АГРОХИМИЯ, 2007, № 3, с. 47-56
Агроэкология
УДК 631.81:632.95:631.445.24:631.438
ЭФФЕКТИВНОСТЬ СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПЕСЧАНОЙ ПОЧВЕ В УСЛОВИЯХ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ
© 2007 г. Н. М. Белоус, В. Ф. Шаповалов*, А. Н. Чернышов**, Н. И. Цимбалист**
Брянская государственная сельскохозяйственная академия 243365 Брянская обл., Выгоничский р-н, Кокино, ул. Советская 2а, Россия *Новозыбковская государственная сельскохозяйственная опытная станция ВНИИА им. ДМ. Прянишникова 243020 Брянская обл., Новозыбков, Опытная станция, Россия **Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова 127550 Москва, ул. Прянишникова, 31, Россия Поступила в редакцию 14.08.2006 г.
В полевом опыте изучали различные системы удобрения и применения средств химизации в четырехпольном плодосменном севообороте. Показано, что на дерново-подзолистых песчаных радиоактивно загрязненных почвах с учетом экологических требований и получения энергетически обоснованной продукции растениеводства от 34 до 37 ц з.е./га в севообороте (картофель, овес, люпин на зеленый корм, озимая рожь) рекомендуется применять подстилочный навоз в дозе 40 т/га + + №00Р100К240, в том числе под культуры: картофель - навоз 40 т/га + ^5Р30К90, овес -№5Р20К50, люпин - Р20К40, озимую рожь - ^0Р30К60 с пестицидами в зависимости от фитосани-тарного состояния посевов.
ВВЕДЕНИЕ
Современное сельскохозяйственное производство характеризуется резким снижением объемов применения как органических, так и минеральных удобрений. В связи с этим особенно остро встал вопрос изыскания способов и средств воспроизводства плодородия крайне низко плодородных дерново-подзолистых песчаных почв с целью получения стабильных урожаев сельскохозяйственных культур. При этом необходимо пользоваться не только экономическими и организационными мерами, но и научно обоснованными зональными системами земледелия, хотя рекомендованные системы во многих случаях не обеспечивают рационального использования средств интенсификации земледелия, расширенного воспроизводства плодородия почв, экологического баланса окружающей среды.
Из требования современного производства экономить энергию на единицу получаемой продукции сельскохозяйственных культур вытекает необходимость проведения комплексной энергетической оценки применяемых технологий. Ее необходимо проводить не только со ссылкой на используемые энергетические эквиваленты ресурсов и живого труда одной из методик, но и увязывать с другими методиками, обосновывающими энергетические эквиваленты и желательно на основе антропогенных затрат, а не энергосодержания.
В результате аварии на Чернобыльской АЭС загрязнена значительная часть сельскохозяйственных угодий Российской Федерации. Наибольшему загрязнению подверглись: Брянская, Калужская, Орловская и Тульская области [1]. По данным первичного обследования Брянского центра "Аг-рохимрадиология", в Брянской обл. радиоактивному загрязнению подверглось 1762.3 тыс. га сельскохозяйственных угодий [2]. Сельскохозяйственная продукция после загрязнения ее радиоактивными веществами стала источником дополнительного облучения населения. Следует отметить, что облучение человека за счет потребления загрязненных сельскохозяйственных продуктов более подвержено регулированию, чем внешнее облучение.
Поскольку энергетические вопросы применения сельскохозяйственных технологий можно решить только в комплексе с экологическими вопросами, в частности при загрязнении почв радионуклидами, целью работы была комплексная экологическая и энергетическая оценка эффективности систем удобрения и средств защиты растений на дерново-подзолистой почве в условиях радиоактивного загрязнения территорий.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Стационарный полевой опыт проводили на дерново-подзолистой рыхло-песчаной, средне-окультуренной почве, сформировавшейся на древне-ал-
лювиальной супеси, подстилаемой на глубине 1.5-1.8 м связным песком. Агрохимическая характеристика следующая: гумус (по Тюрину) 1.56-1.76%, Нг (по Каппену) 2.07-3.46 мг-экв/100 г почвы, сумма поглощенных оснований (по Кап-пену - Гильковицу) 3.8-5.0 мг-экв/100 г почвы, содержание подвижных Р205 и К20 (по Кирсанову) 259-281 и 33-64 мг/кг почвы соответственно, рН 4.8-5.06. Плотность загрязнения почвы 137Cs составляла 596 кБк/м2 или 16 Ки/км2. Содержание в подстилочном навозе 350-780 Бк/кг.
Опыт заложен в 1993 г., с 2001 г. началась 3-я ротация севооборота. Опыт имел в натуре 4 поля со следующим чередованием культур: картофель, овес, люпин на зеленый корм, озимая рожь. Опыт проводили в четырехкратной повторности. Общая площадь делянок - 90 м2, учетная - 70 м2. Расположение делянок в опыте систематическое. Схема опыта представлена в таблицах.
Агротехника возделывания сельскохозяйственных культур - общепринятая для данной зоны. Сорта возделываемых культур: картофель - Резерв, овес - Скакун, люпин узколистный - Кристалл, озимая рожь - Пуховчанка.
Система защиты растений культур севооборота предусматривала применение различных доз пестицидов: на картофеле против сорняков - зен-кор, 50% с.п., 0.7 кг/га , до всходов; против фи-тофтороза - даконил, 50% с.п., ридомил, 72% с.п. по 2.5 кг/га; против вредителей - карате, 5%; к.э., 0.15 кг/га; на овсе против сорняков - диален, 50% в.р., 1.6 кг/га, в фазу кушения; против болезней -байлетон, 25% с.п., 0.6 кг/га, в фазу выхода растений в трубку; против вредителей - вофатокс, 18% с.п., 1.0 кг/га в фазу колошения; на посевах озимой ржи: против снежной плесени - фундазол, 50% с.п., 0.6 кг/га, осенью перед уходом растений в зиму; против полегания - кампозан М, 4.0 л/га, весной в фазу начала выхода растений в трубку; против болезней (грибковых) - байлетон, 25% с.п., 0.6 кг/га, в фазу колошения; против вредителей -вофатокс, 18% с.п., 1.0 кг/га, в фазу колошения; на люпине против сорняков - прометрин, 50% с.п., 5.0 кг/га, до всходов культуры; против вредителей - вофатокс, 18% с.п., 1.0 кг/га, в фазу стеблевания.
Учет урожая проводили сплошным поделя-ночным методом. Люпин на зеленый корм убирали вручную, озимую рожь и овес - комбайном СК-5 "Нива", картофель - вручную.
Почвенные образцы отбирали по фазам развития растений на глубину до 60 см, через каждые 10 см, высушивали при температуре 105°С, растительные - при 60°С. Определение N-N03 в растительных [3] и почвенных образцах проводили с помощью иономера И-130, подвижных форм калия (К2О) - на пламенном фотометре пАЖ-2.
Содержание 137Cs в растительных и почвенных образцах определяли с помощью гамма-спектрометра "Гамма-С".
Оценку экотоксикологической ситуации в аг-рофитоценозе, характеризующую потенциальную опасность применения пестицидов, проводили на основе интегрального агроэкотоксикологи-ческого индекса [4].
Энергетическую эффективность возделывания культур севооборота определяли по формуле: Кээ = П/Е, где Кээ - коэффициент энергетической эффективности; П - энергия, содержащаяся в конечном сельскохозяйственном продукте, МДж/га; Е - затраты энергии на производство, МДж/га.
Энергосодержание сельскохозяйственной продукции определяли калориметрическим методом при сжигании сухого вещества. Определение суммарных энергозатрат на производство проводили по методике ВНИИА [5] с использованием энергетических эквивалентов [6, 7].
Энергозатраты на навоз, солому и семена определяли расчетным путем, причем каждый год использовали данные, полученные в предыдущем году. При расчете энергозатрат на солому затраченную энергию делили пропорционально полученной биомассе зерна и соломы. Энергетический эквивалент навоза определяли с учетом суточных норм выхода экскрементов [8], 15% их потерь было за счет испарения влаги [9], 22% потерь массы навоза - при хранении (по данным Но-возыбковской Опытной станции ВНИИА) и частичным переходом кормов в навоз [10] и распределяли на все культуры севооборота, согласно нормативным данным использования №К навоза по годам [11].
Математическая обработка полученных данных была проведена по методике [12].
Погодные условия вегетационного периода 2000г. в основном были благоприятными. Осадков за апрель - август выпало 349.8 мм при норме 308.5 мм. За 1-ю и 2-ю декады мая количество осадков составило всего 3.2 мм, а за весь июнь -19.4 мм, при этом среднегодовые температуры воздуха превышали норму на 5-6°С.
Наиболее благоприятные условия вегетации были в 2001 г. Теплее обычного были апрель, июль, август. Дефицит осадков наблюдали в 1-й декаде мая и во 2-х декадах июня и июля, но в целом влагообеспеченность была нормальной. Среднегодовое количество осадков составило 816.3 мм.
Вегетационный период 2002 г. по условиям вла-гообеспеченности был острозасушливым. Сильную засуху отмечали (ГТК 0.6 и меньше) во 2-й декаде апреля, 1-й декаде мая, 2-й и 3-й декадах июня и июля, в 3-й декаде августа. Следует отметить, что в 1-й декаде июля и сентября не выпадало осадков. По температурным условиям 2002 г. был теплее среднемноголетних значений, особен-
Таблица 1. Влияние систем удобрения на урожайность культур севооборота, ц/га (среднее за 2000-2002 гг.)
Система удобрения Картофель Овес Люпин Озимая рожь
1 2 1 2 1 2 1 2
Без удобрений(контроль) 92 - 7.0 - 80 - 5.6 -
Органическая 152 61 11.3 4.3 105 25 7.8 2.3
Органо-минеральная 168 77 12.5 5.5 95 15 14.6 9.1
Минеральная
1(№К) 119 28 11.1 4.1 107 27 13.7 8.2
2(№К) 138 47 13.7 6.7 119 38 17.5 11.9
3(№К) 153 62 12.6 5.6 144 64 15.0 9.5
Органо-минеральная + пестициды 180 88 17.5 10.5 145 65 22.9 17.4
Минеральная
1(№К) + пестициды 122 30 11.1 4.1 116 36 14.4 8.8
2(№К) + пестициды 154 63 14.5 7.5 150 70 21.0 15.5
3(№К) + пестициды 162 71 15.6 8.6 160 80 23.1 17.6
НСР05 22 2.1 2.0 2.7
Примечания. 1. В графе 1 - урожайность, 2 - прибавка. 2. Органическая система - 80 т/га подстилочного навоза за ротацию четырехпольного севооборота; органо-минеральная - 40 т/га подстилочного навоза за ротацию севооборота + 1(№К) под первую культуру севооборота + 1(№К) ежегодно под каждую культуру севооборота. 1(№К) под картофель (кормовая культура севооборота) соответствует К75Р30К90, ШРК под овес - Ш
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.