг почвы и поэтому установить ка кую-либо закономерность от влияния систем удобрений не удалось.

Содержание азота нитратов на контрольном варианте в фазу ёлочки соста вило 10,5 мг/кг, а фазе цветения уменьшилось до 7,1 мг/кг почвы.

На удобренных вариантах содержание азота нитратов в фазе ёлочки коле балось в пределах 14,1-21,6 мг/кг почвы в зависимости от систем удобрений, с постепенным снижением к фазе цветения до 10,9-16,1 мг/кг почвы.

Наибольшее снижение в опытах азота нитратов имело место на вариантах с применением расчетными нормами минеральных удобрений и 30 т навоза (последействия), что видимо, связано более интенсивным потреблением усвоя емыми формами азота из почвы на создание урожая.

Интенсивность снижения азота нитратного в известной мере коррелирует ся с уровнем поглощения питательных элементов и величиной продукционных процессов.

Таким образом, сезонность динамики содержания нитратного азота в почве под посевом льна подвержены общей закономерностью, при которой макси мальное их количество выявляется в молодом росте растений, а минимальное во время интенсивности роста и развития растений в целом и формировании урожайности в частности.

4.1.3 Фосфорный режим В каштановых почвах основная часть минеральных фосфатов представлена фосфатами кальция. По данным этих авторов валового фосфора в каштановых почвах в среднем содержится 0,14-0,35%. Содержание органического фосфора составляет 25-40% от валового содержание фосфора и зависит от количества гумуса и окультуренности почвы [18,25,144-148].

Однако, как известно, уровень фосфорного питания растений в основном определяется содержанием в почве подвижного фосфора.

По данным ряда исследователей [25,149-151], удобрения способствуют значительному накоплению в почве подвижных фосфатов.

Исследованиями установлено, что использование растениями фосфора из удобрений большое влияние оказывает азот, его соотношение с фосфором [25, 149-156]. В присутствии азота фосфор лучше поглощается растениями вслед ствие наличия синтеза фосфора органических соединений.

Источником непосредственного фосфорного питания растений являются, главным образом, минеральные фосфаты, которые образуются в результате расщепления труднорастворимых минеральных его соединений и минерализа ции органических форм фосфора в почве.

В опытах в среднем за 3 года содержание подвижного фосфора в первой ротации плодосменного масличного севооборота под посевом льна масличного колебалось в пределах от 18 мг/кг до 27 мг/кг в фазу ёлочки и 12,4-20 мг/кг в фазу цветения (рисунок 14, приложение З). В опытах в фазе ёлочки под посе вом льна содержалось 16 мг/кг почвы подвижных фосфатов на контрольном ва рианте.

Все удобренные варианты способствовали повышению содержания фосфа тов в почве под посевом льна в звене плодосменного масличного севооборота.

Исключение составило лишь вариант с внесением 5 т соломы, где в первый год последействия содержание подвижных фосфатов в почве находилось на уровне контрольного варианта, а на второй и третий годы последействия наблюдалось положительное ее действие на условие фосфорного питания.

Из изученных систем удобрений наибольшему накоплению подвижных фосфатов в начальные фазы роста и развития льна обеспечивают варианты с расчетными нормами NРK, а также совместное применение половины нормы наво за (15 т) с дозы расчетной нормы NРK. В тоже время на вариантах с применением навоза, биогумуса и соломы содержание подвижного фосфора в почвах под посевом льна в начале вегетации были несколько ниже в сравнении вышеотмеченными вари антами.

Вариант с внесением биогумуса по количеству накоплению подвижного фосфора в первый год (последействия) занимает промежуточное положение между вариантами 30 т навоза (последействие) и 5 т соломы (последействие).

На основании вышеотмеченного можно полагать, что варианты с применением минеральных удобрений как в отдельности, так и совместно с органическими Рисунок 14 – Содержание и динамика подвижного фосфора под посевом льна масличного при различных системах удобрений в севообороте (слой почвы 0-25 см, мг/кг почвы) удобрениями в 1 год последействия обеспеченны более лучшие условия фос форного питания, нежели варианты с органическими удобрениями. Более по ложительное влияние навоза, биогумуса и соломы начинает проявляться лишь только на второй и третий годы последействия.

Характерным для всех вариантов опыта является уменьшение содержание подвижного фосфора от фазы ёлочки к фазе цветения.

В среднем за 3 года содержание подвижных фосфатов под посевом льна на контрольном варианте уменьшались от 16 мг/кг до 10 мг/кг почвы, в тоже вре мя как на вариантах с минеральной системой от 26 мг/кг до 19 мг/кг почвы. По органическим системам применения удобрений содержание подвижных фосфа тов в зависимости от варианта опыта находилось в пределах 13-16 мг/кг почвы.

Интенсивность снижения подвижных фосфатов под посевам льна в лугово каштановой почве в известной мере связано с потреблением растениями, а так же процессами ретроградации фосфора внесенных удобрений.

На основании данных, можно также констатировать, что из изученных си стем удобрений сохранению исходного уровня содержания подвижного фосфо ра в почве оказывает более положительное внесение минеральных и органо минеральных системы, нежели органические.

4.1.4 Калийный режим Калийный режим питания растений определяется наличием в почве обмен ной формы калия, содержание которого зависит от гранулометрического и ми нералогического состава почвы, содержание гумуса, рН, внесения удобрений и других факторов [144].

Исследования показали, что в процессе длительного сельскохозяйственно го использования почвы без внесения калийных удобрений происходит замет ное уменьшение содержание в ней обменного и водорастворимого калия. При менение органических и минеральных удобрений в оптимальных дозах увели чивает в пахотном слое почвы содержание водорастворимого и обменного ка лия. При этом существуют противоречивые мнения относительно влияния ор ганических и минеральных удобрений и их сочетаний на калийный режим па хотного слоя почвы: отмечают преимущество органических, минеральных, или органо-минеральных систем удобрения. Важное значение имеют также дозы калийных удобрений и соотношение азота, фосфора и калия [136 139,144,157,158].

Обменный калий является основным источником питания растений, так как водорастворимого калия в почвах содержится очень мало. Пополнение за пасов обменного калия происходит за счет постепенного восстановления рав новесия между обменным и фиксированным формами, которые смещаются под влиянием растений. Это приводит к тому, что при длительном выращивании растений с высокой продуктивностью, в почве происходит снижение необмен ных его форм.

Лён масличный в нашем севообороте относится к «калиелюбимым расте ниям». Он выносит очень много калия. С ростом урожая вынос его увеличива ется. Эти процессы определенным образом оказывают влияние на общее со держание обменного калия, а также на его сезонную динамику.

Содержание обменного калия в зависимости от культуры - лён и погодных условий не так изменчив как подвижный фосфор и особенно нитраты. Так не менее профильное изменение их сохраняет общую закономерность, т.е. больше всего обменного калия содержится в пахотном слое, где идут наиболее интен сивнее обменные процессы между растениями и почвенно-поглотительным комплексом. В опытах наибольшее количество обменного калия в почвах под посевом льна масличного в плодосменном севообороте приходится на началь ные периоды интенсивного роста и развития возделываемой культурой (фаза ёлочки), а по годам – на первые годы действия и последействия удобрений.

В плодосменном севообороте с масличными культурами на лугово - каш тановой почве под посевами льна масличного в год действия и последействия минеральных и органических удобрений содержались от 332 до 351 мг/кг поч вы обменного калия, а на контрольном варианте 328 мг/кг почвы (рисунок 15, приложение К).

По данным наших исследований на вариантах с применением органиче ских удобрений (навоз, 30 т/га, биогумус, 3 т/га, солома, 5 т/га) содержание об менного калия в первый (2009) и второй (2010) годы последействия были высо кими по сравнению с вариантами минеральным и органо - минеральным систе мами. На третий год последействия содержание обменного калия по органиче ским системам удобрений существенно снижается, а на вариантах с минераль ным и органо-минеральным системами поддерживается на уровне первых двух лет.

В целом по опыту содержание обменного калия существенно снижается к фазе цветения за счет расхода их на создание урожая и перехода обменных в необменные формы.

Уровень обменного калия (в среднем за 3 года) существенно снижается на контрольном варианте, уменьшаясь до 290 мг/кг против 325 мг/кг почвы в начальные фазы роста развития льна. В вариантах (2,4) с минеральными и орга но-минеральными системами удобрений в фазе цветения содержались 325 и мг/кг почвы, а на вариантах с навозом, биогумусом и соломы- 319, 330 и 321мг/кг почвы, соответственно (рисунок 16).

Таким образом, следует отметить, что на калийный режим почв более по ложительное действие (в отличие от фосфатного) оказывает органические и ор гано-минеральные системы, нежели минеральные. По содержанию обменного калия, почвы опытного участка относятся к группе среднеобеспеченных, тем не менее возделывание в этих условиях калиелюбивые культуры, как лён, требует необходимость внесение калийных удобрений в составе как органических и минеральных.

Рисунок 15 – Содержание и динамика обменного калия под посевом льна масличного в зависимости от систем удобрений в севообороте (слой почвы 0-25 см, мг/кг почвы) Рисунок 16 – Содержание питательных элементов под посевом льна масличного в зависимости от систем удобрений в севообороте, слой почвы 0-25 см, мг/кг почвы (среднее за 3 года) 4.2 Биологическая активность лугово-каштановой почвы и изменение их в зависимости от систем удобрений Азотный режим почвы тесно связан с активностью микробиологических процессов, протекающих в ней - гумификацией органических остатков, вовле чением химических элементов из минералов литосферы в круговорот при ми нерализации органических остатков из гумуса, дыхательной активностью, де нитрификацией, биологической фиксацией и ассимиляцией азота, значение ко торых по масштабу и значимости для биосферы можно сравнить с процессом фотосинтеза [159].

В работах исследователей [160,161] при систематическом применении со четания органических и минеральных удобрений общее количество микроорга низмов увеличивалось, по сравнению с вариантом без удобрений в 2-3 раза, причем количество актиномицетов, наличие которых является важнейшим условием гумусонакопления, возросло с 1,8 до 2,3-3,3 млн/г почвы. Улучшение практически всех биологических свойств почвы, индекса биоразнообразия мик роорганизмов при применении минеральных, органических удобрений. Однако необходимо обратить внимание на то, что высокая биологическая активность почв, в основном отражает активность минерализационных процессов проте кающих в почве, приводящих, как правило, к потере органического вещества почвы и накоплению минерального азота. Причиной усиления скорости мине рализационных процессов могут быть не только минеральные, но и органиче ские удобрения. Так, в результате многолетнего применения органических и минеральных удобрений на серой лесной почве отмечена деградация органиче ского вещества почвы при повышении ее питательного уровня. В исследовани ях при внесении органических удобрений в дозе 70 т/га было отмечено увели чение количества аммонифицирующих бактерий и снижение численности мик роорганизмов, утилизирующих минеральный азот, а более высокие дозы орга нических удобрений подавляли практически всю почвенную микробиоту. Кро ме того, отмечено, что при внесении органических компонентов в почву воз растает общая численность микроорганизмов и активность ферментов, но од новременно с этим повышается степень минерализации азота [162].

Внесение минеральных удобрений резко интенсифицирует микробиологи ческие процессы в почвах. Применение высоких доз азотных удобрений ведет к быстрой минерализации гумуса и других углерод - и азотсодержащих соедине ний почвы, к росту газообразных потерь углерода (СО2, СН4) и азота (N2, N2О), накоплению нитратов в растениях и грунтовых водах. Двойственная природа действия минеральных удобрений заключается в том, что, снабжая растения питательными элементами, удобрения обеспечивают повышение урожая, но ухудшают свойства почвы, что приводит в дальнейшем к снижению урожая.

Это явление называется скрытым негативным действием удобрений. Оно поз воляет предположить, что длительное применение минеральных удобрений приводит к существенным изменениям в структуре комплекса почвенных мик роо рганизмов, активизации и росту численности токсинообразующих микро бов[163].

Традиционно считается, что применение минеральных удобрений увели чивает численность бактерий, актиномицетов и грибов в почве, хотя некоторые исследователи не подтверждают возрастание общей их численности, а порой отмечают ее убывание. Минеральные удобрения, вносимые в умеренных дозах, активизируют жизнедеятельность микроорганизмов многих физиологических групп. В почвах возрастает количество аэробных и анаэробных азотфиксаторов, денитрификаторов, аммонификаторов, целлюлозоразрушающих бактерий, ак тиномицетов и грибов. Но иногда наблюдается угнетение отдельных групп микроорганизмов и снижение активности проводимых ими процессов: азот фиксации, разложения целлюлозы и фосфорорганических соединений - это происходит, как правило, при длительном применении минеральных удобрений [164].

В большинстве почв в ризосфере растений наиболее многочисленны гете ротрофные микроорганизмы, которые имеют широкое распространение и большое видовое разнообразие, особенно бактерии-азотфиксаторы. По данным [165] уровень фиксации азота атмосферы этими микроорганизмами может до стигать 40-50 кг/га для автоморфных почв и 70-80 кг/га для рисовников. Из ос новных типов почв наибольшая азотфиксирующая способность отмечена на черноземах (37-53 кг/га в год), а наименьшая на дерново-подзолистых почвах (10-13 кг/га), на серых лесных, каштановых почвах и сероземах она составляет 18-30 кг/га [166].Однако, кроме актуальной необходимо определение и потен циальной активности азотфиксации, что дает возможность получения данных при прогнозировании урожаев сельскохозяйственных культур. Им показано, что потенциальная азотфиксирующая активность дерново-подзолистых почв находится в пределах от 38 до 198 кг/га, серых лесных - 48-216, черноземов и черноземно-луговых почв - 90-312, каштановых - 135-330, сероземов - 215 - кг/га азота [167].

Под влиянием органических удобрений численность азотфиксирующих форм увеличивается, изменяется структура ассоциаций, ответственных за по полнение почвы азотом, в результате - активизируется процесс биологической фиксации азота. Их влияние на активность азотфиксации часто зависит от типа почв. Эффективность удобрений зависит также от их вида: так наибольшее воз действие на активность азотфиксаторов оказывали биоперегной и жидкий навоз, хотя немаловажное влияние оказывали компост, торф и пшеничная со лома. При использовании органических удобрений несимбиотическая азотфик сация возрастает вследствие совместного внесения минерального азота и ис точников доступной энергии.

Стимулирующее действие навоза (30 т/га) на фиксацию азота атмосферы свободноживущими бактериями в почве особенно проявлялось при внесении его под растения, усиливая в ризосфере удобренных растений активность азот фиксации в 2-4 раза по сравнению с неудобренными [168].

О влиянии минеральных удобрений на активность азотфиксации в почве в литературе имеются различные мнения. Внесение высоких доз (более 150 кг/га N) минеральных азотных удобрений, полностью ингибирует нитрогеназную ак тивность почв [169]. Добавление азотсодержащих соединений к культуре азот фиксаторов подавляет фиксацию азота [168]. С другой стороны имеются дан ные, что дозы азотных удобрений, используемых в сельскохозяйственной прак тике (100-200 кг/га) вызывают лишь кратковременное подавление активности азотфиксации, а существенное подавление этого процесса отмечается только при очень высоких дозах азота в 500-1000 кг/га [170].

Величины несимбиотической азотфиксации, полученные как в балансовых опытах, так и путем прямых измерений, могут быть весьма значительными, но количественная сторона этого процесса во многом определяется дозами азот ных удобрений, их действием и последействием.

Таким образом, несимбиотическая фиксация азота в ризосфере может до стигать значительных величин (50-150 кг/га). Связанный микроорганизмами азот атмосферы может активно участвовать в процессах внутрипочвенного азотного цикла и воздействовать на азотное питание растений. Так отмечаемое многими авторами увеличение потребления азота почвы на вариантах с внесе нием азотных удобрений по сравнению с безазотным контролем («экстра»

азот), может быть объяснено на основе выдвинутого М.М. Умаровым предпо ложения, согласно которому экстра-азот представляет собой усвоенный расте ниями реминерализованный азот биомассы свободноживущих азотфиксаторов, активно функционирующих в ризосфере за счет выделения корнями легкоусво яемых органических веществ. При этом, как показано выше, умеренные дозы азотных удобрений стимулируют этот процесс [171].

Оценивая активность азотфиксации, необходимо обратить внимание на то, что однородные по показателям ассоциативной азотфиксации и денитрифика ции в лабораторных условиях бактериальные культуры могут оказаться гетеро генными при взаимодействии с различными растениями, т.е. у бактериальных культур наблюдается преимущественная активность одного из процессов азотфиксации или денитрификации, тогда как активность другого процесса значительно снижалась [167,172]. Известно, что азотфиксация и денитрифика ция осуществляются в сходных условиях: при наличии легкодоступного суб страта и дефиците кислорода. Показано, что при наличии нитратов, в благопри ятных условиях азотфиксирующие микроорганизмы могут выступать в роли денитрификаторов. По мнению авторов, такое "переключение" механизмов, трансформации азота в среде широко распространено среди микроорганизмов и контролируется по принципу лимитирования субстрата. Кроме того, было по казано, что четкая обратная зависимость между действием нитрогеназы и нит ратредуктазы прослеживается на средах с низким содержанием минерального азота. С увеличением его содержания в почве намечается переход от обратной к прямой корреляции. При определенной концентрации возможно активное тече ние обоих процессов.

Интенсивность ее протекания определяется физико-химическими свой ствами почвы (содержание доступных для бактерий органических веществ, окислительно-восстановительными условиями, наличием восстановленных форм азота, кислотностью и т.д.), а также плотностью и составом популяции денитрифицирующих бактерий [173]. Известно, что газообразные потери азота возрастают при увеличении доз азотных удобрений, при этом может увеличи ваться доля закиси азота в составе продуктов денитрификации. Образование минеральных форм азота из органических соединений почвы может быть до полнительным фактором повышения уровня эмиссии газообразных соединений азота.


Как известно, активность минерализации гумусовых веществ почвы резко уси ливается при интенсификации земледелия и поэтому очевидна необходимость оценки различных систем удобрения не только с точки зрения поддержания уровня плодородия почвы, но и влияния их на размеры газообразных потерь азота из почв агроценозов. В связи с этим представляет значительный интерес определение величины эмиссии газообразных форм азота при использовании минеральных удобрений на почвах, плодородие которых сформировано приме нением различных систем удобрения.

Внесение высоких доз азотных удобрений, затрагивая все процессы агро геохимического цикла азота, определяет также направленность процессов, свя занных с газообразными потерями азота из почвы и удобрений. Установлено, что основной причиной газообразных потерь является жизнедеятельность де нитрифицирующих и нитрифицирующих микроорганизмов. При этом денит рификация представляет собой процесс использования микроорганизмами нит ратов и нитритов в качестве акцепторов электронов в цепи окислительно восстановительные реакций, который сопровождается образованием ряда про межуточных и конечных газообразных продуктов восстановления азота. Уста новлено, что серия реакций представляет собой последовательность: NO3 NO2 NO- N2O N Установлено, что почвенные ферменты, участвуя в наиболее важнейших биологических циклах углерода, азота, фосфора серы и других органогенных элементов, определяют направление почвообразования, уровень плодородия почв, оказывая тем самым непосредственное влияние на формирование уро жайности сельскохозяйственных культур [173-175].

Применение высоких доз удобрений, особенно в условиях полива, в ряде случаев может отрицательно воздействовать на биологическую, в особенности ферментативную активность почв, оказывая негативное влияние на формиро вание продуктивности культур [176,177].

Изучение данного вопроса в почвах республики весьма ограничено, а опубликованные данные по почвам других стран не поддаются сравнению и не могут быть применимы для почв Казахстана [178-180].

В связи с этим изучение влияния различных систем удобрений на урожай ность и плодородие почв, в звене специализированного севооборота, в увязке с направлением изменения показателей биологической активности почв является актуальной проблемой почвоведческой и агрохимической науки, представляю щей интерес не только для Казахстана, но и для стран ближнего и дальнего за рубежья [181-183].

Анализ естественного биологического состояния исследуемой лугово каштановой почвы по генетическим горизонтам показал, что они отличаются умеренной активностью гидролитических (инвертаза, уреаза, АТФ-аза, фосфа таза), окислительно-восстановительных (каталаза, дегидрогеназа) ферментов и интенсивностью “дыхания” (таблица 8).

Последнее, по-видимому, связано с особенностью природно климатических условий почвообразования, а также относительно низким уров нем потенциального плодородия исследуемых почв за счет энергичного распа да органического вещества по причине низкой относительной влажности и вы сокой температуры.

Таблица 8 - Ферментативная активность орошаемых лугово-каштановых почв по генетическим горизонтам (исходные данные) Горизонт А пах В1 В2 ВС Слой почвы, см 0-25 25-46 46-58 58- Гумус, % 4,38 4,47 3,05 1, СО2,% 5,80 5,84 5,88 7, Общий азот, % 0,258 0,248 0,214 0, Фракции 0,001, мм 19,65 20,19 15,43 26, Фракции 0,01, мм 46,71 46,95 49,38 55, рН Н2О 8,0 8,1 8,2 8, Инвертаза, мг глюкозы на 1 г 18,9 9,6 3,3 2, Фосфатаза, мг Р на 100г 4,23 2,36 1,6 1, Уреаза, мг NH3 на 1 г 2,87 2,55 1,27 АТФ-аза, мг Р на 100г 4,53 1,25 0,26 0, Дегидрогеназа, мг ТФФ на 10г 5,4 2,6 0,4 Каталаза см3 О3на 1г 9,7 8,7 6,2 5, Содержание всех групп ферментов, в особенности гидролаз, в большей ме ре сопряжено с содержанием гумуса.

Так, активность инвертазы в верхнем гумусовом горизонте составляет 18, мг глюкозы на 1 г почвы, при коэффициенте корреляции 80,2%, с изменением инвертазы на единицу процент гумуса увеличится на 0,136.

Наличие связи между инвертазой и содержанием гумуса выражается урав нением регрессии:

Y = 2,241 + 0,136 х (1) Коэффициент детерминации 64,3%, т.е. изменение содержания процента гумуса на 64,3% связано активностью инвертазы.

Фосфатазная активность лугово-каштановых почв – 4,23 мг Р на 100 г поч вы. Коэффициент корреляции 76,8%, что показывает также наличие тесной свя зи с содержанием гумуса и выражается через уравнение регрессии:

Y = 1,165 + 0,760 х (2) Активность уреазы в перегнойно-аккумулятивном горизонте составляет 2,87 мг NH3 на 1 г почвы, активность ее полностью подавляется глубже 40 см слоя за счет низкой биогенности и обеспеченности почв азотом.

Наличие тесной связи между уреазой и с содержанием гумуса выражается уравнением регрессии (3), при коэффициентах корреляции 99,1% и детермина ции 98,2%:

Y = 1,51 + 1,000 х (3) Зависимость АТФ-азы и гумусом выражается уравнением регрессии (4), при коэффициентах корреляции 67,7% и детерминации 45,8%:

Y =2,405 + 0,436 х (4) Дегидрогеназы, являясь суммарным показателем активности микроорга низмов в почве и в исследуемых почвах менее активны. Их деятельность также тесно сопряжена с содержанием гумуса и выражается уравнением регрессии (5), при коэффициентах корреляции 81,5% и детерминации 66,4%:

Y =2,031+ 0,435 х (5) Нами проанализирована зависимость каталазы от содержания гумуса, при коэффициентах корреляции 95,5% и детерминации 91,2%, что выражается че рез уравнение регрессии:

Y =- 1,26 + 0,581 х (6) Уровень активности энзимов и инактивации почвенных ферментов зависят также от механического состава, что более четко заметно при сравнении дан ных распределения илистой и мелко-пылеватой фракций по генетическим гори зонтам и биологической активности (инвертаза, уреаза, АТФ-аза, фосфатаза).

Экспериментально установленные нами закономерности в известной мере согласовываются с данными исследователей Василенко Е.С. (1962 г), Гельцер Ю.Г. (1990 г), Тазабековой Е.Т. (1998 г), отличаясь при этом относительными и абсолютными значениями отдельных групп ферментов (Елешев Р.Е., 2011 г) [107, 184-186].

Результаты исследований, проведенные в условиях длительного стацио нарного опыта показали, что удобрения и севооборот оказывают положитель ное действие, прежде всего, на активность гидролитических ферментов, не ока зывая существенного влияния на изменение содержания групп окислительно восстановительных ферментов.

Различные уровни гидролитической активности почв, складывающиеся по фону систем удобрений в севообороте, оказали неодинаковое влияние на уро вень урожайности культур льна масличного. В свою очередь, степень положи тельного действия севооборота в еще большей степени проявляется на фоне применения удобрений.

В севообороте (таблица 9) более высокий уровень активности гидролити ческих ферментов складывается на вариантах с расчетными нормами удобре ний, 30 т навоза и совместного применения навоза с минеральными удобрения ми в половинных нормах.

В севообороте более высокий урожай льна формируется по фону мине ральных (2,19 т/га), 30 т навоза (2,12 т/га) и органоминеральных систем (2, т/га). Отмеченная сопряженность между урожайностью льна и уровнем гидро литической активности почв позволяет использовать ферменты гидролазы в ка честве диагностических тестов эффективности систем удобрений в условиях орошаемого земледелия.

Предгорные лугово-каштановые почвы Заилийского Алатау характеризу ются умеренной активностью гидролитических (инвертаза, уреаза, АТФ-аза, фосфатаза) и окислительно-восстановительных ферментов (каталаза, дегидро геназа).

Севооборот и удобрения на 20-30% повышает деятельность ферментов гидролаз, не оказывая существенного влияния на активизацию ферментов окислительно-восстановительных групп.

Уровень активизации гидролитических ферментов зависит от систем удоб рений. По севообороту более высокий уровень гидролитических ферментов обеспечивается по фону минеральных и органических систем.

Установлена зависимость формирования урожая льна от уровня ферментов гидролаз. Забегая вперед можно отметить, что наибольший урожай льна на се вооборотных полях получены по фону N75Р70К45 (2,19 т/га), 30 т навоза (2, т/га), а также по органо-минеральной системе (2,02 т/га).

Таблица 9 - Биологическая активность каштановой почвы под посевами льна масличного в условиях севооборота по фону различных систем удобрений Активность Урожайность льна масличного, т/га О3на 1г за 1 мин Дегидрогеназа, Уреаза, мг NH мг ТФФ на 10г АТФ-аза, мг Р Инвертаза, мг Каталаза см Слой глюкозы на 100г № Варианты почвы, почвы на 1 г см 1 Контроль 0-20 18,2 3,3 2,2 2,0 13, 1, 20-40 12,4 2,38 0,7 1,5 14, 2 Расчетная норма 0-20 22,8 5,25 3,8 2,45 7, NРК 2, 20-40 18 4,5 1,2 1,85 9, 3 Навоз, 30 т/га (по- 0-20 21,2 6,45 5,06 3,1 11, следействие) 2, 20-40 19,1 5,3 3,1 1,9 11, 4 навоза (последей- 0-20 24,8 4,57 5,2 2,8 11, ствие) + 20-40 2, от расчетной 18,6 3,9 1,6 1,3 19, нормы 5 Биогумус, 3 т/га (по- 0-20 18,1 6,54 3,5 2,4 18, следействие) 1, 20-40 15,8 4,76 1,4 1,6 11, 6 Солома, 5 т/га (по- 0-20 17,9 5,6 3,4 2,0 5, следействие) 1, 20-40 14 3,8 5,6 1,35 9, Абсолютное значение НСР 0,05, ц/га 0, Относительное значение НСР 0,05, ц/га 0, 5 ВЛИЯНИЕ СИСТЕМ УДОБРЕНИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЬНА МАСЛИЧНОГО В ЗВЕНЕ КОРОТКОРОТАЦИОННОГО ПЛОДОСМЕННОГО СЕВООБОРОТА 5.1 Урожайность В системе мероприятий, направленных на повышение урожайности сель скохозяйственных культур значительное место отводится удобрениям. Удобре ние – это питание растений, от которого зависит их рост, развитие и продук тивность, накопление в репродуктивных органах биофильных веществ. Обес печение растений необходимыми макро- и микроэлементами питания способ ствует, наряду с увеличением урожайности, улучшению качества продукции.


Отсюда ясно, что условия минерального питания, которые складываются под влиянием различных систем применения удобрений – эта та сторона физиоло гической деятельности, посредством которой можно эффективно повлиять на размеры накопления органического вещества и, следовательно на величину хо зяйственной продуктивности возделываемых культур.

По результатам полевых опытов за 2009-2011 годы в орошаемых лугово каштановых почвах в четырехпольном плодосменном севообороте с маслич ными культурами применение минеральных, органоминеральных и органиче ских удобрений, оказывали значительное устойчивое действие и последействие на величину урожая семян льна масличного.

Так, в вариантах с различными системами применения удобрений в первой ротации севообороте урожайностьь льна масличного калебалось от 1,76 до 2, т/га, при урожае на контроле – 1,59 т/га. В вариантах с расчетными нормами минеральных удобрений прибавка урожая составила на 0,60 т/га, а в вариантах с органическими удобрениями: 30т навоза, 3т биогумуса, 5т соломы - 0,53, 0, и 0,15 т/га, соответственно (таблица 10).

Довольно высокий урожай (2,02 и 2,12 т/га) и прибавки (0,43 и 0,53 т/га) обеспечивают варианты по органоминеральной системе - 15т навоз NРK и по последействию 30 т навоза.

Результаты исследований показали, что действие и последействие систем удоб рений были несколько не одинаковыми по годам исследований. Наиболее высокая урожайность льна масличного по всем вариантам обеспечивалась в 2009 году. При этом следует отметить, что эффективность последействия органических систем удоб рений (навоз, биогумус, солома) в отличие от минеральных и органоминеральных си стем закономерно уменьшалась по мере перехода от первого года (2009 г) к последу ющему (2011 г).

Так, на варианте с применением 30 т навоза (последействие) урожайность льна масличного в 2009 году составило 2,38 т/га, а к 2011 году уменьшалась до 1,99 т/га. Аналогичная тенденция к снижению урожайности от первого года к последующим имели место на вариантах с биогумусом и соломой. В тоже вре мя, как по минеральной и органоминеральной системам удобрений урожай ность льна масличного по годам были более или менее стабильными, т.е. нахо дились примерно на одном уровне.

Зависимость уровня формирования урожайности льна масличного от со держания подвижных форм питательных элементов в лугово-каштановых поч вах можно описать нижеследующими уравнениями, полученные на основе средних данных питательных элементов за три анализируемых года.

y x12 y x1 x2 yx1 yx2 x1 x2 x 1,7 18,7 9,8 31,79 16,66 183,26 349,69 96,04 2, 1,65 14,2 9,3 23,43 15,345 132,06 201,64 86,49 2, 1,42 15,2 11,5 21,584 16,33 174,8 231,04 132,25 2, 4,77 48,1 30,6 76,804 48,335 490,12 782,37 314,78 7, 1,59 16,03333 10,2 25,60133 16,11167 163,3733 260,79 104,9267 2, Найдем средние квадратические отклонения признаков:

y y 2 y 0,121929;

x1 x12 x1 1, x 2 x2 2 x2 0, Вычисление параметров линейного уравнения множественной регрессии.

Для нахождения параметров линейного уравнения множественной регрес сии:

y a b1 x1 b2 x необходимо решить следующую систему линейных уравнений относительно неизвестных параметров a, b1, b2 :

na b1 x1 b2 x2 y;

a x1 b1 x1 b2 x1 x2 yx1 ;

a x2 b1 x1 x2 b2 x2 yx либо воспользоваться готовыми формулами:

y ryx1 ryx2 rx1x2 y ryx2 ryx1 rx1x b1 b2 ;

;

x1 x 1 rx2x2 1 rx2x 1 a y b1 x1 b2 x2.

Рассчитаем сначала парные коэффициенты корреляции:

cov( y * x1 ) ryx1 =0, y * x cov( y * x2 ) ryx 2 =-18, y * x cov( x1 * x2 ) rx1x x1 * x2 =-11, Находим:

0,121929 0,46 (18,3) * (11,1) b1 0, * 1 (11,1) 1, 0,121929 11,1 (18,3) * (11,1) b1 0, * 1 (11,1) 0, а=-2,39.

Таким образом, получили следующее уравнение множественной регрессии:

y ' 2,39 0,104 x1 0,227 x 1 и 2 стандартизованного Коэффициенты уравнения регрессии t y 1t x1 2t x2, находятся по формулам:

x 1, 1 b1 0,104 0,1788 ;

y 1, x 2 0,227 0,942 0, 2 b y 1, Т.е. уравнение будет выглядеть следующим образом:

€ t y 0,1788t x 0,8396t x.

1 Так как стандартизованные коэффициенты регрессии можно сравнивать между собой, то можно сказать, что влияние систем удобрений в севообороте на содержание подвижного фосфора в лугово-каштановой почве под посевом льна масличного в контрольном варианте более действенно в фазе цветения, чем в фазе ёлочки, однако в обоих случаях влечет за увеличение урожайности.

Аналогичным образом проводится анализ зависимости между урожаем и азотом, фосфором и калием по вариантам внесения удобрений.

Таким образом, общий корреляционный анализ зависимости урожайности от доз внесения удобрений показал, что наибольшую значимость на увеличение урожайности оказывает изменение внесения фосфорных удобрений по мине ральной системе. Не менее важным является так же внесение азотных удобре ний, поскольку уравнение множественной регрессии по наиболее значимому варианту – расчетная норма NPK – имеет вид:.

Таблица 10 - Влияние систем удобрений на урожайность льна масличного в короткоротационном плодосменном севооб ороте (т/га) Урожай, т/га Прибавка урожая от удобрений, т/га № Варианты среднее среднее 2009 2010 2011 2009 2010 Контроль 1 1,70 1,65 1,42 1,59 - - - Расчетная нор 2,25 2,23 2,08 2,19 0,55 0,58 0,66 0, ма NРК Навоз, 30 т/га 2,38 2,00 1,99 2,12 0,68 0,35 0,57 0, (последействие) навоза (по следействие) + 2,22 1,95 1,88 2,02 0,52 0,30 0,46 0, от расчетной нормы Биогумус,3т/га 2,23 1,87 1,73 1,94 0,53 0,22 0,31 0, (последействие) Солома, 5т/га 1,83 1,83 1,61 1,76 0,13 0,18 0,13 0, (последействие) НСР 0,95т/га 0,35 0,34 0, Р 0,95 т/га 0,22 0,20 0, Уравнение зависимости урожайности по содержанию подвижного фосфора по минеральной системе:

€ t y 0,623t x 0,214t x, 1 что указывает на прямопропорциональное влияния количества внесенных азот ных удобрений на изменение урожайности. При этом большее влияние удобре ния оказывают при внесении в фазе ёлочки, в фазе цветения эффект уменьша ется втрое.

Анализ изменения содержания подвижного фосфора при варианте внесе ния 30 т навоза, характеризуется уравнением следующего вида:

Уравнение зависимости урожайности по содержанию подвижного фосфора по органической системе:

€ t y 0,451t x 0,322t x 1 Так, величина урожайности льна возрастет на 0,451 при своевременном внесении 30 т навоза в фазе ёлочки, и на 0,322 при внесении в фазе цветения.

Аналогичная зависимость по содержанию минерального азота и обменного калия отображается в следующих уравнениях регрессии:

Уравнение зависимости урожайности по содержанию минерального азота по органической системе:

€ t y 0,379t x 0,405t x 1 Уравнение зависимости урожайности по содержанию обменного калия по орга нической системе:

€ t y 0,203t x 0,104t x 1 Так при анализе варианта с внесением 30 т навоза уравнение регрессии по содержанию минерального азота показывает большее влияние на урожайность, чем содержанию обменного калия. При этом наблюдается смена тенденции: ес ли в большинстве случаев наибольшее влияние оказывает внесение удобрений в фазе ёлочки, то в данном варианте 30 т навоза на содержании минерального азота прямопротивоположная ситуация.

При варианте внесения органоминеральной системы наблюдается, что при внесения удобрений наиболее значимое влияние на результативный признак – урожайность – по содержанию фосфора и азота, в то время как калий – менее значим. При этом наибольшую эффективность внесение удобрений достигает в фазе ёлочки: 0,312;

0,156 и 0,034 соответственно.

Таким образом, анализ влияния различных систем удобрений на урожай ность льна масличного показал, что в силу своих физиологических особенно стей лён масличный более реагировал на внесение расчетных норм NРK и 30 т навоза (последействие) что, в конечном счете, отражалось на величину сбора масла с единицы площади.

5.2 Качество маслосемян Одним из факторов интенсификации сельскохозяйственного производства является улучшение качества получаемой продукции. Качественные показатели культуры льна масличного оцениваются по величине накопления жира и сбора масла с 1 га. Процессы образования жира масличных культур, способных к об разованию жирных ненасыщенных кислот с двумя и тремя связями, к каким от носится лён, в определенной степени зависели как от погодно-климатических условий и условий питаний.

Содержание жира в опытах были неодинаковыми по годам исследований, так, более увлажненный благоприятный год (2009 г) на всех удобренных вари антах содержание жира были несколько выше в сравнении с менее увлажнен ными годами (2010 и 2011) и составило на контрольном варианте - 39,8%, а при значении 41,5-44,1% на удобренных вариантах.

Из изученных систем удобрений наибольшее накопление жира обеспечи вается на варианте по первому году последействия 30 т навоза (37,3%) при зна чении на контрольном варианте 33,9%. Среди удобренных вариантов более низкое содержание жира имело место по последействию 5 т соломы - 34,9%.

Что касается других вариантов опыта (биогумуса, минеральной и органомине ральной систем), то содержание жира в них были примерно одного порядка 35,9, 36,1 и 35,6%, т.е. на 1,5-2% превышал контрольный вариант (таблица 11, рисунок 17).

Тем не менее, указанные различия нисколько не повлияли на общую зако номерность действия и последействия систем удобрений, выявленных по усредненным данным за 3 года исследований, т.е. более положительное влия ние на накопление жира из изученных систем удобрений оказывает расчетные нормы NРK и 30 т навоза в последействии.

Основываясь на литературные данные, особо следует отметить, что при правильном регулировании питания в условиях орошения лён может дать уро жай 1,8-2,0 раз выше с более высоким содержанием жира (не менее 35%) неже ли в условиях традиционного возделывания неполивной зоны Изучаемые системы удобрений, увеличивая урожайность льна и повышая содержание жира в семенах, способствовали увеличению выхода сбора жира с 1 гектара орошаемой пашни.

В опытах в среднем за 3 года на вариантах с различными системами удоб рений позволили получить дополнительную прибавку сборе жира в пределах 0,07-0,26 т/га.

Абсолютное содержание жира на не удобренном варианте содержалось 0,54 т/га, а на удобренных колебались в пределах 0,62-0,80 т/га. Наиболее вы сокий сбор жира в опытах обеспечивается на варианте первого года последей ствия 30т навоза (1,05 т/га).

Как следовало ожидать, более высокий сбор жира с единицы площади по севов льна масличного, также как и накопление жира обеспечивается на вари анты с расчетными нормами NРK и 30 т навоза первого года последействия.

Таблица 11 - Действие и последействие систем удобрений в севообороте на содержание и сбор жира на культуре льна масличного (первая ротация) Содержание жира, % Сбор жира с 1 га, т/га Прибавка от удобрений, т/га № Варианты 2009 2010 2011 среднее 2009 2010 2011 среднее среднее 2009 2010 1 39,8 32,6 29,3 33,9 0,68 0,54 0,42 0,54 - - - Контроль 2 Расчетная нор- 42,3 34,0 31,9 36,1 0,95 0,76 0,66 0,79 0,27 0,22 0,24 0, ма NРК 3 44,1 35,1 32,5 37,3 1,05 0,70 0,65 0,80 0,37 0,16 0,23 0, Навоз, 30 т/га (последействие) навоза (по- 41, 4 33,2 32,4 35,6 0,91 0,65 0,61 0,72 0,23 0,11 0,19 0, следействие) + от расчетной нормы Биогумус,3т/га 5 43,3 33,8 30,8 35,9 0,97 0,63 0,53 0,71 0,29 0,09 0,11 0, (последействие) Солома, 5т/га 6 41,5 32,8 30,6 34,9 0,76 0,60 0,49 0,62 0,08 0,06 0,07 0, (последействие) Рисунок 17 –Урожайность и сбор жира льна масличного при различных системах удобрений в плодосменном севообороте, т/га Для полноценной оценки качества жира нами также определялись показа тели йодного и кислотного числа, а также число омыления и свободные жирные кислоты (таблица 12, рисунок 18,19).

Как известно йодное число показывает степень ненасыщенности жирных кислот входящих в состав жира. При большем содержании этих кислот в масле качество жира повышается. Если йодное число масла находится в пределах – 190 мг I /100 г, то может служить критерием способности масла высыхать.

Кислотное число необходимо для нейтрализации свободных кислот, содержа щихся в 1 г исследуемого вещества.

Сравнивая варианты удобрений можно отметить некоторое повышение не предельных кислот при внесении минеральных и органических удобрений в масле семян льна, в тоже время минеральные удобрения способствовали повы шению лишь йодного числа в семенах льна. В опытах, йодное число по маслу льна на удобренных вариантах были равными 175-179,5 ед, против контроля 171 ед., что свидетельствует о повышенном содержании кислот относительно низкомолекулярных. Что касается показателей кислотного числа (0,8 мг/г) и свободных кислот (0,40%), то системы удобрений на них не оказывали суще ственного влияния в сравнении с контролем без удобрений. По величине кис лотного числа можно определить высокое качество продукции Таблица 12 - Влияние систем удобрений на качественные показатели жира в семенах льна масличного за 2009-2011гг Йодное чис- Число Кислотное Свободные № Варианты ло, омыления, число, мг жирные п/п мг I /100 г мг КОН/г кислоты, % Контроль 1 171 185 0,8 0, Расчетная норма 179,5 186 0,8 0, NРК Навоз 30 т/га (по 177 188 0,8 0, следействие) навоза (после действие) + 176 187 0,8 0, от расчетной нормы Биогумус,3т/га 176 185 0,8 0, (последействие) Солома, 5т/га 175 185 0,8 0, (последействие) Рисунок 18 – Йодное число маслосемян льна Рисунок 19- Число омыления маслосемян льна В качестве резюме по данному разделу, можно отметить, что правильная система применения удобрений в звене адаптивной ресурсосберегающей тех нологии является важным рычагом управления продуктивными процессами с одной стороны, с другой - возделывание льна масличного и других масличных культур в орошаемом земледелии дополнительный источник увеличения объе ма производства и обеспеченностью население растительным маслом в услови ях орошаемых лугово-каштановых почвах Алматинской области.

6 СОДЕРЖАНИЕ, ВЫНОС И КОЭФФИЦИЕНТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ КУЛЬТУРОЙ ЛЬНА В ЗАВИ СИМОСТИ ОТ СИСТЕМ УДОБРЕНИЙ Различные системы удобрений в севообороте, оказывая положительное влияние на питательный режим растений и повышая урожайность сельскохо зяйственных культур, могут изменить и содержание основных элементов пита ния в растениях.

В то же время имеются данные и о том, что даже и высокие нормы удобре ний не оказывали влияние на содержание в растения [187,188].

Некоторые авторы констатировали накопление отдельных или всех остальных элементов питания вносимых удобрений в конкретных частях расте ний – в соломе, зерне, корнеплодах, ботве и т.п. В опытах наблюдали непосред ственно и большие колебания содержания питательных элементов в растениях, как в севообороте, так и по монокультуре [189,190]. Данный случай связался с погодными условиями и с уровнем урожайностью культур.

Лён масличный отличается специфичностью питания, потребляя на фор мирование значительно больше питательных элементов, чем другие масличные культуры, одновременно неравномерно поглощая их по фазам роста и развития [76].

Следует отметить, что активизация потребления питательных веществ льном при внесении удобрений, прежде всего, обуславливает усиленное накоп ление сухого вещества, а в конечном итоге повышает урожайность. Повышение массы растений в удобренных вариантах сопровождается одновременным уве личением в растениях льна содержание азота, фосфора и калия (рисунок 20-23, 28-30).

В наших опытах наблюдались некоторые различия в содержании азота и калия, в начальные фазы роста и развития льна масличного по годам исследо ваний (таблица 13).

Таблица 13 - Содержание элементов питания в растениях льна по фазам роста, % Фаза, вид N P2O5 K2O продукции 2009г 2010г 2011г. 2009г 2010г 2011г. 2009г 2010г 2011г.

Ёлочка 2,89 2,35 1,53 0,25 0,24 0,24 4,33 3,84 3, Цветение 1,89 1,24 1,24 0,25 0,18 0,14 2,38 1,50 1, Семена 3,47 3,13 3,28 1,20 0,81 0,86 0,86 0,73 0, Солома 1,11 0,64 0,71 0,21 0,14 0,08 1,66 1,61 1, Так, в фазу «ёлочка» у льна масличного содержание азота в наиболее бла гоприятные годы (2009 и 2010 гг) были несколько выше, чем в менее благопри ятный год (2011 г) и составляли 2,89;

2,35;

1,53%. Влияние климатических условий также были идентичны и по содержанию калия в вегетирующих орга нах. Так, в фазе «ёлочка» содержание калия годы исследований составляли 4,33;

Рисунок 20 – Отбор почвенных образцов для химического анализа Рисунок 21 –Растительные образцы льна для химического анализа 3,84;

3,84%. В отличие от азота и калия, содержание фосфора в надземной мас се растений льна масличного мало изменялись по годам, сохраняя тенденцию снижения их концентрации от фазы «ёлочки» к фазе цветения.

Основываясь на усредненные данные таблицы 14 (рисунок 27) можно от метить, что минеральные удобрения, улучшая питательный режим почвы, спо собствовали заметному увеличению содержания азота, фосфора и калия в рас тениях льна в период вегетации. Интенсивное потребление элементов питания культуры льна происходило в период фазы всходы - «ёлочка». В период наибольшего роста растений (от фазы «ёлочки» до цветения) поступление пи тательных веществ в удобренных вариантах по сравнению с контролем на 15 17% было выше. Так, на контроле содержание азота в 2011 году было 1,53%, а на вариантах с расчетными нормами NРK;

30 т навоза;

органоминеральных удобрений -2,88;

2,79 и 2,78%, (фаза «ёлочки»), а 2,05, 1,90 и 1,82% в фазе цве тения, соответственно.

К фазе цветения по всем вариантам шло закономерное снижение содержа ния азота (в 1,5-2 раза). В период созревания за счет оттока азота из вегетатив ных органов в репродуктивные, происходило увеличение содержания азота в семенах.

Несколько иным было поступление фосфора. В зеленых растениях льна вплоть до цветения содержание фосфора примерно в 10 раз было меньше, чем азота, оставаясь более менее постоянным по вариантам опыта.

В период созревания в семенах происходило накопление фосфора в сред нем до 0,86-1,20%, а в стеблях оставалось фосфора в 8-10 раз меньше.

Поступления калия в растения льна в первой половине вегетации происхо дило аналогично азоту. В фазу «ёлочки» отмечалось более высокое содержание (3,84-4,33%), к цветению происходило снижение его до 1,34%. Наиболее высо кое содержание калия в льне отмечается на вариантах с расчетными нормами NРK, 30 т навоза и органоминеральной системе (рисунки 24-27, приложение Л, М, Н).

Для льна масличного, как и для других калиелюбивых культур, характерно более высокое накопление количества калия в стеблях (в 2 раза), нежели в се менах. По содержанию в растениях льна масличного элементы питания распо лагаются следующим образом семена :NPK, солома KNP.

Анализ результатов исследований по содержанию валового азота в семенах льна свидетельствует о влиянии на его концентрацию не только минерального питания, но и особенностей года. Наибольший процент содержания азота в се менах на контроле отмечен в более благоприятный 2009 год-3,47%, что на 0,19 0,34% выше в 2010 и 2011 годах. При улучшении азотного питания количество азота в семенах во все годы исследований увеличивалось (рисунки 24-27, при ложение Л,М,Н). Корреляционный анализ показал, наличие достоверной зави симости между концентрацией азота в растениях льна и урожайностью семян :в фазе «ёлочка» (r =0,817) и цветения (r=0,822).



Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

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.