АГРОХИМИЯ, 2007, № 10, с. 44-49
Агроэкология
УДК 631.811.1: 633.14"324": 632.125
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АЗОТА УДОБРЕНИЙ ОЗИМОЙ РОЖЬЮ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ ВНЕСЕНИЯ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ЭРОЗИОННОГО ЛАНДШАФТА
© 2007 г. Н. Я. Шмырева
Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. ДМ. Прянишникова 127550 Москва, ул. Прянишникова, 31а, Россия Поступила в редакцию 06.02.2007 г.
На дерново-подзолистой почве склона более экологичный баланс азота удобрений складывался при локальном способе внесения удобрений под озимую рожь. Озимая рожь использовала 33% азота удобрений в приводораздельной части склона (2-3°); 24% - в средней части склона (4-5°) и 18% - в нижней части склона (5-7°); закреплялось в почве 40, 38 и 26% и терялось 27, 38 и 56% соответственно.
ВВЕДЕНИЕ
В эрозионном агроландшафте на дерново-подзолистых почвах склонов уровень продуктивности сельскохозяйственных культур, главным образом, определяется количеством усвоенного растениями азота почвы и азота внесенных удобрений. С увеличением степени смытости почвы урожайность полевых культур на этих почвах по сравнению с несмытыми снижается на 10-60% и более [1].
Неиспользованный азот удобрений претерпевает в почве целый ряд превращений: иммобилизуется почвой, улетучивается в атмосферу и вымывается в нижние горизонты почвенного профиля; а на склонах мигрирует с поверхностным и латериальным стоками талых и ливневых вод, что приводит к увеличению потерь и загрязнению природной среды [2-6].
Цель работы - выявление эффективности различных способов применения азотных удобрений под озимую рожь в почвозащитном севообороте в условиях эрозионного ландшафта с помощью меченных удобрений и степени использования азота удобрения и азота почвы.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
В Смоленском НИИСХ в 2000 г. был заложен микрополевой опыт с сернокислым аммонием, обогащенным меченым азотом (20%), на делянках длительного стационарного опыта в варианте №К в начале третьей ротации севооборота с чередованием культур: озимая рожь-овес-ячмень с подсевом многолетних травосмесей-травосмеси 1-го года пользования-травосмеси 2-го года пользования.
Почва - дерново-подзолистая среднесуглини-стая на карбонатном мореном суглинке слабо-(приводораздельная часть склона 2-3°) и средне-смытая (средняя часть склона 4-5° и нижняя часть
склона 5-7°). Содержание физической глины 32-34%. Агрохимическая характеристика пахотных слоев этих почв: рНкс1 5.7, 5.9, 6.1 Нг - 1.18, 0.6, 0.8 мг-экв/100 г почвы, содержание обменных Са2+ -5.5, 6.0, 6.0 и - 2.0, 2.4, 2.2 мг-экв/100 г почвы, гумуса - 2.1, 0.9, 0.8%, общего азота - 0.19, 0.13, 0.09, подвижных форм фосфора - 13.7, 15.8, 18.7; калия -13.8, 15.0, 16.7 мг/100 почвы (по Кирсанову).
Микрополевой опыт (размер делянок 0.5 м х х 1.0 м) был размещен на склоне ЮВ экспозиции в верхней части с уклоном 2-3°, средней 4-5° и нижней 5-7°. Повторность двукратная. Защитные полосы между микроделянками 0.5 м. Обработка почвы - отвальная вспашка + рыхление подпахотного слоя на глубину 10-15 см. Перед закладкой опыта проведено известкование из расчета полной нормы гидролитической кислотности.
В микрополевых опытах с ^ азотные удобрения под озимую рожь (N50) вносили весной при локальном внесении на глубину 10 см лентой и вразброс.
В почве и растительном материале общий азот определяли по методу Кьельдаля-Иодльбауэра. Изотопный анализ проводили на масс-спектрометре МИ-1102. Другие аналитические показатели почвы и растений определяли в лабораториях ВНИИА по общепринятым методикам.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Метеорологические условия 2000/2001 г. для выращивания озимой ржи за вегетационный период были неблагоприятными из-за недостатка влаги в сентябре 2000 г., мае и июне 2001 г. В июле 2001 г. отмечена высокая температура воздуха. ГТК за вегетационный период 2000/2001 г. составил 1.3 по сравнению со среднемноголетним 1.7. Запасы продуктивной влаги в метровом слое поч-
Таблица 1. Продуктивность озимой ржи в зависимости от рельефа, азотных удобрений и способов их внесения на дерново-подзолистой почве склона
Зерно Прибавка Сырой протеин, % Солома Прибавка
г/м2 % г/м2 %
Вариант
Р50К50 (фон) Фон + 15№0 вразброс Фон + 15№0 локально
Р50К50 (фон) Фон + 15№0 вразброс Фон + 15№0 локально
Р50К50 (фон) Фон + 15№0 вразброс Фон + 15№0 локально Р, %
НСР05 частных средних, г/м2 НСР05 рельеф, г/м2 НСР 05 удобрения, г/м2
Приводораздельная часть склона 2-3° 135 - -
178 43 32
215 80 59
74 127 151
22 72 99
Средняя часть склона 4-5'
53 77
72 104
Нижняя часть склона 5-7(
50 77
227 350
5
23 13 6.0
8.3 295 - -
9.0 378 83 28
10.0 470 175 59
7.4 212 - -
8.0 327 115 54
10.2 379 167 79
7.1 63 - -
8.2 150 87 138
9.9 197 134 213
4
44
25
25
вы в мае 2001 г. достигали 200 мм в приводораз-дельной, 189 мм - в средней и 175 мм - в нижней части склона, а в период уборки урожая (август) -90, 82 и 76 мм соответственно.
Эффективность азотных удобрений при разбросном и локальном внесении изучали на фоне фосфорных и калийных удобрений. В приводо-раздельной части склона юго-восточной экспозиции содержание фосфора было повышенным, а в средней и нижней части склона - высоким. Что касается калия, то его количество оказалось повышенным на всех элементах рельефа.
Урожай зерна и соломы озимой ржи был более высоким в приводораздельной части склона, где почва была более обеспечена подвижными фосфатами. Урожай зерна в фоновых вариантах с 135 г/м2 на приводораздельной части склона снижался до 74 и 22 г/м2 на средней и нижней частях
соответственно, а урожай соломы снижался на этом фоне с 295 до 212 и 63 г/м2 соответственно (табл. 1). Наибольшее снижение урожая зерна было в нижней части склона по сравнению с приводораздельной, достигшее 113 г/м2 (84%) и соломы - 232 г/м2 (79%).
Складывающиеся условия питательного режима почвы и запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы снижали использование азота удобрений и азота почвы в нижней части склона, что вело к падению продуктивности растений.
Выявлена высокая эффективность азотных удобрений при разных способах внесения по различным элементам агроландшафта. Прибавка урожая зерна от азота по сравнению с фоном составила от 43 до 80 г/м2 (32 и 59%), соломы - 83-175 г/м2 (28-59%).
Таблица 2. Продуктивность озимой ржи в зависимости от элементов рельефа и способов внесения азотных удобрений
Вариант Приводораздельная часть склона 2-3° Средняя часть склона 4-5° Нижняя часть склона 5-7°
зерно прибавка зерно прибавка зерно прибавка
г/м2 % г/м2 % г/м2 %
Фон + 15№0 вразброс Фон + 15№0 локально 178 215 37 21 127 151 24 19 72 99 27 38
Таблица 3. Использование растениями азота почвы и удобрений в зависимости от элементов рельефа и способов их внесения на дерново-подзолистой почве склона
В том числе N из "Экстра-азот"
удобрений почвы
г/м2 % г/м2 % г/м2 %
Вариант
Общий вынос азота, г/м2
КИАУ,
%
Приводораздельная часть склона 2-3°
Р50К50 (фон) Фон + 15№0 вразброс Фон + 15№0 локально
2.42 3.41 4.78
0.82 1.64
24 34
2.42 2.59 3.14
100
76 66
Средняя часть склона 4-5°
0.17 0.72
Нижняя часть склона 5-7°
5 15
16
33
Р50К50 (фон) 1.42 - 1.42 100 - - -
Фон + 15№0 вразброс 2.52 0.48 19 2.04 81 0.62 25 10
Фон + 15№0 локально 4.33 1.19 27 3.14 73 1.72 40 24
Р50К50 (фон) 0.40 - - 0.40 100 - - -
Фон + 15№0 вразброс 1.33 0.46 35 0.87 65 0.47 35 9
Фон + 15№0 локально 2.11 0.92 44 1.19 56 0.79 37 18
Таблица 4. Распределение азота почвы и удобрений по профилю почвы после уборки урожая озимой ржи, мг/100 г почвы
Вариант, глубина, см Приводораздельная часть склона 2-3° Средняя часть склона 4-5° Нижняя часть склона 5-7°
1 2 1 2 1 2
Р50К50 (фон) 78 - 76 - 74 -
0-20 63 - 60 - 56 -
20-40 60 - 42 - 42 -
40-60 50 - 47 - 42 -
60-80 44 - 43 - 40 -
80-100 295 - 268 - 254 -
0-100
Фон + 15№0 вразброс 111 0.18 92 0.13 80 0.11
0-20 77 0.18 68 0.19 66 0.10
20-40 65 0.14 55 0.08 52 0.06
40-60 56 0.05 49 0.07 49 0.03
60-80 52 0.03 50 0.06 48 0.03
80-100 361 0.58 314 0.53 295 0.33
0-100
Фон + 15№0 локально 147 0.18 120 0.13 98 0.09
0-20 88 0.21 80 0.21 84 0.16
20-40 84 0.18 70 0.18 56 0.10
40-60 60 0.09 58 0.10 52 0.08
60-80 53 0.07 52 0.07 49 0.05
80-100 432 0.73 380 0.69 339 0.48
0-100
Примечание. В графе 1 - азот общий; 2 - в том числе 15К удобрений.
N удобрений, %
Распределение остаточного количества 15К (% от внесенного) по почвенному профилю в зависимости от способов внесения азотных удобрений: 1 - поверхностно вразброс; 2 - локально на глубину 10 см; части склона: (а) - приводо-раздельная, (б) - средняя, (в) - нижняя.
Локальное размещение азотных удобрений имеет преимущество перед разбросным [7, 8]. Прибавка от локализации удобрений под зерновые культуры составляет в среднем 1.7-3.6 ц/га [9]. Полученные нами данные подтвердили эту закономерность.
На всех элементах рельефа выявлено преимущество локального способа внесения азотных удобрений по сравнению с разбросным. Оно наиболее было выражено в приводораздельной части склона, где прибавка урожая зерна от локального внесения азота по сравнению с разбросным достигла 37 г/м2 (21%), на средней и нижней частях склона она составляла 24-27 г/м2 или (19-38%) (табл. 2).
Разбросной способ внесения азотных удобрений увеличивал содержание сырого протеина в зерне озимой ржи с 8.0 до 9% по сравнению с фоном (на 0.6-1.1%), а при локальном внесении азотных удобрений с 9.9 до 10.2% (на 1.7-2.8%) соответственно по элементам рельефа (табл. 1).
Потребление азота озимой рожью в приводораздельной части склона при локальном внесении азотных удобрений составляло 4.78 г/м2, в средней части склона - 4.33 г/м2 и нижней части склона -2.11 г/м2, а при разбросном способе внесения 3.41, 2.52 и 1.33 г/м2 соответственно, что было на 4072% выше, чем при разбросном способе (табл. 3).
Коэффициент использования азота удобрений (КИАУ) озимой рожью при определении изотопным методом составлял 9 - 64% [5, 6, 10, 11]. В наших опытах использование азота удобрений озимой рожью менялось в зависимости от положения на склоне: на приводораздельной
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.