Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Приемы использования отходов производства в агроэкосистемах Центрального Черноземья. Монография
.pdf
Внесение в агроценозы свекловичного жома оказывало существенное влияние на содержание органического вещества
(табл. 69).
Таблица 69. Содержание органического вещества в почве при
внесении свекловичного жома, (0-20 см), %
Вариант
05.2005 г. 10.2005 г. 05.2006 г.
Контроль (без жома) 3,32 3,30 3,31
Жом, выровненный осенью 4,25 4,06 4,03
Жом, выровненный весной 4,35 4,26 4,23
Сроки отбора образцов
При выравнивании жома осенью содержание органического
вещества в почве к маю 2005 года увеличивалось на 0,93%, а весной – на 1,03%.
К октябрю 2005 года содержание детрита уменьшилось под
выровненным осенью жомом на 0,15%, а под выровненным весной – на 0,09%. Однако они превосходили контроль на 0,76%,
0,96% соответственно. Данное снижение содержания органического вещества закономерно, так как обработка почвы в весеннелетний период обеспечивает улучшение аэрации почвы, что активизирует его минерализацию. В мае 2006 года содержание органического вещества в почве изменилось несущественно.
Внесение в агроценоз свекловичного жома привело к подкислению почвенного раствора на первом этапе его разложения
(табл. 70).
Величина актуальной кислотности в почве на контрольном
варианте составила рН 7,1, а при внесении жома снизилась до
5,8. Обменная кислотность на контрольном варианте составила
5,7 и на варианте с жомом снижалась до рН 4,4. Подкисление
почвенного раствора под буртами с жомом происходит медленнее. Так, величина обменной и актуальной кислотности в ноябре
составила рН 5,0 и рН 6,4 соответственно. При разравнивании
свекловичного жома весной происходило резкое подкисление, и в
мае обменная кислотность составляла 3,9, а актуальная – 5,3.
В процессе разложения свекловичного жома образующиеся
органические кислоты, в большей степени уксусная кислота,
вступают в реакцию нейтрализации с поглощенными основа-
171
ниями (Ca, Mg, Na), а также карбонатами кальция и магния и ре-
ный
акция почвенного раствора на вариантах с использованием жома
быстро восстанавливается.
Таблица 70. Влияние свекловичного жома
Вари-
ант
Контроль
(без
жома)
Жом,
выровнен
осенью
Жом,
выровненный
Весной
Кроме того, в процесс разложения поступившего в почву
на реакцию почвенного раствора (в слое 0-20 см)
Сроки отбора образцов
10. 2004 г. 05. 2005 г. 07. 2005 10. 2005 05.2006
рН
7,1 5,7 6,9 5,5 6,8 5,3 7,3 5,9 7,4 5,7
5,8 4,4 6,0 4,6 6,7 5,4 7,6 6,2 7,8 6,4
6,4 5,0 5,3 3,9 6,5 5,1 7,2 5,8 7,3 6,9
Н2О
рН
KCl
рН
Н2О
рН
KCl
рН
Н2О
рН
KCl
рН
Н2О
рН
KCl
рН
Н2О
рН
KCl
органического вещества включаются почвенные микроорганизмы
и ферменты, и уксусная кислота разлагается с выделением углекислого газа при декарбоксилировании аммиака в процессе дезаминирования. Уже в июле 2005 года величина кислотности при
разбрасывании жома весной или осенью практически соответствовала контролю. В дальнейшем происходила нейтрализация
почвенного раствора, и к октябрю 2005 года рН колебался в пределах 7,2-7,6, т.е. к данному промежутку времени произошло
полное восстановление ПБК.
При минерализации органического вещества, которое поступило в агроценоз с жомом, в почве значительно повышалось
содержание биогенных элементов (табл. 71).
Содержание биогенных элементов на варианте с жомом выровненным весной превосходило контроль и вариант с жомом
выровненным осенью. Содержание общего азота под выровненным осенью жомом изменилось незначительно. В то же время
172
под жомом, выровненным весной, содержание азота увеличилось
на 41,4% в сравнении с контрольным вариантом, и в дальнейшем
данная закономерность сохранялась в течение всего периода исследований: в июле 2005 года данный вариант превышал контроль на 53,6%, в мае 2006 года – на 48,1%.
Таблица 71. Влияние свекловичного жома на содержание
Сроки определения
Вариант
Контроль (без жома)
Жом, выровненный
осенью
Жом, выровненный
весной
05. 2005 г. 07. 2005 г. 05. 2006 г.
N Р2О
13,6
13,8
23,2
145 209 16,8
159 237 17,4
182 296 25,8
К2О N Р2О
5
К2О N Р2О5 К2О
5
164 219
185 278
203 311
15,8
17,2
23,4
171 221
204 283
213 315
Содержание фосфора под жомом, выровненным весной, в
мае 2005 года достигало 182 мг/кг и превышало контроль на
25,5%, в июне 2005 года – 23,8%, в мае 2006 года – 24,6%.
Содержание калия существенно изменялось в зависимости
от срока выравнивания жома. В большей степени его содержание
биогенных элементов в пахотном горизонте почвы, мг/кг
увеличивалось при весеннем внесении жома, превышение относительно контроля составляло 41,6-42,5%.
Состав и численность сегетальных растений при внесении
жома изменились несущественно (табл. 72).
Таблица 72. Обилие сегетальных растений (чистый пар),
июль 2005 г.
Число сорняков, шт./м2
Сегетальные растения
Вьюнок полевой 6,3 5,8 7,1
Щирица запрокинутая 2,7 1,4 0,2
Ромашка непахучая 2,6 3,4 1,6
Просо куриное 4,8 0,8 2,6
Щетинник зеленый 6,7 10,6 9,1
Общее число растений 23,1 22,0 20,6
контроль
(без жома)
жом, выров-
ненный осенью
жом, выров-
ненный весной
173
При этом при использовании жома численность щирицы запрокинутой уменьшилась в 2 и 14 раз, а щетинника зеленого
увеличилась в 1,3 и 1,6 раза. На четвертом этапе органогенеза
озимой пшеницы разница между вариантами не превышала 0,81,2%, а XII этапе – 4,8% (табл. 73).
Таблица 73. Обилие сегетальных растений в агроценозе
озимой пшеницы, 2006 г.
Число сорняков, шт./м2
Сегетальные растения
IV этап органогенеза озимой пшеницы
Вьюнок полевой 4,8 5,2 4,2
Осот полевой 2,4 2,7 3,1
Фиалка полевая 7,3 6,4 8,2
Пастушья сумка 1,2 2,2 1,8
Одуванчик лекарственный
Общее число растений 16,0 17,3 17,9
XII этап органогенеза озимой пшеницы
Гречишка вьюнковая 3,4 5,3 5,1
Мелколепестник канадский
Бодяк полевой 1,4 0,9 0,6
контроль
(без жома)
0,3 0,8 0,6
3,6 1,6 2,8
жом, выровнен-
ный осенью
жом, выровнен-
ный весной
Ромашка непахучая 4,3 3,6 5,0
Осот полевой 3,8 3,2 2,4
Марь белая 4,1 5,2 6,1
Фиалка полевая 12,9 15,3 13,8
Одуванчик лекарственный
Вьюнок полевой 11,2 8,3 10,8
Общее число растений 45,3 44,2 47,5
0,6 0,8 0,9
Продуктивность посевов озимой пшеницы при выравнивании жома осенью увеличивалась на 8,3%, а при выравнивании
весной – на 11,1%. Повышение продуктивности озимой пшеницы обусловлено формированием большего числа продуктивных
стеблей на 21,3 – 23,1% (табл. 74).
174
Таблица 74. Структура и урожайность озимой пшеницы
Вариант
Контроль
(без жома)
Жом, выровненный осенью
Жом, выровненный весной
НСР
0,95
Число про-
дуктивных
стеблей,
шт./м
2
169 48,0 2,12 37,2 35,8
208 40,7 1,85 36,9 38,5
205 39,8 1,91 37,3 39,2
Число зе-
рен в ко-
лосе, шт.
Масса
зерен в
колосе, г
1,4
Масса
1000 зе-
рен, г
Воздействие свекловичного жома на состояние
и продуктивность агроценозов сои и ячменя
Основным лимитирующим показателем при определении
Урожай-
ность,
ц/га
экологически обоснованных норм внесения свекловичного жома
в агроценозы является, в первую очередь, высокая кислотность
отхода, а следовательно, вероятность изменения кислотно-
основных свойств почвы и, соответственно, ее деградация. Дру-
гой отрицательный момент применения необоснованных норм
внесения свекловичного жома сопряжен с накоплением нитратов
в почве выше допустимых концентраций, что увеличивает риск
загрязнения грунтовых вод и сельскохозяйственной продукции.
В связи с этим определение экологически оправданных
норм внесения свекловичного жома осуществляли экспериментальным методом. Установлено, что внесение жома в агроценозы
в нормах от 5 до 20 т/га не имеет ни отрицательной, ни положительной динамики воздействия на функционирование почвеннобиотического комплекса, рост и развитие растений. Применение
в агроценозах сои более высоких норм жома 75-100 т/га не обеспечивало достоверной прибавки урожая.
Применение жома в нормах 25 т/га и 50 т/га в агроценозах
сои оказало положительное воздействие на влажность почвы
(табл. 75).
175
Таблица 75. Изменение влажности почвы под влиянием
свекловичного жома (в слое 0-20 см), %, 2008-2011 гг.
Норма внесения
до посева III VIII
Контроль 22,5 21,2 13,6
Осеннее внесение свекловичного жома
25 т/га 28,1 24,3 15,4
50 т/га 34,2 27,6 16,7
Весеннее внесение свекловичного жома
25 т/га 27,4 23,8 14,6
50 т/га 32,3 25,7 15,2
Этапы развития культуры
Максимальное увеличение в сравнении с контрольным вариантом наблюдалось при осеннем внесении свекловичного жома. Так, до посева сои при использовании его в норме 25 т/га
превышение составляло 5,6% и 11,7% при норме 50 т/га. Размещение жома весной в тех же нормах способствовало изменению
влажности почвы в этот же период на 4,9-9,8% соответственно. В
дальнейшем в течение вегетации культуры отмечается такая же
закономерность содержания влаги в почве.
Установлено, что изменение реакции среды почвенного раствора под действием свекловичного жома наблюдалось только на
первых этапах развития сои. Незначительное подкисление отмечалось до посева сои при осеннем внесении 50 т/га – 4,9 единицы.
При весеннем внесении свекловичного жома в нормах 25-50 т/га
процесс подкисления наблюдался на III этапе развития культуры,
реакция среды почвенного раствора составляла 4,7-4,9 (табл. 76).
В фазе цветения сои реакция восстанавливалась и практически соответствовала контрольному значению.
При минерализации органического вещества, которое поступило в агроценоз с жомом, в почве повышалось содержание
элементов питания (табл. 77).
Содержание подвижного фосфора в сравнении с контрольным вариантом на III этапе развития сои при осеннем внесении
свекловичного жома увеличивалось на 29,5% при норме 25 т/га; и
46,0% при внесении 50 т/га, при весеннем внесении – на 28,1% и
32,7% соответственно.
176
Таблица 76. Изменение кислотности (рН
) чернозема
KCl
выщелоченного под влиянием свекловичного жома
(в слое 0-20 см), 2008-2011 гг.
Этапы развития культуры
Норма внесения
До посева III VIII
Контроль 5,4 5,3 5,3
Осеннее внесение свекловичного жома
25 т/га 5,0 5,0 5,1
50 т/га 4,9 4,9 5,3
Весеннее внесение свекловичного жома
25 т/га 5,1 4,9 5,0
50 т/га 5,1 4,7 5,1
Такая же закономерность отмечается и по калию. Так, содержание обменного калия на варианте с использованием свекловичного жома в осенний период превышало контрольный вариант на III этапе развития сои на 38,7% (25 т/га) и 64,3% (50 т/га);
при внесении жома весной – 43,5% (25 т/га) и 51,6% (50 т/га);
VIII этапе – 59,4% и 87,5%; 26,6% и 51,6% соответственно.
Таблица 77. Изменение агрохимических свойств чернозема
выщелоченного под влиянием свекловичного жома, 2008-2011 гг.
Этапы развития культуры
Норма
внесения
гумус, % P2O
III VIII
5
мг/кг
K2O
мг/кг
гумус,
%
мг/кг
P2O
5
K2O
мг/кг
Контроль 3,4 139 62 3,3 144 64
Осеннее внесение свекловичного жома
25 т/га 3,5 180 86 3,6 190 102
50 т/га 3,6 203 104 3,9 204 120
Весеннее внесение свекловичного жома
25 т/га 3,6 174 89 3,7 178 81
50 т/га 3,7 190 94 3,8 193 97
При внесении свекловичного жома отмечается незначительное увеличение активности каталазы, но на всех вариантах
опыта по шкале биологической активности почвы ее можно охарактеризовать как среднюю (табл. 78).
177
Таблица 78. Активность каталазы (в слое 0-20 см), О2 см3/г/мин,
2008-2011 гг.
Этапы развития культуры Норма
внесения
Контроль
25 т/га 4,4 5,0 4,8
50 т/га 4,8 5,2 5,0
25 т/га 4,2 4,8 4,4
50 т/га 4,4 4,6 4,6
до посева III VIII
4,1 4,4 4,2
Осеннее внесение свекловичного жома
Весеннее внесение свекловичного жома
Изменение активности каталазы при внесении свекловичного жома связано с более интенсивным образованием перекиси
водорода в почве, с увеличением биомассы организмов, а также с
нарастанием окислительных процессов при разложении органического вещества, поступившего в почву с жомом.
Внесение свекловичного жома на состав и численность сорных растений влияния не оказало. В агроценозах сои на III и VIII
этапах органогенеза сои эти показатели были постоянными. Численность сорных растений составила 16,0-45,3 шт/м2 на контрольном варианте и при внесении свекловичного жома колебалась в пределах 17,3-19,3 шт/м2 на третьем этапе развития сои и
44,2-47,5 шт/м2 на восьмом этапе развития культурного растения.
Преобладающими сорными растениями на всех вариантах в течение вегетационного периода сои были: фиалка полевая, вьюнок
полевой, марь белая, мелколепестник канадский.
Использование свекловичного жома в агроценозе сои способствовало улучшению условий произрастания и формирования
урожая культуры (табл. 79).
Наибольшее число бобов на растении формировалось на вариантах с внесением свекловичного жома осенью. Увеличение в
сравнении с контрольным вариантом составило при внесении
25 т/га – 21,7%, при внесении 50 т/га – 34,8%.
Максимальная продуктивность зерна сои формировалась на
варианте с осенним и весенним внесением свекловичного жома
в норме 50 т/га и составила 19,4 и 18,1 ц/га соответственно.
178
Таблица 79. Структура урожая и продуктивность сои,
2008 -2011 гг.
Число бобов,
Число семян
Масса семян
Урожайность,
Вариант
шт/раст.
в бобе, шт
в бобе, г
ц/га
Контроль 15,2 2,4 0,24 15,4
Осеннее внесение свекловичного жома
25 т/га 18,5 2,7 0,27 16,6
50 т/га 20,5 2,9 0,42 19,4
Весеннее внесение свекловичного жома
25 т/га 15,4 2,5 0,28 16,8
50 т/га 16,8 2,8 0,31 18,1
НСР
0,95
0,9
При размещении посева ячменя после сои отмечалось преимущество варианта с внесением жома в норме 50 т/га в осенний
период (табл. 80).
Так, количество растений на 1 м2 на данном варианте составило 397 шт, что превосходило контрольный вариант на 7,0%.
Полевая всхожесть составила 79,8%.
Последействие свекловичного жома, внесенного весной в
норме 50 т/га, несколько уступало этой же норме при осеннем
внесении и по количеству растений превосходило на 3,9%, полевой всхожести – 3%.
Таблица 80. Полевая всхожесть ячменя
(последействие свекловичного жома), 2009-2011 гг.
Вариант Количество растений, шт/м2 Полевая всхожесть, %
Контроль 373 74,6
Осеннее внесение свекловичного жома
25 т/га 380 76,0
50 т/га 399 79,8
Весеннее внесение свекловичного жома
25 т/га 376 75,2
50 т/га 384 76,8
НСР
0,95
5,9-6,2
Наибольшая площадь листовой поверхности по фазам развития культурного растения формировалась при осеннем внесении свекловичного жома в норме 50 т/га и составила в фазу кущения 13,5; выхода в трубку – 25,7; колошения – 36,2 тыс. м2/га,
179
превышение относительно контроля составило 17,4%; 27,9%;
Контроль
17,9% соответственно (табл. 81).
Таблица 81. Площадь листовой поверхности ячменя
(последействие свекловичного жома), (тыс. м2/га), 2009-2011 гг.
Фазы развития растений
Вариант
кущение выход в трубку колошение
Контроль 11,5 20,1 30,7
Осеннее внесение свекловичного жома
25 т/га 11,8 22,3 32,5
50 т/га 14,9 26,8 37,3
Весеннее внесение свекловичного жома
25 т/га 11,9 22,9 31,9
50 т/га 13,5 25,7 36,2
НСР
0,8-1,1 0,6-2,2 1,4-1,9
0,95
К моменту уборки количество продуктивных стеблей на
исследуемых вариантах колебалось с 340 шт/м2 до 363 шт/м2
(табл. 82).
Наибольшая продуктивность ячменя отмечалась на варианте
с осенним внесением свекловичного жома в норме 50 т/га и составила 21,3 ц/га, что превышало контрольный вариант на 13,3%.
Таблица 82. Структура урожая ячменя
(последействие свекловичного жома), 2009-2011 гг.
Количество
Количество
Масса, г
Урожайность,
Вариант
продуктивных
стеблей, шт/м
зерен в
2
колосе, шт
зерна одно-
го колоса
1000
зерен
ц/га
340 18,7 0,55 29,4 18,8
Осеннее внесение свекловичного жома
25 т/га 346 19,3 0,57 29,5 19,6
50 т/га 363 20,6 0,59 28,6 21,3
Весеннее внесение свекловичного жома
25 т/га 342 18,5 0,56 30,3 19,3
50 т/га 349 19,0 0,59 31,1 20,9
НСР
0,6-1,3
0,95
Урожайность ячменя при весеннем внесении этой же нормы
была несколько ниже и составила 20,9 ц/га, что выше контрольного варианта на 11,2%, но ниже варианта с осенним внесением
этой же нормы на 0,4 ц/га или 2%.
180
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]