Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...
Общая характеристика работы

Государственного агроэкологического АКАДЕМИЯ УКРАИНЫ

на правах рукописи

КОРЖ ЗОЯ ВИТАЛИЕВНА

УДК 633.2 / .3: 581.55: 631.445.12

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ фитоценоз С многолетних трав кремнистых КУЛЬТУР НА осушаемых торфяниках Лесостепи УКРАИНЫ

Специальность: 03.00.16 экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Житомир 2001

Актуальность темы исследования.

Диссертация выполнена в Институте земледелия Украинской академии аграрных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, Слесарь Иван Тимофеевич, заведующий лабораторией земледелия на осушенных землях Института земледелия УААН

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук Стрельченко Владимир Петрович, профессор кафедры почвоведения и земледелия ДААУ

кандидат сельскохозяйственных наук Коломиец Лариса Петровна, доцент кафедры агроэкологии Национального аграрного университета

Ведущая организация: Институт агроэкологии и биотехнологии УААН., Г. Киев

Защита диссертации состоится 20 июня 2001 в 1400 часов на заседании Ученого совета Д 14.083.01 при Государственной агроэкологической академии Украины по адресу:

10008, г.. Житомир, ул. Старый бульвар 7, ДААУ.

С диссертацией можно ознакомиться в бибилиотеци ДААУ.

Автореферат разослан 18 мая 2001

Ученый секретарь Ученого совета

кандидат биологических наук Н. Н. Побирський

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Значительным резервом увеличения производства сельскохозяйственной продукции является повышение эффективности использования осушаемых почв, в том числе органогенных. Однако, потенциальные возможности этих земель в большинстве хозяйств использованы не полностью, производительность их продолжает оставаться низкой.

К тому же разработаны в попередние года технологии недостаточно учитывают современные требования к использованию органогенных почв. И в первую очередь это касается экологических, энергетических и экономических вопросов выращивания на них сельскохозяйственной продукции.

Актуальной остается проблема сохранения органического вещества торфа и предотвращения ее интенсивного разложения в процессе сельскохозяйственного производства.

Именно поэтому возникла необходимость системного подхода к решению этих вопросов и разработки новой более рациональной и экологически обоснованной технологии использования осушаемых торфяников, основное внимание которой уделяется выращиванию многолетних злаковых трав в сумишци с высокопроизводительными малораспространенными культурами и научно обоснованном уменьшению доз минерального удобрения на этих землях .

Св Связь работы с научными программами, планами, темами. Работа выполнялась в соответствии с тематическим планом Института земледелия УААН на 1996 - 2000 годы: "Ресурсосберегающее водопользования в АПК", № госрегистрации 0136018394.

Цель и задачи исследования. Установить основные параметры действия многолетних травосмесей на экологических состояние торфяников и усовершенствовать технологию получения высокой производительности агрофитоценозов из многолетних культур в направлении энергосбережения, минимальной минерализации органического вещества, воспроизводства плодородия почвы, улучшения экологической безопасности и повышения качества продукции.

В соответствии с целью исследований были поставлены и решены следующие задачи:

- с & lsquo; выяснить основные параметры влияния смесей многолетних культур на производительность кормовых угодий, уменьшения потерь питательных веществ торфяников и улучшение качества сельскохозяйственной продукции;

- дать сравнительный анализ многолетних смесей, их урожайности, качества и влияния на динамику питательных элементов в почве;

- установить целесообразность использования редких культур в смеси с традиционными злаковыми травами;

- выявить влияние антропогенныхх мероприятий на интенсивность микробиологических процессов и скорость минерализации органического вещества торфяников.

Об Объект исследования в полевом опыте изучали закономерности формирования урожайности многолетних культур в зависимости от структуры фитоценоза, почвенно климатических условий и удобрения; процессы трансформации и динамики основных биогенных элементов в почве и с выяснения причинно следственных н связей, действие которых влияет на экологическое состояние окружающей среды

Предмет исследования смеси традиционных многолетних злаковых трав с малораспространенными культурами, дозы минеральных удобрений и состояние карбонатного торфяники в зависимости от исследуемых факторов, показатели экологического состояния торфяных почв, энергетической и экономической оценки агротехнических приемов и технологии повышения производительности луговых агрофитоценозов.

Методы исследования. Полевой и лабораторный для наблюдений за развитием культур и формированием их урожайности и определения активности микробиологических процессов; электро - фотометрический с использованием компьютера ютерного обеспечения для определения содержания основных питательных элементов в растительной продукции; химический для с выяснения вопроса плодородия почвы и количества минерализованной органического вещества; математико - статистический для оценки достоверности полученных результатов исследований; расчетно сравнительный для установления экономической и энергетической эффективности технологии создания сеяных агрофитоценозов различного видового состава. Кроме того, в работе использовали методы группировки и графический.

Научная новизна. Получило дальнейшее развитие совершенствования функциональной организации агрофитоценозов на основе использования редких культур в сумишци с злаковыми травами

- впервые предложено использование нетрадиционных многолетних культур в совместных посевах с традиционными злаковыми травами с целью повышения продуктивности кормовых угодий, с выясненоИК), на п пятом международном конгрессе по биоконверсии органических отходов и охране окружающей среды г.. Ивано-Франковск (1999 год), на заседаниях лаборатории земледелия на осушенных землях (1996 -1999 гг.) Института земледелия УААН.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 статей, 3 из которых в профессиональных научных изданиях.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 138 страницах машинописного текста, включает 27 таблиц, 5 иллюстраций и 7 приложений. Состоит из введения, 5 глав, выводов и рекомендаций производству. Список использованных источников включает 171 наименований, из них 55 иностранных.

содержание работы

1. Экологическое значение и высокопроизводительное использование искусственных трав деревянных фитоценозов на осушаемых торфяниках (аналитический обзор литературы)

В разделе приведен анализ результатов исследований отечественных и зарубежных ученых по использованию осушаемых торфровищ. Показана особенность ведения земледелия на них, регулирования водно - воздушного режима, экологически стабилизирующая роль многолетних культур, а также возможности применения отдельных элементов биологизации земледелия на осушаемых органогенных почвах.

2. Место, условия и методика проведения исследований

Научные исследования проводились в 1996 - 1999 гг. На пойме р. Супий Панфильськои опытной станции Института земледелия УААН, расположенной в зоне Лесостепи Украины (Яготинский район Киевской области).

Погодные условия во время проведения исследований характеризовались следующими показателями: среднесуточная температура воздуха за 1996, 1997, 1998 годы была близка к средне-многолетнего - 6,70, а в 1999 году. На 20 превысила норму. По количеству осадков наблюдались значительные колебания, так в 1996, 1997 и 1998 годах осадков выпало соответственно на 103,5; 280 и 124 мм больше средне-многолетнюю количество, а в теплом и засушливом 1999 на 62 мм меньше нормы.

На почвах опытной станции по 1948-1950 гг. Действует осушительная система с открытым сетью каналов глубиной 1,5-1,7 м с расстоянием между ними 600 и 400 м, и использованием Кротов дренажа, обеспечивающих регулирование водного режима почвы в необходимых для сельскохозяйственных культур пределах.

Опыт заложен в 1996г. В соответствии со схемой (табл.1) на двух вариантах удобрения - калийном и фосфорно - калийном в 1997 и 1998 годах закладка опыта повторялась, что позволило сравнивать данные во времени. Повторность размещения культур в опыте трехкратная. Размещение вариантов в повторениях систематическое. Посевная площадь участка 43м2, учетная 26 м2.

пахотный слой почвы перед закладкой опыта имел следующие свойства: глубина торфяного слоя 2,3 - 2,5 м, степень разложения торфа 45 - 55%. Подстилающей породой торфа является оглеенные аллювиальные суглинки. По ботаническим составом торф осоково-гипново-тростникового происхождения. Полная влагоемкость почвы 28,3%, скважность 84%, зольность 40,9%, плотность 0,30 г / см3, валовое содержание (%) азота - 1,8; фосфора - 0,4; калия - 0,17; кальция 13,0. Почвенный раствор пахотного и подпахотного слоев имеет слабощелочную реакцию (рНсольове -7,6).

В опыте применяли рекомендованную для торфяного грунта технологию выращивания сельскохозяйственных культур. Режим использования многолетних трав двоукисний.

Минеральные удобрения в опыте вносили согласно схеме: под полосные посевы многолетних культур - Р30К90 и К90 в два срока первый в начале вегетации, второй после первого укоса, под промежуточные культуры осенью в дозе К60; под полосные посевы пропашных культур в дозе Р30 К90 и К90 в два срока первый при посеве, второй в фазу 9 12 листочков кукурузы. Калийные удобрения вносили в почву в форме хлористого калия, фосфора в форме суперфосфата, однократно в начале исследований вносили медные удобрения. Азотные удобрения не вносили.

Таблица 1. Схема полевого опыта

Вариант | Культура, удобрения

К45 + 45 | Р15 + 15 К45 + 45

1 | многолетниеькости вредителей и бурь ян.

Питательный режим изучали в слое почвы 0 30 см. Отбор образцов грунта под многолетними травосмеси проводили в два срока в начале выхода в трубку злаковых трав и после второго укоса. В грунтовых образцах определяли содержание нитратного азота, подвижных форм фосфора и калия нитратный азот колориметрическим методом с дисульфофеноловою кислотой, фосфор и калий за Мачигиним с последующим определением фосфора колориметрически, а калия на пламенной фотометрии. Влажность почвы определяли термостатно-весовым методом два раза за вегетацию в слое почвы 0-30 см. Содержание основных питательных веществ в растениях определяли на инфракрасном анализаторе NIRS system 4580. Кроме этого, проводили анализ на содержание в растительном продукции нитратов и тяжелых металлов.

Микробиологические исследования проводили методом аппликации. Биологическую активность почвы определяли по расписанию целлюлозы в почве, по интенсивности накопления в почве аминокислот и белков, а также определяли суммарную протеазно активность почвы по профилю. Кроме этого, методом адсорбции определяли интенсивность выделения CO2 из почвы, данные которой позволяли рассчитывать количество минерализованной органического вещества торфа. Математическую обработку данных проводили методом дисперсионного анализа по Доспеховим.

Работа выполнялась по консультационной помощью канд. сельскохозяйственных наук Опанасенко О. Г.

3. Результаты исследований

3.1. Водный режим торфяники

Наблюдение за водным режимом торфяники обнаружили зависимость влажности почвы от погодных условий и режима работы мелиоративной системы. Так, во влажные 1996 - 1998 годы глубина залегания грунтовых вод была высокой и в начале вегетации составила 64-82 см от поверхности почвы и 68-73 см в конце вегетационного периода. В засушливый 1999 соответственно 65 и 112 см. В этой связи с этим влажность почвы в 1997г., Особенно в августе часто превышала верхнюю оптимальную границу 80-82% от ПВ, вмае она колебалась в пределах 75,9-81%. В начале выхода злаковых трав в трубку в несколько засушливых условиях середины мая 1998 влажность почвы была в пределах 57,3-61,2%, а в 1999 году. Соответственно 72,6-80,3% от ПВ. Безусловно, что такие условия увлажнения влияли на биологические процессы в почве и на производительность исследуемых культур.

Таблица 2. Содержание основных биогенных элементов в грунтовых водах под многолетними культурами первого года пользования в зависимости от удобрения (1997 - 1999), мг / л

Удобрения | NO3- | Р2О5 | К2О

1997 | 1998г. | 1999 | 1997 | 1998г. | 1999 | 1997 | 1998г. | 1999

Без удобрений | 6,0 | 5,5 | 4,3 | 0,2 | следы | следы | 3,7 | 3,0 | 2,7

К45 + 45 | 7,3 | 6,7 | 5,8 | 0,3 | следы | следы | 4,6 | 4,2 | 3,0

Р15 + 15К45 + 45 | 7,5 | 7,0 | 6,2 | 0,8 | 0,7 | 0,5 | 4,8 | 4,0 | 2,9

Наблюдение за вымыванием питательных веществ в грунтовые воды (табл. 2) показали, что количество нитратов за исследуемый период не превышала 7,5 мг на 1 л воды при норме до 45 мг / л, вымывание подвижного калия отмечено несколько больше под вариантами , на которых вносили калийные удобрения (этот показатель не превышал 5 мг / л) по сравнению с контролем. Результаты анализов определения подвижного фосфора показали, что содержание этого элемента в грунтовых водах не превышал 0,8 мг / л на вариантах с применением фосфорных удобрений и 0,3 мг / л в вариантах без внесения удобрения.

Самые высокие показатели содержания основных биогенных элементов в грунтовых водах были отмечены во влажном 1997, когда количество осадков за вегетационный период превысила средне-многолетние на 280 мм, такие условия способствовали более интенсивной фильтрации минеральных компонентов по горизонту. В 1998 г.. И особенно в засушливом 1999 количество питательных веществ в грунтовых водах уменьшалась.

Четкой зависимости влажности почвы от вида выращиваемых культур и продолжительности использования многолетних смесей не наблюдали. Это можно объяснить тем, что действующая мелиоративнаясистема обеспечивала регулирования водного режима почвы в необходимых для сельскохозяйственных культур пределах. Поэтому структура посевов, хотя они и имеют разные показатели суммарного водопотребления, и внесения минерального удобрения существенно не влияли на запасы продуктивной влаги в пахотном слое почвы.

3.2. Питательный режим органогенного почвы

Характерным признаком функционирования агрофитоценозов является неполный цикл преобразования энергии. Именно поэтому для высокопроизводительного его использования необходимо дополнительное внесение минерального удобрения, которое компенсирует изъятие с урожаем определенного количества питательных веществ почвы.

Азотный режим течение исследуемого периода проводили наблюдения за содержанием нитратного азота в 0-30 см слое торфяного грунта в зависимости от выращиваемых смесей и доз минеральных удобрений. Согласно схеме азотные удобрения не применяли, а для создания оптимального питательного режима почвы использовали азот органического вещества торфа, а также введение в состав фитоценоза бобовой культуры клевера гибридной.

Содержание нитратного азота в почве менялся в зависимости от времени пользования многолетних культур и с мая по сентябрь. Так, было отмечено увеличение количества нитратного азота с весны до осени почти по всем вариантам многолетних культур первого, второго и третьего года пользования. Самые высокие показатели содержания этого элемента (22,7 32,7 мг) были отмечены в вариантах совместных посевов многолетних трав с клевером гибридной в первый год пользования на фосфорно калийном фоне удобрений и низкие (17,4 18,8 мг на 100 г сухой почвы) под многолетними злаковыми травами на контроле. На второй год пользования в вариантах с клевером оставались высокие показатели содержания нитратного азота (22,4 32,1 мг), несколько ниже количество было на вариантах совместного посева с сильфия пронизанолистого (до 25,5 мг), тогда как на контроле в 20,8 мг на 100 г сухой почвы.

На третий год пользования содержание нитратногоазота в варианте с клевером снижался до 20,4 - 25,8 мг на 100 г сухой почвы. В этом году отмечено и значительное сжижения посевов клевера гибридной. Высокие показатели содержания подвижного азота в этом варианте объясняется фиксацией атмосферного азота клубеньковыми бактериями на корнях клевера.

Почти в два раза выше показатели содержания нитратного азота заметили на посевах кукурузы (вариант 6) на калийном фоне (55,9 58,2 мг на 100 г почвы), что свидетельствует о интенсивные процессы минерализации торфа под однолетними пропашными культурами в отличие от многолетних.

Сравнивая содержание подвижных форм азота по годам можно отметить снижение содержания нитратов на 2 14 мг на 100 г сухой почвы под многолетними культурами третьего года пользования по сравнению с однолетними и повышенное их содержание в вариантах с клевером гибридной течение исследуемого периода. Для фосфора и калия значительных колебаний не отмечено.

Внесение фосфорных и калийных удобрений способствовало увеличению на 2-10 мг на 100 г сухой почвы количества подвижного азота, д связано с активацией почвенных процессов.

Отказ от азотных удобрений, согласно нашим исследованиям, не вызывало дефицита этого элемента в почве в условиях опыта благодаря использованию растениями природных запасов азота из органической массы торфа.

Фосфорный режим Наблюдение за содержанием подвижного фосфора в пахотном слое почвы под многолетними смеси показали повышенную и высокую степень обеспеченности этим элементом 5,8 - 14,7 мг на 100 г сухой почвы вследствие наличия почти сплошного слоя вивианит в исследуемых торфяниках и дополнительном внесении минеральных удобрений.

Уменьшение количества подвижного

Загрузка...

Страницы: 1 2 3






Ещё Рефераты по вашей теме

Этносоциальных РАЗВИТИЕ ГОРОДА ВИННИКИ С ВРЕМЕНИ ВТОРОЙ МИРОВОЙ ВОЙНЫ до наших дней (1944 - 1999) - Автореферат
Агробиологические ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЯ капусты брокколи в условиях правобережной Лесостепи УКРАИНЫ - Автореферат
Экспрессивность номинативных предложений как перекладознавча ПРОБЛЕМА (на материале английского и украинского языков) - Автореферат
Пространственно-временной обработки сигналов В УСЛОВИЯХ нелинейности радиоприемных ТРАКТА - Автореферат
Стохастический интеграл и стохастическое дифференциальное уравнение ОТНОСИТЕЛЬНО дробное броуновское ДВИЖЕНИЯ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В финансовой математике - Автореферат
РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ И СРЕДСТВ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ И подавления СПАЛАХУВАНЬ метана в дегазационных СИСТЕМАХ угольных шахт - Автореферат
ПРЕССА НАЦИОНАЛЬНЫХ МЕНЬШИНСТВ УКРАИНЫ КАК СРЕДСТВО ИХ САМОУТВЕРЖДЕНИЕ В УСЛОВИЯХ СТАНОВЛЕНИЯ УКРАИНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОСТИ (1992 - 1999 ГГ.) - Автореферат