АГРОХИМИЯ, 2014, № 9, с. 8-12
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ Плодородие почв
УДК 631.416.1:631.445.152:631.816:631.582
АЗОТНЫЙ РЕЖИМ АЛЛЮВИАЛЬНОЙ ЛУГОВОЙ ПОЧВЫ ПОЙМЫ р. МОСКВА ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ПРИМЕНЕНИИ УДОБРЕНИЙ В ОВОЩЕКОРМОВОМ СЕВООБОРОТЕ
© 2014 г. В.А. Борисов, И.Ю. Васючков, О.Н. Успенская
Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства РАСХН 140153 Московская обл., Раменский р-н, д. Верея, стр. 500, Россия Е-та11: vniioh@yandex.ru
Поступила в редакцию 12.10.2013 г.
В 30-летнем стационарном опыте на аллювиальной луговой почве в условиях овощекормового севооборота азотные удобрения на 5-10% увеличивали содержание общего и легкогидролизуемо-го азота почвы. В отсутствие азотных удобрений на 24% снизилось содержание негидролизуемого азота. Оптимизация азотного режима достигалась ежегодным внесением N150-210 под белокочанную капусту и N90-150 под столовые корнеплоды.
Ключевые слова: азотный режим, аллювиальная луговая почва, пойма р. Москва, длительное применение удобрений, овощекормовой севооборот.
ВВЕДЕНИЕ
Овощные культуры потребляют азот в больших количествах: по содержанию в растениях он занимает 1-2-е место из элементов питания, получаемых растениями из почвы [1]. Запасы азота в метровом слое аллювиальных луговых почв поймы р. Москва составляют 15-20 т/га, при этом на долю гидролизуемых форм приходится -35%, легкогидролизуемых - 10-15%. Несмотря на это почвы Москворецкой поймы довольно бедны подвижными соединениями азота: содержание последних обычно не превышает 6-8, иногда снижается до 2-3 мг/100 г. [2]. Кроме того, длительная распашка и использование почв поймы под интенсивные овощные культуры способствует усиленной минерализации почвенного гумуса и снижению запасов общего азота. Таким образом, высокую потребность овощей в азоте невозможно удовлетворить без интенсивного внесения азотных удобрений, в связи с чем особое значение имеют данные об изменении содержания различных по подвижности и доступности растениям соединений азота в почве.
Многими исследованиями установлено, что внесенный азот удобрений закрепляется в основном в органическом веществе почвы [3, 4], при этом количество "закрепленного" азота может
достигать 90% [5]. В то же время многие авторы указывают на высокую биологическую активность пойменных почв и связанную с ней мобилизацию минеральных форм азота [6].
Цель работы - исследование азотного режима аллювиальной луговой почвы поймы р. Москва при длительном применении удобрений в овоще-кормовом севообороте.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование было проведено в 2005-2007 гг. в завершении 6-й ротации овощекормового севооборота в многолетнем стационарном опыте отдела земледелия и агрохимии ВНИИОХ "Виды и дозы минеральных удобрений", заложенном в 1975-1977 гг.
В 1975-1977 гг. пахотный слой почвы характеризовался повышенным содержанием гумуса (4.20%), высоким содержанием подвижного фосфора (28.2 мг/100 г) и средним - обменного калия (16.6 мг/100 г), содержанием обменного кальция на уровне 19-20 и обменного магния -3-5 мг-экв/100 г почвы, нейтральной реакцией среды (рНкс1 6.9-7.0) и высокой насыщенностью основаниями (98-99%).
АЗОТНЫЙ РЕЖИМ АЛЛЮВИАЛЬНОЙ ЛУГОВОЙ ПОЧВЫ ПОЙМЫ
Таблица 1. Схема опыта "Виды и дозы минеральных удобрений"
9
Ежегодные дозы удобрений
Средняя доза удобрений за ротацию
Внесено всего за 6 ротаций
кг д.в./га
под капусту под корнеплоды N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О
Контроль без удобрений 0 0 0 0 0 0
Ш5Р30К120 Ш5Р30К75 60 30 98 1440 720 2340
Ш50Р60К240 Ш0Р60К150 120 60 195 2880 1440 4680
Ш70Р120К420 Ш10Р120К330 240 120 375 5760 2880 9000
Р60К240 (фон 1) Р60К150 (фон 1) 0 60 195 0 1440 4680
Фон 1 + N210 Фон 1 + N150 180 60 195 4320 1440 4680
Фон 1 + N270 Фон 1 + N210 240 60 195 5760 1440 4680
Ш50К240 (фон 2) Ш0К150 (фон 2) 120 0 195 2880 0 4680
Фон 2 + Р90 Фон 2 + Р90 120 90 195 2880 2160 4680
Фон 2 + Р120 Фон 2 + Р120 120 120 195 2880 2880 4680
Ш50Р60 (фон 3) Ш0Р60 (фон 3) 120 60 0 2880 1440 0
Фон 3 + К330 Фон 3 + К240 120 60 285 2880 1440 6840
Фон 3 + К420 Фон 3 + К330 120 60 375 2880 1440 9000
Чередование культур в севообороте было следующим: капуста белокочанная поздняя-капуста белокочанная килоустойчивая-морковь столовая-свекла столовая-викоовсяная смесь (сидерат). Схема опыта представлена в табл. 1.
Определение форм азота проводили в воздушно-сухих образцах почвы пахотного слоя (0-20 см) следующими методами: общего - после "мокрого" сжигания по Къельдалю (отгоном паром), легкогидролизуемого (подвижного) - по Тюрину и Кононовой (в 0.5 н. Н^О4). Нитри-фикационную активность почвы определяли по Кравкову (сроки компостирования - 7, 14, 21 и 28 сут при t = 25-27оС и влажности 60% НВ), N0^ - ионселективным методом. Групповой
состав органических соединений азота определяли по методу Воробьева в модификации Шконде и Королевой [7].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Результаты проведенного в условиях полевого опыта исследования показали, что ежегодное применение минеральных удобрений приводило к увеличению содержания общего азота, его трудно-гидролизуемых и подвижных форм. Установлено, что содержание общего азота в почве при применении азотсодержащих удобрений увеличилось максимум до 0.23% (дозы N120-240) по сравнению с контролем без удобрений (0.21%) (рис. 1).
0.25 г
0.20
Доза удобрений, кг д.в./га
Рис. 1. Влияние минеральных удобрений на содержание в пахотном слое почвы (среднее за 2005-2007 гг.).
10
БОРИСОВ и др.
и 13.1 8 12.5
1 12'° ^ 11.5
I 11.0
| 10.5
10.0
12.0
Л*
11.7
Г /
11.9
12.6
11.2
41
&
^ о/
12.3
ой
Л
12.7
Л
Доза удобрений, кг д.в./га
Рис. 2. Влияние различных доз азотных удобрений на содержание легкогидролизуемого азота (по Тюрину-Кононовой) в пахотном слое почвы (среднее за 2005-2007 гг.).
В отсутствие азотных удобрений основным природным резервом, поставляющим растениям минеральный азот, является органическое вещество почвы, т. е. в результате действия микроорганизмов азотсодержащие соединения почвы постепенно минерализуются. Поэтому минимальное содержание общего азота (^бщ) отмечено в варианте с внесением Р60К195 (0.19%). В отсутствие минерального азота и при повышенном фосфор-но-калийном питании (Р60К195) зафиксировано увеличение доли гидролизуемого азота до 58% от ^бщ. В то же время отсутствие накопления в почве легкогидролизуемых соединений азота на фоне Р60К195 могло быть связано с их мобильностью и быстрым вовлечением в биологический круговорот.
Так как основная масса азота в почве входит в состав органического вещества, а на долю минеральных форм, которые непосредственно поглощают растения, приходится в среднем 1-3% от ^бщ, то содержание последнего не дает представления об обеспеченности растений азотом. Доступность ^бщ при выращивании капусты белокочанной составляла 2.7-3.1%, столовых корнеплодов - 2.4-2.7% [1]. В связи с этим было определено содержание легкогидролизуемого (подвижного) азота по методу Тюрина и Кононовой путем обработки почвы 0.5 н. Н^О4. При этом раствор серной кислоты извлекает из почвы ту часть азотсодержащих органических соединений, которые легко минерализуются в природных условиях и служат ближайшим источником минерального азота, используемого растениями.
Содержание легкогидролизуемого (подвижного) азота (по Тюрину-Кононовой) в разных вариантах опыта находилось в пределах 11.212.7 мг/100 г; максимальным было в вариантах с внесением N240 (рис. 2).
Обеспеченность растений азотом зависит также от скорости разложения органических веществ почвы. Поэтому содержание легкогидро-лизуемого (подвижного) азота в почве не всегда является надежным показателем потребности растений в азоте. В периоды, неблагоприятные для деятельности почвенных микроорганизмов, даже при наличии высоких количеств легкогидроли-зуемого (подвижного) азота в почве содержание минеральных форм может быть низким.
В питании растений принимают участие главным образом нитратные формы азота в почве. Способность почв к накоплению нитратов и образованию солей азотной кислоты является одним из признаков эффективного плодородия. Для оценки обеспеченности почв нитратным азотом широко используется их нитрификационная способность.
Использование минеральных удобрений не оказало значительного влияния на активность нитрификационных процессов в пахотном слое почвы (рис. 3). Несколько отличался вариант с расчетной дозой NРК, но дальнейшее увеличение доз азота до N180 и N240 на фоне Р60К195 приводило к постепенному ослаблению нитрифика-ционных процессов в почве. Рассчитанные коэффициенты парной корреляционной зависимости показали наличие положительной средней связи между активностью нитрификации и величиной доз фосфорных удобрений (г = 0.59).
В групповом составе заметное накопление органических соединений азота (в сравнении с контролем) отмечено для трудногидролизуемой и негидролизуемой групп, т. е. устойчивой части азотного фонда (табл. 2). Содержание данных групп зависело от количества гумуса и общего азота в почве, а также от систематически вно-
азотный режим аллювиальном луговой почвы поймы
16 г
14
8 12
I
10
¿✓Л § 8 1
I
а
018
БЕЗ
10.5
Ш
6.8
1.0
в
8.5
и
гШ
1.0
6.0
¥ ш
1-3:
9.5
р
ш
0.8
8.5
2.3
5.5
I
1.0
8.0
хМН
1.5
6.0
ш
1.2
т
1.5
9.3
Ш1
1;()
7.5
Р, 15503
1:3
Ш
5.5
Щ
«9° х х
Я "V
Доза удобрений, ест д.в./га
^ 7 сут
□ 14 сут ¡¡=| 21 сут Ю 28 сут
11
Рис. 3. Нитрификационная активность почвы при применении различных видов и доз минеральных удобрений и сроках компостирования (слой 0-20 см, среднее за 2006-2007 гг.)
Таблица 2. Групповой состав органических соединений азота пахотного слоя почвы (по Шконде-Королевой) (среднее за 2006-2007 гг.)
Органические соединения азота, мг N/100 г
Вариант Гумус, % легкогидроли- трудногидро- гидролизуемый негидроли-
зуемый лизуемый (всего) зуемый
Без удобрений (контроль) 2.95 42.1 68.0 110 99.9
Ш20Р60К195 3.10 43.6 71.7 115 115
Ш40Р120К375 3.02 43.6 75.2 119 111
Р60К195 (фон 1) 2.92 41.9 67.8 110 80.3
Фон 1 + N180 3.16 43.4 74.0 117 103
Фон 1 + N240 3.09 43.0 74.4 117 103
Коэ >ффицие
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.