АГРОХИМИЯ, 2007, № 10, с. 14-23
УДК 631.85: 63144524: 631.821.1
ДЕЙСТВИЕ И ПОСЛЕДЕЙСТВИЕ ФОСФОРНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ТЯЖЕЛОСУГЛИНИСТОЙ ПОЧВЕ ПРИ РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНИ ИЗВЕСТКОВАНИЯ
© 2007 г. Н. А. Кирпичников, С. Н. Адрианов*
Центральная опытная станция Всероссийского научно-исследовательского института агрохимии им. Д.Н. Прянишникова 142062 Московская обл., Домодедово, мкр-н Барыбино, ул. Агрохимиков, 18, Россия Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова 127550 Москва, ул. Прянишникова, 31а, Россия Поступила в редакцию 14.02.2007 г.
В длительном (28 лет) полевом опыте установлены закономерности формирования фосфатного режима дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы и продуктивности севооборота в результате систематического применения различных доз фосфорных удобрений, и их последействия при известковании. Приведены сравнительные данные эффективности "свежих" и остаточных фосфатов удобрений, а также изменения показателей фосфатного режима в динамике при различной кислотности почвы.
введение
Известно, что фосфорные соединения в почве мало подвижны и поэтому даже в течение нескольких лет после внесения удобрений не могут быть полностью использованы корневой системой растений [1, 2]. По данным многих опытов на дерново-подзолистых почвах при внесении по 40-60 кг Р205/га на фоне М0-60К40-60 из фосфорных удобрений в первый год используется только около 20-25%, а за 2-3 года примерно 40% Р205 [3-7].
В краткосрочных опытах агрохимической службы оплата 1 кг Р205 приростом урожайности зерновых культур в годы интенсивной химизации сельского хозяйства при применении фосфорных удобрений в дозах 30-120 кг Р205/га на дерново-подзолистых почвах составляла 4.0-9.3 ц/га, картофеля 28-43 ц/га [8, 9]. Примерно такие же данные получены в научно-исследовательских учреждениях [10, 11].
Анализ этих и других данных показал, что они отражают лишь незначительную часть эффективности фосфорных удобрений. В них не учтено последействие удобрений. Результаты некоторых полевых опытов показывают, что остаточные фосфаты удобрений оказывают длительное влияние на продуктивность растений [12-16]. В этом случае немалую роль играет известкование. Его эффективность в связи с применением фосфорных удобрений зависит от многих факторов, в частности от времени взаимодействия извести с почвой и внесенными фосфатами. Однако вопросы взаимодействия факторов: "свежие" удобрения, остаточные фосфаты, известь - изучены недостаточно.
Целью нашей работы было установление закономерностей изменения фосфатного режима во времени и доступности фосфора растениям при прямом действии и последействии фосфорных удобрений в условиях различного уровня известкования дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы и изучение сравнительной окупаемости "свежих" и остаточных фосфатов удобрений.
методика исследования
Работа была выполнена в длительном полевом опыте ЦОС ВНИИА, заложенном в 1972 г. на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве, подстилаемой покровным суглинком. Перед закладкой опыта почва пахотного слоя имела рНкС1 4.3; Нг (по Каппену) 4.4 мг-экв/100 г; Нобм 0.55 мг-экв/100 г; степень насыщенности основаниями 66%; содержание гумуса (по Тюрину) в ней составляло 1.67%; подвижных фосфатов (по Кирсанову) 29 мг Р205/га; обменного калия (по Масловой) 115 мг К20/кг; степень подвижности фосфатов (в 0.01 М СаС12 по Скофилду) 0.026 мг Р205/л.
В опыте в течение первых 6 лет на неизвестко-ванной и известкованной по 0.75 и 1.5 г.к. почвах ежегодным внесением под культуры севооборота фосфорных удобрений по 0, 50, 100, 200 кг Р205/га созданы фосфатные фоны Р0, Р300, Р600, Р1200. На каждом из этих фонов методом расщепленных делянок наложена схема с возрастающими дозами свежевнесенного суперфосфата по 0, 40, 80, 120 кг Р205/га, эффективность которых изучали в течение двух ротаций севооборота. Таким образом, за 10 лет в почву внесено в этих вариан-
действие и последействие фосфорных удобрении
15
Таблица 1. Действие систематического применения удобрений (6 лет) и их последействие (22 года) на среднегодовую продуктивность культур севооборота, ц з.е./га
Вариант
Действие удобрений
Последействие удобрений
внесено удобрений всего
прибавка
СаС03 по г.к. Р205, кг/га продуктивность от извести от Р205 продуктивность от извести от Р20
0 0 27.9 0 0 25.0 0 0
0 300 35.1 0 7.2 28.4 0 3.4
0 600 38.1 0 10.2 31.9 0 6.9
0 1200 40.4 0 12.5 35.4 0 10.4
0.75 0 32.3 4.4 0 29.3 4.3 0
0.75 300 37.3 2.2 5.0 31.3 2.9 2.0
0.75 600 39.3 1.2 7.0 34.1 2.2 4.8
0.75 1200 40.9 0.5 8.6 37.1 1.7 7.8
1.5 0 34.2 6.3 0 31.1 6.1 0
1.5 300 38.2 3.1 4.0 32.5 4.1 1.4
1.5 600 39.9 1.8 5.7 35.0 3.1 3.9
1.5 1200 41.1 0.7 6.9 37.8 2.5 6.7
прибавка
тах 0, 400, 800, 1200 кг Р205/га. В дальнейшем в течение 11 лет (1992-2002 гг.) изучали последействие фосфорных удобрений, внесенных на различных фосфатных фонах.
Под каждую культуру (кроме клевера) в качестве общего фона вносили оптимальные в данных почвенно-климатических условиях дозы азотных и калийных удобрений соответственно в виде аммиачной селитры и хлористого калия. Севооборот: картофель, ячмень с подсевом клевера, клевер 2 лет пользования, озимая пшеница. Повторность в опыте 4-кратная. Метод статистической обработки данных - регрессионный.
результаты и их обсуждение
Действие и последействие фосфорных удобрений при различных уровнях известкования почвы. На слабоокультуренной дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве внесение фосфорных удобрений и извести значительно улучшило фосфорное питание растений. Известкование способствовало существенному изменению эффективности фосфорных удобрений. От применения удобрений в опыте за первые 6 лет среднегодовая урожайность основной продукции культур зернопропашного севооборота повысилась с 27.9 до 41.1 ц з.е./га (табл. 1). Зависимость ее от фона известкования, ежегодных доз фосфорных удобрений и их сочетаний описывалась уравнением регрессии:
у = 27.9 + 4.451 Са05 + 7.223Р05 - 2.256Са0'5Р0'5, Я = 0.994
где: у - продуктивность культур, ц з.е./га в год, Са и Р - дозы удобрений в условных единицах: изве-
сти в 0, 1, 2 и Р205 - в 0, 1, 2, 3 соответствующих 0; 0.75; 1.5 г.к. и 0, 50, 100, 200 кг Р205/га в год.
Наблюдался значительный отрицательный эффект взаимодействия извести и фосфорных удобрений, когда повышение уровня применения одних удобрений снижает эффективность других. Максимальные прибавки урожайности культур от известкования получены на естественном фоне почвы. При внесении извести по 0.75 и 1.5 г.к. среднегодовая продуктивность севооборота увеличивалась на 4.4-6.3 ц з.е./га. По мере повышения удобренности почв фосфором прибавки от известкования снижались в 2-9 раз. Эффективность от внесения фосфорных удобрений в дозах 50-200 кг/га в год на не-известкованной почве оказалась максимальной. В среднем прирост продуктивности культур севооборота здесь составил 7.2-12.5 ц з.е./га, на известкованных почвах он снижался в 1.5-1.8 раза.
Была установлена количественная зависимость продуктивности культур от рНКС1 почвы и доз внесения фосфорных удобрений. По мере снижения кислотности почвы ее известкование значительно сокращало потребность культур в применении фосфорных удобрений для выращивания одного и того же урожая (рис. 1). Например, для получения 40 ц з.е./га в год на почве с рН 4.2 требовалось в течение 6 лет вносить по 190 кг/га, с рН 4.5 - по 175 кг/га, с рН 5.0 - по 155 кг/га, с рН 5.5 - по 125 кг/га, с рН 5.9 - 95 кг Р205/га. Очевидно, кислотность почвы неизвесткованного фона с низким содержанием подвижного алюминия (около 50 мг/кг) не ограничивала получение указанного уровня урожайности культур при внесении высоких доз фосфорных удобрений.
Известкование почвы и остаточные фосфаты, накопленные в ней при систематическом примене-
нии удобрений в период создания агрохимических фонов, оказывали длительное последействие на растения. На естественном фоне прибавки урожайности культур от последействия извести за 22 года по сравнению с первыми 6 годами существенно не изменились и составили в среднем за 1 год 4.3-6.1 ц з.е./га. По мере возрастания доз вносимых фосфатов относительная эффективность от внесения извести несколько повышалась.
Это свидетельствует о высоком эффекте последействия фосфорных удобрений. На неизвест-кованной почве на фоне Р1200 среднегодовая прибавка продуктивности культур севооборота за 22 года составила 10.4 ц з.е./га, что лишь несколько меньше прибавок за первые 6 лет прямого действия. По мере снижения удобренности почв фосфатами разница между прибавками от действия и последействия удобрений заметно возрастала, что, очевидно, связано с уменьшением насыщенности почв фосфатами вследствие их закрепления почвой и выноса урожаями сельскохозяйственных культур. Эти данные показывают, что остаточные фосфаты удобрений, не использованные растениями, длительное время сохранялись в почве в усвояемой форме, не исключаясь из резерва питания растений, как считали многие исследователи до недавнего времени.
На неизвесткованной почве от каждого кг Р205 удобрений в течение 28 лет на фоне Р300 получено 40.0 кг, на фоне Р600 - 35.7 кг, на фоне Р1200 - 25.4 кг/з.е. (табл. 2). На указанных фонах 64-75% прибавок урожайности приходится на период последействия удобрений. По мере снижения кислотности почвы отдача от внесения удоб-
Продуктивность севооборота, ц з.е/га в год 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29
28
рН5.9 рН5.6 рН5.3 рН5.0 рН4.7 рН4.4 рН4.1
у = 13.989рИ0-5 + 2.934Р05 - 0.028Р - 0.844рИ05 • Р0 5 Д = 0.991
50
100
150 200 Р205, кг/га
Рис. 1. Влияние кислотности почвы и фосфорных удобрений на продуктивность культур севооборота.
рений снижалась. На известкованной малыми дозами почве оплата 1 кг Р205 составила в пределах 18.6-24.6 кг, на известкованной высокими дозами почве - 15.7-20.0 кг/з.е.
Проведенные методом разности расчеты показали, что на естественном фоне за годы проведения опыта растениями использовано 36.6-56.0%
0
Таблица 2. 0плата фосфорных удобрений приростом урожайности сельскохозяйственных культур и коэффициент исполь
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.