научная статья по теме ВЛИЯНИЕ 70-ЛЕТНЕГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ НА ПЛОДОРОДИЕ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЛЕСОСТЕПИ ЦЧР И УРОЖАЙНОСТЬ КУЛЬТУР ЗЕРНО-СВЕКЛОВИЧНОГО СЕВООБОРОТА Сельское и лесное хозяйство

Текст научной статьи на тему «ВЛИЯНИЕ 70-ЛЕТНЕГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ НА ПЛОДОРОДИЕ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЛЕСОСТЕПИ ЦЧР И УРОЖАЙНОСТЬ КУЛЬТУР ЗЕРНО-СВЕКЛОВИЧНОГО СЕВООБОРОТА»

АГРОХИМИЯ, 2009, № 4, с. 31-37

Удобрения

УДК 631.8:631.452:631.445.41:631.559:631.582

ВЛИЯНИЕ 70-ЛЕТИЕГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ НА ПЛОДОРОДИЕ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЛЕСОСТЕПИ ЦЧР И УРОЖАЙНОСТЬ КУЛЬТУР ЗЕРНО-СВЕКЛОВИЧНОГО

СЕВООБОРОТА

© 2009 г. О. А. Минакова, Л. В. Александрова, Л. В. Тамбовцева

Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свеклы и сахара им. АЛ. Мазлумова 396030 Воронежская обл., Рамонский р-н, пос. ВНИИСС, Россия E-mail: olalmin@rambler.ru Поступила в редакцию 11.07.2008 г.

В длительном стационарном опыте изучали влияние применения различных доз удобрений на показатели почвенного плодородия (содержание гумуса, азота, подвижных форм NPK, форм кислотности), а также на продуктивность сахарной свеклы, зерновых культур и гороха. Сравнение этих показателей в 1-2-й и 8-й ротациях зерно-свекловичного севооборота выявило, что в первых ротациях наиболее интенсивно увеличивалось содержание подвижных форм элементов питания; в последующие годы в ряде вариантов происходило уменьшение содержания гумуса, подкисление почвы. Применение удобрений способствовало увеличению урожайности сахарной свеклы, овса, ячменя, но уменьшению - гороха.

ВВЕДЕНИЕ

Удобрения способствуют увеличению продуктивности земледелия, поставляя растениям основные элементы питания, находящиеся в почве в дефиците [1], изменяют агроэкологические характеристики почвы (гумусное и азотное состояние, физико-химические и биологические свойства, микроэлементный состав) [2-5]. Это приводит к изменению урожайности культур севооборотов, особенно зерно-свекловичных, для которых традиционно применяют высокие дозы удобрений и интенсивные механизированные обработки [6-9]. Цель работы - изучение динамики почвенного плодородия при применении минеральных удобрений и изменения урожайности культур зерно-свекловичного оборота.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования по изучению влияния применения минеральных удобрений и навоза на плодородие выщелоченного чернозема и продуктивность культур зернопаропропашного севооборота проводили в стационарном опыте. Опыт заложен в 1936 г. К настоящему времени закончена 8-я ротация 9-поль-ного севооборота. Чередование культур в севообороте: черный пар-озимая пшеница-сахарная свекла-ячмень с подсевом клевера-клевер первого года использования-озимая пшеница-сахарная свекла-горох-овес. Почва - чернозем выщелоченный сред-негумусный среднемощный тяжелосуглинистый на тяжелом карбонатном суглинке. Повторность в

опыте трехкратная, размещение вариантов систематическое. Возделывали районированные сорта зерновых культур и гибриды сахарной свеклы РМС-70, РМС-73 отечественной селекции. Технология возделывания включала отвальную вспашку на 30-32 см под сахарную свеклу, на 20-22 см - под яровые зерновые и травы, плоскорезную обработку -под озимую пшеницу. Навоз вносили в паровое поле 1 раз в ротацию. Минеральные удобрения (АЗФК 16:16:16) вносили только под сахарную свеклу под основную обработку. В 1960-1980 гг. проводили подкормку сахарной свеклы Р20К20.

Размер посевной делянки 200 м2, учетной -10.8 м2 для сахарной свеклы и 40.5 м2 - для зерновых культур и трав. Урожайность сахарной свеклы определяли методом пробных площадок, сбор сахара - расчетным методом, урожайность зерновых культур - бункерным учетом, Нг - по Каппену (ГОСТ 26212-91), гумус - по Тюрину в модификации Симакова (ГОСТ 26213-91), общий азот - по Кьельдалю, отношение С:К - расчетным методом, щелочногидролизуемый азот - по Корнфильду, нитратный азот - по Грандваль-Ляжу, аммонийный азот в почве - колориметрически с реактивом Нес-слера (ГОСТ 26489-85), подвижный фосфор и обменный калий - по Чирикову (ГОСТ 26204-91), сумму поглощенных оснований - по Каппену-Гилько-вицу (ГОСТ 27821-88), степень насыщенности основаниями - расчетным методом, валовой фосфор - по Гинзбург, статистическая обработка данных проведена по [10].

Таблица 1. Влияние длительного применения удобрений на изменение азотного состояния выщелоченного чернозема

Вариант Глубина, см 1-2-я ротации 8-я ротация

N-N03, нитрификацикацион-ная способность ^бщ, % N-N03, нитрификационная способность ^бщ, %

мг/кг мг/кг

1 0-20 34.8 38.0 0.30 7.6 37.8 0.22

20-40 46.4 33.0 0.28 7.3 35.0 0.19

2 0-20 31.2 37.0 0.29 8.6 42.4 0.25

20-40 46.7 35.0 0.29 9.0 47.2 0.2

3 0-20 40.0 38.0 0.29 10.4 44.8 0.25

20-40 50.0 33.0 0.29 12.1 50.8 0.20

4 0-20 42.0 38.0 0.29 10.8 64.0 0.28

20-40 46.7 35.0 0.29 10.3 57.7 0.24

5 0-20 38.5 40.1 0.3 11.4 55.5 0.27

20-40 44.6 34.5 0.29 11.2 42.4 0.23

НСР05 0-20 2.5 - - 0.46 2.5 0.02

20-40 - - - 0.44 2.8 0.01

Примечание. Вариант 1 - без удобрений (контроль); 2 - К45Р60К45 + навоз 25 т/га в пару; 3 - К90Р120К90 + навоз 25 т/га в пару; 4 - №35Р180К135 + навоз 25 т/га в пару; 5 - К45Р60К45 + навоз 50 т/га в пару. Та же нумерация вариантов в табл. 2-8.

Варианты опыта: 1 - без удобрений (контроль); 2 - Ш5Р60К45 + навоз 25 т/га в пару; 3 -Ш0Р120К90 + навоз 25 т/га в пару; 4 -Ш35Р180К135 + навоз 25 т/га в пару; 5 -М5Р60К45 + навоз 50 т/га в пару.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При распашке целинной почвы и заложении на ней стационарного опыта в 1936 г. содержание нитратного азота как в неудобренном контрольном варианте, так и в вариантах с применением удобрений было достаточно высоким (табл. 1). Применение удобрений в 1-2-й ротациях увеличило количество N-N03 в вариантах №0-120Р135-180К90-120 + навоз 25 т/га на 15-21% в слое 020 см. В этот период нитрификационная способность почвы не испытывала влияния вносимых удобрений. Количество общего азота также оставалось неизменным.

К 8-й ротации произошло значительное уменьшение содержания нитратного азота, как в контроле, так и в вариантах с применением удобрений (в 3.4-4.6 раза в слое 0-20 см и в 4.0-6.4 раза в слое 20-40 см), что связано с уменьшением содержания гумуса. Максимальное уменьшение содержания N-N03 произошло в неудобренном варианте, минимальное - на фоне Ш5Р60К45 + навоз 50 т/га в пару. Внесение удобрений увеличило содержание нитратного азота на фоне №0-120Р135-180К90-120 + навоз 25 т/га и ^5Р60К45 + навоз 50 т/га относительно контроля на 37-50% в слое 0-20 см и на 41-66% в слое 20-40 см.

Нитрификационная способность к 8-й ротации осталась практически неизменной, при применении М35Р180К135 + навоз 25 т/га и Ш5Р60К45 + навоз 50 т/га в пару увеличение этого показателя составило 47-69% в слое 0-20 см и 21-65% от контроля в слое 20-40 см во всех вариантах. 70-летнее применение удобрений изменило содержание общего азота в почве, его увеличение в удобренных вариантах составило 15-25% в слое 0-20 см и 7.5-21% от контроля в слое 20-40 см. В 8-й ротации наибольшее содержание общего азота отмечено в вариантах с внесением М5Р60К45 + навоз 50 т/га и №35Р180К135 + навоз 25 т/га. Уменьшение содержания общего азота от 1-2-й ротации к 8-й ротации составило 35-51% в контроле, применение удобрений уменьшило темпы потерь общего азота: при внесении №5Р60К45 + + навоз 50 т/га и Ш35Р180К135 + навоз 25 т/га на 6.5-11% в слое 0-20 см и 20-25% в слое 20-40 см. Применение Ш5-90Р60-120К45-90 под сахарную свеклу + навоз 25 т/га в пару вызвало большие потери общего азота из почвы с течением времени, чем М35Р180К135 + навоз 25 т/га и Ш5Р60К45 + навоз 50 т/га.

Таким образом, применение удобрений способствовало уменьшению потерь общего азота, повышало нитрификационнную способность почвы, увеличивало содержание нитратного азота при общем уменьшении его количества вследствие потерь гумуса.

Применяемые в течение 70 лет удобрения способствовали изменению содержания аммонийного азота, его щелочногидролизуемых форм и соотношения С^ (табл. 2). Количество N-NH4 увеличивалось в слое 0-20 см на 28-98%, в слое 20-40 см - на 36-

Таблица 2. Влияние длительного применения удобрений на азотное состояние почвы в 8-й ротации севооборота

Вариант Глубина, см Азот щелочно-гидролизуемый С:К

мг/кг почвы

1 0-20 9.8 68.0 12.4

20-40 8.3 66.5 13.7

2 0-20 12.5 84.7 11.5

20-40 13.3 69.4 14.0

3 0-20 14.9 101 11.6

20-40 11.3 89.0 14.2

4 0-20 19.4 115 11.2

20-40 11.3 95.1 11.9

5 0-20 18.1 118 12.2

20-40 14.3 110 12.8

НСР05 0-20 0.71 5.5 -

20-40 0.68 6.5 -

72% от контроля. Содержание аммонийного азота почвы увеличивалось параллельно с увеличением доз удобрений, вносимых под свеклу, в слое 0-20 см, в слое 20-40 см наибольшее количество этой формы отмечено при применении №5Р60К45 + навоз 50 т/га.

Увеличение количества щелочногидролизуе-мых форм азота в слое 0-20 см составило 25-74%, в слое 20-40 см - 34-66%. Максимальное содержание этих форм элемента в слое 0-20 и 20-40 см отмечено при применении К45Р60К45 + навоз 50 т/га и М35Р180К135 + навоз 25 т/га.

Отношение С:К в слое 0-20 см уменьшалось в варианте К45-135Р60-180К45-135 + навоз 25 т/га, в варианте К45Р60К45 + навоз 50 т/га этот процесс был менее выражен. В слое 20-40 см величина этого отношения увеличивалось в вариантах применения умеренных доз минеральных удобрений, до-

зы Ш35Р180К135 + навоз 25 т/га и Ш5Р60К45 + + навоз 50 т/га несколько уменьшили этот показатель. Обогащение гумуса азотом происходило более интенсивно в верхнем слое почвы.

Таким образом, азотное состояние почвы после 70 лет применения удобрений значительно улучшилось, особенно в вариантах К45Р60К45 + навоз 50 т/га и Ш35Р180К135 + навоз 25 т/га.

В 1-2-й ротациях севооборота происходило формирование агрофона, при котором значительно увеличилось содержание подвижных форм фосфора и калия как в слое 0-20, так и 20-40 см относительно контроля (табл. 3). Наибольшее увеличение содержания подвижных форм Р205 в первых ротациях в слое 0-20 см отмечено в варианте Ж5Р60К45 + + навоз 50 т/га в пару и М35Р180К135 + навоз 25 т/га в пару (на 81-110% от контроля), в слое 2040 см при внесении К90Р120К90 + навоз 25 т/га и Ш5Р60К45 + навоз 50 т/га в пару - на 83-90%. В 8-й ротации содержание подвижного фосфора в контроле несколько увеличилось вследствие подкисле-ния почвы, а в варианте Ж5Р60К45 + навоз 25-50 т/га в пару его количество несколько уменьшалось на 13-19% в слое 0-20 см и 14% в слое 20-40 см. Увеличение содержания Р205 про

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.

Показать целиком