АГРОХИМИЯ, 2015, № 2, с. 23-32
Удобрения
УДК 631.8:631.41:633.491
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ ПОД КАРТОФЕЛЬ В НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЕ НА ПОЧВАХ С РАЗЛИЧНЫМИ АГРОХИМИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ
© 2015 г. С.А. Шафран, Е.С. Козеичева, С.В. Швыркина
Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова 127550 Москва, ул. Прянишникова, 31а, Россия E-mail: shafran-38@mail.ru
Поступила в редакцию 14.10.2014 г.
Показана оценка влияния агрохимических свойств почв на эффективность применения азотных удобрений под картофель на дерново-подзолистых и серых лесных почвах. Действие азотных удобрений на урожайность картофеля зависело от содержания в почвах легкогидролизуемого азота (по Корнфилду), а также подвижных форм фосфора и калия. Увеличение обеспеченности почв азотом приводило к снижению прибавки урожая от азотных удобрений, фосфором и калием -способствовало уменьшению негативного влияния легкогидролизуемого азота при увеличении его содержания в пахотном слое.
Ключевые слова: азотные удобрения, картофель, Нечерноземная зона, агрохимические свойства почвы.
ВВЕДЕНИЕ
История земледелия свидетельствует о том, что главным условием, определяющим величину урожая в разные эпохи, была степень обеспеченности сельскохозяйственных культур азотом. Динамика урожаев сначала целиком, а затем в подавляющем большинстве случаев зависела от воздействия азота. Под влиянием минеральных удобрений (преимущественно азотных) урожаи выросли в Европе в 3-4 раза по сравнению с периодом трехпольной системы земледелия [1].
В нашей стране азот также сыграл важную роль в развитии земледелия. Во 2-й половине XX в. в СССР бурными темпами стала развиваться промышленность по производству минеральных удобрений. За 20 лет (с 1966-1970 гг. по 19861990 гг.) их применение в России утроилось, и во все периоды внесение азотных удобрений превосходило по количеству фосфорные и калийные. Этот процесс продолжается вплоть до настоящего времени. В связи с этим можно считать, что все успехи и неудачи химизации земледелия связаны в значительной мере с азотом минеральных удобрений [2]. С одной стороны, азот оказывает наибольшее влияние среди всех макроэлементов на рост урожайности и повышение качества сельско-
хозяйственной продукции, с другой - при неправильном применении может оказать негативное влияние на качество урожая, вызвать загрязнение почвы и воды нитратами и нитритами. Поэтому вопросы научно обоснованного применения азотных удобрений занимали и продолжают занимать важное место в агрохимических исследованиях. Более того, в настоящее время, когда с каждым годом увеличивается диспаритет цен на минеральные удобрения и растениеводческую продукцию, становится все труднее получить прибавку урожая сельскохозяйственных культур, стоимость которых превышала бы затраты на применение азотных удобрений. Все это диктует необходимость направлять усилия научно-исследовательских учреждений на поиск путей повышения эффективности азотосодержащих минеральных удобрений и увеличения их окупаемости.
Обобщение многочисленных полевых опытов, проведенных на территории страны, говорит о том, что на эффективность азотных удобрений определяющее влияние оказывают агрохимические свойства почв. Особенно наглядно это показано в опытах Агрохимической службы, проводившей эксперименты на полях сельскохозяйственных предприятий, почвы которых в большей степени отличались друг от друга по содержанию пита-
Таблица 1. Характеристика выборок полевых опытов по изучению эффективности азотных удобрений
Почвы Число наблюдений Содержание в почве, мг/кг Дозы азота,
N * легкогидр Р2О5 К2О кг/га
Дерново-подзолистые 48 56-123 50-241 30-205 60-150
супесчаные Дерново-подзолистые 96 13-140 34-325 38-252 60-150
средне- и
тяжелосуглинистые Серые лесные 236 5-274 16-355 32-250 60-150
*Азот определен по методу Корнфилда.
тельных веществ по сравнению с полями научно-исследовательских учреждений [3].
Немалая роль в изучении данной проблемы принадлежит опытам с искусственно созданными фосфатными фонами, которые позволили установить влияние степени обеспеченности почв подвижным фосфором на эффективность азотных удобрений [4].
В последние годы во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова значительно расширились подобные исследования, результаты которых нашли отражение в соответствующих публикациях [5-7], и они свидетельствуют о том, что агрохимические свойства почв оказывают существенное влияние, как на урожайность, так и на эффективность применения азотных удобрений под зерновые культуры. Аналогичных исследований с картофелем не проводили, хотя результаты отдельных опытов говорят о том, что доля участия азотных удобрений в формировании прибавки урожая от КРК в ряде случаев превышала 40% [3]. Можно предположить, что агрохимические свойства почв могут оказать идентичное влияние и на картофель.
Цель работы - изучение влияния основных агрохимических свойств почв, таких как содержание легкогидролизуемого азота, подвижных форм фосфора и калия, на эффективность применения азотных удобрений под картофель на дерново-подзолистых и серых лесных почвах Центрального федерального округа.
исходной информации по зерновым культурам, и подробно описаны в работах авторов [5-7]. Обязательным условием при выборе опытов для обобщения являлось наличие сопряженных данных по урожайности картофеля и агрохимическим показателям почв в вариантах опытов. В результате представилось возможным собрать достаточно представительные выборки для оценки эффективности применения азотных удобрений под картофель для изученных типов почв. Всего было обработано 380 наблюдений, включая дерново-подзолистые супесчаные и суглинистые, а также серые лесные почвы (табл. 1).
Агрохимические показатели в выборках варьировали в широком диапазоне. Для всех представленных для изучения почв наибольшей вариабельностью выделялись такие показатели, как содержание подвижных форм фосфора и калия, наименьшей - содержание легкогидролизуемо-го азота, однако это не помешало выявить его влияние на эффективность азотных удобрений, поскольку диапазон изменений был все-таки достаточно широким. Использование остальных агрохимических показателей для решения поставленной задачи не вызывало сомнений, т.к. пределы их варьирования охватывали все принятые в агрохимии классификационные группы по содержанию подвижных форм фосфора и калия.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Для решения поставленной задачи был использован метод математико-статистического моделирования. Исходной информацией для этого послужили полевые опыты Агрохимической службы. Принципы выбора опытов для обобщения, формирования выборок и статистической обработки материала были такими же, как при обработке
Результаты статистической обработки материала показали, что степень варьирования агрохимических свойств почв по-разному влияла на эффективность азотных удобрений.
При изучении влияния содержания питательных веществ в почвах выявлено, что наибольшая теснота связи была между изменчивостью прибавки урожая картофеля и вариацией содержания в почвах легкогидролизуемого азота (табл. 2).
Таблица 2. Корреляционные отношения между прибавками урожая картофеля от азотных удобрений и содержанием питательных веществ в почвах
Почвы N легкогидр Р2О5 К2О Дозы азота
Дерново-подзолистые 0.66 0.56 0.52 0.73
супесчаные Дерново-подзолистые 0.85 0.58 0.47 0.52
средне- и тяжелосуглинистые Серые лесные 0.67 0.40 0.43 0.92
Теснота связи между признаками характеризовалась как сильная. Величина корреляционного отношения составила 0.66 на дерново-подзолистых супесчаных почвах, 0.85 - на средне- и тяжелосуглинистых и 0.67 - на серых лесных почвах. Указанная зависимость достоверна при значимости = 0.001). Кроме того, фактором, влияющим на эффективность азотных удобрений, являлось содержание подвижных форм фосфора и калия.
Результаты корреляционного анализа, характеризующие влияние степени обеспеченности почв подвижным фосфором на эффективность применения азотных удобрений под картофель на дерново-подзолистых и серых лесных почвах, свидетельствовали о наличии средней по тесноте связи между изученными признаками. Более трети изменчивости прибавки урожая картофеля (31-34%) были обусловлены вариацией содержания подвижного фосфора в дерново-подзолистых почвах и 16% - в серых лесных.
Влияние содержания подвижного калия на прибавку урожая от азотных удобрений на дерново-подзолистых и серых лесных почвах проявлялось как среднее по силе при корреляционных отношениях 0.43-0.52. Это означает, что 18-27% прироста урожая определялось вариабельностью содержания К2О в почвах.
Взаимодействие между дозами азота и прибавкой урожая во всех случаях проявлялось в криволинейной форме и характеризовалось достаточно высокими корреляционными отношениями. Это подтверждено оценкой связи по критерию линейности корреляции (Рф >Рт).
Установленные зависимости и связи позволили обосновать математико-статистические модели прогноза величины прибавки урожая в зависимости от варьирования агрохимических свойств и их сочетаний в достаточно широком диапазоне, позволяющем предусмотреть различные ситуации, которые могут встретиться в условиях сельскохозяйственного производства при возделывании картофеля. Таким образом, опираясь на результаты статистической обработки, проведены
соответствующие расчеты и систематизация показателей, согласно которым данные по эффективности азотных удобрений дифференцированы по содержанию легкогидролизуемого азота, подвижных форм фосфора и калия.
Анализ полученного материала показал, что агрохимические свойства почв существенно влияли на урожайность картофеля, полученного без внесения удобрений, и эффективность азотных удобрений на всех изученных почвах (табл. 3). Увеличение содержания питательных веществ от минимального уровня до максимального способствовало повышению урожайности картофеля на дерново-подзолистых супесчаных почвах в 1.7 раза, на суглинистых - в 1.6, на серых лесных - в 2.2 раза. Действие азотных удобрений подчинялось следующим закономерностям. При улучшении степени обеспеченнос
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.