Статья: Токсичность почвы при разных системах обработки

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Ярославская ГСХА

токсичность почвы при разных системах обработки

с.с. Сивкова, Е.В. Чебыкина

г. Ярославль

Токсичность (гр. Токсикон - яд) - ядовитость, способность некоторых химических веществ оказывать вредное влияние на организмы, поражая их. Основными причинами усиления токсичности являются образование вредных продуктов жизнедеятельности, межорганизменные взаимодействия, неблагоприятные физико-химические условия среды, загрязнение в результате хозяйственной деятельности человека. Вещества, которые негативно влияют на рост и развитие растений могут образовываться в процессе почвообразования.

Все приемы выращивания сельскохозяйственных культур в большей или в меньшей степени могут спровоцировать усиление фитотоксичности почвы. По результатам многих исследований было установлено снижение урожая культурных растений при использовании химических средств защиты, внесении в почву соломы и многолетнем проведении поверхностных обработок, однако, в литературе очень мало результатов о совместном применении этих приемов [1,2].

Целью наших исследований было изучение влияния ресурсосберегающих систем обработки и удобрения соломой, проводимых при выращивании однолетних трав, на содержание органического вещества и токсичность дерново-среднеподзолистой глееватой почвы.

Экспериментальная работа проводилась в 2011-2012 гг. в полевом многолетнем стационарном трехфакторном опыте, заложенном на опытном поле ФГБОУ ВПО «Ярославская ГСХА» методом расщепленных делянок с рендомизированным размещением вариантов в повторениях. Повторность опыта четырехкратная. Изучались системы обработки почвы: отвальная «О1» и поверхностная «О4», а также комбинированные системы: поверхностная с рыхлением «О2» и поверхностно-отвальная «О3». Отвальная вспашка на вариантах с ресурсосберегающими системами (О2, О3) проводилась осенью 2008 года. Возможность использования соломы как удобрения определялась в следующих фонах питания: без использования удобрений «У1», внесение 3 т/га соломы «У3», внесение минеральных удобрений совместно с соломой (3 т/га) «У5», внесение минеральных удобрений в расчете на планируемую урожайность «У6». Так же изучалось влияние двух систем защиты растений: без гербицидов (Г1) и с гербицидами (Г2). В 2010 году применялся гербицид «Линтур» (150 г/га) в фазу кущения озимой ржи, а в 2012 в фазу кущения ячменя использовался гербицид «Лонтрел 300» (0,5 л/га).

Урожайность сельскохозяйственных культур зависит от большого количества факторов, главные из которых - ландшафтные особенности территории, метеорологические условия периода выращивания, особенности сорта и применяемые технологии возделывания. Все выше перечисленные факторы могут являться причиной появления фитотоксического эффекта и привести к снижению урожайности. В наших исследованиях изучалась вико-овсяная смесь (2011) и ячмень (2012) (таблица 1).

Таблица 1

Урожайность полевых культур в среднем по изучаемым факторам, т/ га

Вариант

Однолетние травы, зеленая масса,

т/га, 2011

Ячмень, зерно,

т/га, 2012

Фактор А. Система основной обработки почвы, «О»

Отвальная, «О1»

15,76

2,31

Поверхностная с рыхлением, «О2»

14,03

1,90

Поверхностно-отвальная, «О3»

14,73

2,08

Поверхностная, «О4»

13,63*

1,97

Фактор В. Система удобрений, «У»

Без удобрений, «У1»

12,37

1,54

Солома, «У3»

13,24

1,85**

Солома + NPK, «У5»

17,76**

2,42**

NPK, «У6»

17,17**

2,62**

Фактор С. Система защиты растений от сорняков, «Г»

Биотехнологическая, «Г1»

14,62

2,02

Интегрированная, «Г2»

14,45

2,11

Примечание. Здесь и в остальных таблицах и приложениях:

* различия существенны на 5 % уровне значимости по системам обработки почвы;

** то же - по фонам питания;

*** то же - по гербицидам.

Анализ роли изучаемых факторов выявил существенное влияние систем обработки и удобрений на урожайность полевых культур. Отказ от проведении вспашки (О2, О4) приводит к снижению урожайности в среднем на 15% по сравнению с системой предполагающей ежегодную вспашку (О1). Значительное снижение продуктивности однолетних трав на 13,5% наблюдалось при ежегодном проведении поверхностных обработок почвы. При использовании системы комбинированной обработки (О3) масса собранного урожая зеленой массы однолетних трав и зерна ячменя была чуть ниже уровня полученного по отвальной системе (О1), однако эта разница была не существенной.

Применение всех систем удобрений обеспечивало рост урожая полевых культур. На варианте с минеральными удобрениями (У6) и особенно при их совместном внесении с соломой (У5) наблюдалось существенное увеличение урожайности.

Последействие гербицида не оказывало существенного влияния на урожайность культур.

Проведенный корреляционный анализ позволил установить среднюю степень зависимости урожайности (однолетние травы r=0,3; ячмень r=0,44) от токсичности почвы.

В соответствии с общепринятой методикой токсичными считаются почвы ингибирующие рост ростков более чем на 20 - 30%. По результатам, полученным в 2011 г. можно сделать вывод, что проводимые агротехнические приемы не вызывали в начале вегетации однолетних трав фитотоксического эффекта, снижение всхожести тест-культуры (озимой ржи) в целом по опыту составило 18,8%, длины проростка 6,23% и длины корней 6,4%. В 2012 г. наблюдалось большее снижение всхожести и длины корней на 23,3% и 38,8 % соответственно и увеличилась длина проростка на 116,7% (таблица 2).

Таблица 2

Токсичность почвы в зависимости от изучаемых факторов, (% отклонения от контроля)

Вариант

Всхожесть

Длина проростка

Длина корней

2011

2012

2011

2012

2011

2012

Фактор А. Система обработки почвы, «О»

Отвальная, «О1»

-20,8

-22,7

-29,2

-39,1

+30,8

+11,5

Поверхностная с рыхлением, «О2»

-23,0

-19,9

-28,6

-36,1*

+38,6

+16,6

Поверхностно-отвальная, «О3»

-20,0

-25,7

-28,5

-38,6

+29,6

+12,2

Поверхностная, «О4»

-25,5*

-24,5

-31,1

-40,5

+25,9

+7,7

Фактор В. Система удобрений, «У»

Без удобрений, «У1»

-25,6

-18,1

-31,7

-39,3

+35,5

+11,0

Солома 3 т/га, «У3»

-22,9

-22,5

-29,7

-39,4

+30,3

+8,1

Солома +NPK, «У5»

-21,5

-26,1**

-28,6

-38,3

+26,1

+17,5

NPK, «У6»

-21,5

-26,5**

-27,4**

-37,2

+33,3

+11,3

Фактор С. Система защиты растений от сорняков, «Г»

Без гербицидов, «Г1»

-23,1

+23,6

-28,3

-37,8

35,4

+13,6

С гербицидами, «Г2»

-21,6

-22,9

-30,5

-39,3

27,1

+10,4

токсичность почва удобрение выращивание

Анализ роли изучаемых факторов свидетельствует о влиянии систем обработки и удобрений на токсичность почвы. Так в 2011 г. при ежегодном проведении поверхностных обработок наблюдается существенное снижение всхожести семян тест-культуры, а также тенденция к торможению развития проростка и корней. Комбинированные системы обработки (О2, О3) поддерживают этот показатель на уровне отвальной. Проведение поверхностно-отвальной системы создавало благоприятные условия для развития проростка, а поверхностной с рыхлением - корневой системы.

Между изучаемыми системами удобрений не отмечалось существенных различий по всхожести. Но можно отметить увеличение этого показателя на высоких фонах питания. Внесение минеральных удобрений самостоятельно (У6) и в сочетании с соломой (У5) создавало благоприятные условия для прорастания и развития тест-культуры, не существенное снижение наблюдалось только по длине корней.

В 2012 г. наблюдалось усиление фитотоксического эффекта в сравнении с 2011 г. Лучшие условия для тест-культуры складывались при использовании системы «Поверхностная с рыхлением», в почвенных пробах, отобранных с этого варианта была наибольшая всхожесть и лучше формировались проросток и корневая система. Чередование поверхностных обработок со вспашкой (О3) поддерживало фитотоксичноть почвы на уровне отвальной системы (О1).

Применение удобрений под посев ячменя приводило к снижению всхожести тест-культуры, но способствовало более интенсивному развитию растений.

Система защиты растений не проявлялась в существенном изменении токсичность почвы.

Урожайность полевых культур зависит от содержания в почве органического вещества (r=0,4). В целом по опытному участку в 2011 г. его содержание составило 2,29%. Снижение механического воздействия на почву способствовало накоплению органического вещества и наибольшее его количество отмечалось при ежегодном проведении поверхностных обработок (рисунок 1). Система обработки определяла дифференциацию пахотного горизонта по данному показателю. Большее количество органического вещества при отвальной обработке отмечалось в нижнем слое (10-20 см), а при ресурсосберегающих в верхнем (0-10 см).

Рисунок 1 Содержание органического вещества в зависимости от систем обработки почвы, %

Все изучаемые системы удобрений способствовали сохранению почвенного плодородия (рисунок 2). Существенное увеличение количества органического вещества обеспечивало внесение минеральных удобрений (У6) и их совместное использование с соломой озимой ржи (У5).

Последействие гербицида «Линтур» не оказало существенного влияния на содержание органического вещества в почве. Корреляционной зависимости между содержанием органического вещества и проявлением фитотоксического эффекта не отмечалось (r=0,04).

Таким образом, в Ярославской области на дерново-подзолистой слабоглееватой почве проведение системы поверхностно-отвальной обработки, основанной на сочетании вспашки на глубину 20-22 см. с предварительным лущением или дискованием на глубину 8-10 см один раз в 4 года и однократной поверхностной обработки на 6-8 см в остальные 3 года при внесении соломы с полной нормой минеральных удобрений обеспечивает воспроизводство плодородия почвы, прибавку урожая и не усиливает токсичности почвы.

Использованные источники

1. Кукишева. А.А., Наплекова Н.Н., Изменение микробиоценоза дерново-подзолистых почв при длительном применении удобрений// Достижение науки и техники АПК, 2009, №4. 18-20.

2. Пупонин А.И. Обработка почвы в интенсивном земледелии. М.: Колос, 1984. 182 с.

Источник: https://otherreferats.allbest.ru/download/1216264/