АГРОХИМИЯ, 2014, № 1, с. 37-44
УДК 631.41:631.095.337:546.47:633.11
ВЛИЯНИЕ АГРОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЦИНКОВЫХ МИКРОУДОБРЕНИЙ ПОД ОЗИМУЮ И ЯРОВУЮ ПШЕНИЦУ
© 2014 г. А.Н. Аристархов, В.А. Прошкин, А.В. Волков
Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова 127550 Москва, ул. Прянишникова, 31а, Россия E-mail: an. aristah@mail.ru
Поступила в редакцию 08.04.2013 г.
Проведено исследование по оценке влияния агрохимических свойств различных типов почв на эффективность применения цинковых микроудобрений (при их внесении в почву) под озимые и яровые сорта пшеницы. Установлено, что основное влияние на повышение эффективности использования цинковых удобрений под изученные зерновые культуры оказывали такие агрохимические показатели почв, как содержание гумуса, реакция почвенного раствора, повышение доз цинкового удобрения.
Ключевые слова: агрохимические свойства почв, цинковые микроудобрения, озимая, яровая пшеница.
ВВЕДЕНИЕ
По данным агрохимического мониторинга плодородия пахотных земель, 97.5% почв (на 01.01.2010 г.) характеризуются недостаточным содержанием подвижного цинка. При практически полном отсутствии применения цинковых удобрений отмечена отрицательная динамика содержания цинка в почвах: площади почв с низким и средним содержанием цинка с 1986 по 2010 гг. возросли с 94.5 до 97.5%. Составленная авторами картосхема содержания цинка в почвах в целом по Российской Федерации свидетельствует о повсеместной недостаточности этого элемента во всех основных сельскохозяйственных регионах страны (рис. 1). Достаточно очевидно, что при таком состоянии плодородия почв по содержанию цинка производство и применение цинковых удобрений будет способствовать росту урожайности культур, повышению качества продукции и улучшению здоровья населения и сельскохозяйственных животных.
В настоящее время потребность в цинковых удобрениях в целом в стране составляет 22 тыс. т (в пересчете на элемент), является наибольшей из всех 6 основных видов микроудобрений и составляет 35% от общей потребности в микроудобре-
ниях [1]. Проведенные авторами многовариантные расчеты потребности земледелия в микроудобрениях показали, что по мере интенсификации сельскохозяйственного производства потребность в них для обеспечения сбалансированного питания растений будет возрастать [2]. Для рационального использования микроудобрений необходимо совершенствовать нормативную базу их применения, разработать наиболее перспективный ассортимент и предложить научно обоснованный прогноз их эффективного использования. Важное место в решении этих задач занимают исследования по выявлению влияния агрохимических свойств почв на наиболее эффективное использование всех микроудобрений, в том числе особо востребованных современным земледелием видов - цинковых.
Известно, что свойства почв оказывают различное влияние на эффективность минеральных удобрений [3-10], а также микроудобрений [11-18]. Реальное представление о влиянии комплекса агрохимических свойств почв на изменчивость результативного признака (прибавки урожайности) можно получить на основе математического описания взаимосвязей признаков изучаемой системы: агрохимические свойства почвы-удобрения-прибавки урожая [19]. В связи
Более 50% с низким содержанием подв. цинка Более 50% со средним содержанием подв. цинка
Более 70% с низким и средним содержанием подв. цинка Более 70% со средним и высоким содержанием подв. цинка
Рис. 1. Картограмма содержания подвижного цинка в почвах Российской федерации.
с этим целью работы была оценка влияния агрохимических свойств почв на эффективность цинковых микроудобрений и прогноз изменчивости результативного признака (прибавки урожайности) в зависимости от вариации показателей агрохимических свойств почв.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Объектами исследования были выбраны озимая и яровая пшеницы как самые широко распространенные культуры в основных природно-сельскохозяйственных зонах страны. В качестве исходной информации для оценки влияния агрохимических свойств преобладающих в каждой зоне почв на эффективность цинковых микроудобрений использовали сопряженные данные урожайности зерновых культур и агрохимических показателей почвы (содержание гумуса, Р2О5, К2О и Zn, величина рН) в полевых опытах Геосети, Агрохимслужбы и других научно-исследовательских учреждений. Для анализа использовали выборки опытов с основным внесением (в почву) цинковых микроудобрений в возрастающих дозах на фоне КРК. Массив выборки опытных данных состоял из ранжированных показателей агрохимических свойств почвы и прибавок урожайности зерновых культур от цинковых удобрений.
Характеристики отдельных выборок представлены ниже при описании результатов для каждой культуры.
Влияние отдельных факторов на изменчивость результативного признака оценивали величинами коэффициента корреляции и корреляционного отношения, выражающими тесноту (силу) связи между ними. Долю изменчивости оценивали по величинам коэффициента детерминации и индекса детерминации. Выбор формы корреляции для описания связи между изученными признаками осуществляли с учетом критерия линейности корреляции [20-22].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Озимая пшеница. Проанализированы выборки опытов по изучению эффективности цинковых микроудобрений на дерново-подзолистых почвах (50 опыто-лет наблюдений), на серых лесных (30), на черноземах выщелоченных обыкновенных, типичных и южных (48) и каштановых почвах (24). Результаты статистического анализа взаимосвязи прибавок урожайности озимой пшеницы, агрохимических свойств почв и доз цинка приведены в табл. 1. Они свидетельствуют, что на эффективность цинкосодержащих удобрений при низком
Таблица 1. Статистические характеристики связи прибавки урожайности озимой пшеницы от цинксодержащих удобрений с агрохимическими свойствами различных типов почв
Аргументы системы Корреляция Критерий линейности
линейная криволинейная
коэффициенты уровень значимости корреляционное отношение индекс детерминации уровень значимости
корреляции детерминации Рф Рт
Дерново-подзолистые почвы (южно-таежная лесная зона)
Гумус 0.08 0.006 0.00 0.92 0.84 0.001 82 26.4
рН 0.09 0.008 0.00 0.85 0.72 0.001 38.6 26.4
Р2О5 0.07 0.005 0.00 0.79 0.62 0.001 7.4 6302
К2О -0.07 0.005 0.00 0.35 0.12 0.400 6.3 6302
гп 0.03 0.0009 0.00 0.12 0.01 0.00 0.6 6302
Дозы гп 0.28 0.0784 0.050 0.40 0.16 0.010 4.5 6302
Серые лесные почвы (лесостепная зона)
Гумус 0.86 0.74 0.001 0.86 0.74 0.001 0.0 26.6
рН 0.01 0.00 0.00 0.84 0.70 0.001 14.4 13.9
Р2О5 0.55 0.30 0.010 0.82 0.67 0.001 9.4 26.6
К2О 0.09 0.008 0.00 0.29 0.08 0.200 2.2 6258
гп 0.70 0.49 0.001 0.93 0.86 0.001 36.1 99.5
Дозы гп 0.10 0.01 0.00 0.92 0.84 0.001 45.3 26.6
Черноземы типичные, обыкновенные, южные (ле состепная и степная зоны)
Гумус -0.20 0.04 0.200 0.10 0.01 0.00 1.3 6286
рН 0.31 0.09 0.050 0.66 0.43 0.001 12.9 99.5
Р2О5 -0.33 0.11 0.050 0.41 0.17 0.010 3.2 6286
К2О 0.18 0.03 0.400 0.23 0.05 0.200 1.0 6286
гп -0.57 0.32 0.010 0.94 0.88 0.001 35.2 26.7
Дозы гп 0.20 0.04 0.200 0.77 0.59 0.001 13.2 13.7
Каштановые почвы (сухостепная зона)
Гумус -0.06 0.00 0.00 0.65 0.42 0.001 15.2 6208
Р2О5 0.21 0.04 0.00 0.54 0.29 0.010 4.5 6142
К2О -0.22 0.05 0.00 0.14 0.02 0.00 0.00 0.00
гп -0.40 0.16 0.200 0.99 0.98 0.001 247.2 99.4
Дозы -0.07 0.00 0.00 0.93 0.86 0.001 40.3 26.7
содержании элемента в различных типах почв агрохимические факторы оказывали различное влияние.
Установлено, что на дерново-подзолистых почвах наибольшее влияние имели: содержание гумуса и оптимизация реакции почвенной среды. В обоих случаях отмечено повышение эффективности цинкосодержащих удобрений при увеличении содержания гумуса и величины рН, а теснота связи показателей при этом была высокой (г = 0.92 и 0.85) и достоверной (уровень значимости а = 0.001) (рис. 2, 3).
Не установлено влияние различных уровней содержания в почве подвижных форм фосфора,
калия и цинка на эффективность цинкосодержа-щих удобрений под озимую пшеницу, т. к. выявлено, что коэффициенты корреляции были крайне незначительными: 0.07 (Р2О5), -0.07 (К2О) и 0.03 (гп). Определение степени приближения криволинейной зависимости к прямолинейной показало, что для оценки связи изученных признаков можно использовать только линейную зависимость (Рф < Рт).
На серых лесных почвах статистическим анализом выборки данных полевых опытов (табл. 1) выявлено, что на почвах с низким и средним содержанием цинка в наибольшей степени проявляются связи величины урожайности озимой пшеницы с
Рис. 2. Изменчивость прибавки урожайности озимой пшеницы от цинковых микроудобрений в зависимости от содержания гумуса в дерново-подзолистых почвах (фактические данные и тренд).
Рис. 3. Изменчивость прибавки урожайности от цинковых микроудобрений на дерново-подзолистых почвах в зависимости от реакции почвенной среды (фактические данные и тренд).
уровнем содержания цинка в почве и с увеличением применяемых доз элемента (рис. 4, 5). Следует особо отметить, что в имеющемся фонде опытов с цинковыми микроудобрениями преобладали почвы, по содержанию подвижного цинка относящиеся к 1-й группе по существующим градациям (по Крупскому-Александровой). Это объясняет рост эффективности цинка при увеличении содержания его подвижных форм в почве до определенного предела.
На различных типах черноземов и каштановых почвах при оценке корреляционной зависимости урожайности озимой пшеницы при использовании цинковых микроудобрений выявлено, что связь между содержанием цинка в почвах и эффективностью цинкосодержащих удобрений (табл. 1) была обратной (г = -0.57...-0.40), одновременно (при оценке по индексу детерминации) достоверной (а = 0.001) и сильной по тесноте
(п = 0.94-0.99). Можно констатировать следующую особенность: эффективность цинковых удобрений была более значительной при низком содержании цинка в почвах, но по мере увеличения его содержания она закономерно и нелинейно снижалась. Зависимость эффективности цинко-содержащих удобрений от других агрохимических показателей почвы, как
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.