научная статья по теме ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И НАВОЗА НА КАЛИЙНЫЙ РЕЖИМ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО Сельское и лесное хозяйство

Текст научной статьи на тему «ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И НАВОЗА НА КАЛИЙНЫЙ РЕЖИМ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО»

АГРОХИМИЯ, 2015, № 8, с. 42-48

Удобрения

УДК 631.8:631.862.1:631.416.4:631.445.41

ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И НАВОЗА НА КАЛИЙНЫЙ РЕЖИМ ЧЕРНОЗЕМА

ВЫЩЕЛОЧЕННОГО

© 2015 г. О.А. Минакова, Л.В. Александрова, О.В. Кустова

Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свеклы и сахара

им. А.Л. Мазлумова 396030 Воронежская обл., пос. ВНИИСС, 86, Россия Е-та11: olalmin2@rambler.ru

Поступила в редакцию 19.03.2015 г.

Длительно применяемые в севообороте с сахарной свеклой удобрения способствовали некоторому увеличению содержания подвижного К20 и перераспределению его форм в составе чернозема выщелоченного. Увеличение содержания обменного калия в почве, согласно прогнозу, будет происходить только при применении в пару 50 т навоза/га совместно с №5-120Р45-120К45-120.

Ключевые слова: длительное применение минеральных удобрений, навоз, калийный режим, чернозем выщелоченный.

ВВЕДЕНИЕ

Роль калия в жизни растений огромна. Калий повышает фотосинтетическую активность растений, ускоряет отток и способствует накоплению продуктов фотосинтеза, активизирует функцию более 60 ферментов, повышает скорость усвоения азота и образования белка, снижает содержание нитратов, оптимизирует кислотно-щелочной баланс, усиливает синтез целлюлозы и пектиновых веществ, снижает интенсивность транспирации и повышает водоудерживающую способность листьев, уменьшает поступление радионуклидов в растения [1]. Недостаток калия в почве является лимитирующим фактором величины урожайности культур [2].

Сахарная свекла выносит большое количество калия (119-208 кг/га), с ростом доз удобрений вынос увеличивается [3]. При недостатке элемента замедляется отток углеводов из листьев в корнеплоды, а улучшение калийного питания способствует повышению сахаристости и общего сбора сахара [4].

При длительном внесении удобрений в почвах лесостепи отмечено постепенное увеличение содержания обменного калия, при прекращении внесения происходит более быстрое уменьшение его содержания [5]. Это обусловлено высокой насыщенностью ППК двухвалентными основаниями, которые не вступают в реакции обмена с калием. В этих условиях калий накапливается в необменной форме. Но при более длительном

применении больших доз удобрений и навоза уровень обменного калия и пахотном и более глубоких горизонтах заметно повышается, при этом увеличивается степень подвижности калия [6].

Низкие дозы калийных удобрений неэффективны вследствие высокой фиксации калия почвами [1]. Ряд авторов отмечал, что использование минеральных удобрений и навоза для питания сельскохозяйственных культур значительно повышает содержание обменного калия [7-12]. Калийные удобрения повышают урожай непосредственно удобряемых и последующих культур [12, 13].

В связи с этим решение задачи калийного питания растений в севооборотах с сахарной свеклой является актуальной проблемой. Поэтому возникает необходимость системной оценки трансформации калийного режима с целью оптимизации содержания калия в почве в зависимости от систем удобрения. На ее основе можно получить ценный материал, позволяющий прогнозировать изменение калийного состояния черноземов, а также получать высокие и устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур.

Цель работы - определение степени трансформации калийного состояния чернозема выщелоченного и установление пути его оптимизации при длительном применении удобрений в зерно-свекловичном севообороте в зоне неустойчивого увлажнения лесостепи ЦЧР.

Таблица 1. Схема стационарного опыта по внесению минеральных удобрений и навоза в зерносвекловичном севообороте

Внесение минеральных удобрений кг д.в. на 1 га Навоз в пар, т/га Уровень насыщенности 1 га севооборотной площади удобрениями, кг

N Р2О5 К20 N Р2О5 К20 навоз

Без удобрений (контроль)

0 0 0 0 0 0 0 0

Ш5Р45К45 + навоз 25 т/га

45 45 45 25 10 10 10 2.8

Ш0Р90К90 + навоз 25 т/га

90 90 90 25 20 20 20 2.8

Ш35Р135К135 + навоз 25 т/га

135 135 135 25 30 30 30 2.8

Ш5Р45К90 + навоз 25 т/га

45 45 90 25 10 10 20 2.8

Ш20Р120К120 + навоз 50 т/га

120 120 120 50 27 27 27 5.6

Ш5Р45К45 + навоз 50 т/га

45 45 45 50 10 10 10 5.6

Ш90Р190К190

190 190 190 0 42 42 42 0

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проводили в 2009-2011 гг. в стационарном опыте по внесению удобрений в 9-польном зерносвекловичном севообороте (год закладки - 1936 г.) с чередованием культур: черный пар-озимая пшеница-сахарная свекла-ячмень-клевер 1-го года пользования-озимая пшеница-сахарная свекла-однолетние травы-овес. Минеральные удобрения (НАФК (16 : 16 : 16), 40%-ная калийная соль) вносили под основную обработку (глубокую вспашку) сахарной свеклы, полуразложившийся навоз КРС - в паровое поле, дозы удобрений представлены в табл. 1. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный малогумусный среднемощный тяжелосуглинистый на тяжелом карбонатном суглинке. Пробы почвы отбирали под посевом сахарной свеклой, выращенной в паровом звене севооборота.

Подвижный К20 почвы определяли по Чирико-ву (ГОСТ 26204-91), водорастворимый - в водной вытяжке по [14], обменный - по Масловой, необменный - по Пчелкину, валовой - по Смиту, степень подвижности - солянокислым методом по [14], рНКс1 - по ГОСТу 26483-85, гидролитическую кислотность - по Каппену (ГОСТ 26212-91),

урожайность корнеплодов - методом пробных площадок. Статистическую обработку данных проводили по [15].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Изучение содержания подвижных форм калия в почве под сахарной свеклой показало, что в начале вегетации не происходило повышение содержания обменного К20 в слое 0-20 см. В вариантах Ш0Р120К90 + навоз 25 т/га и Ш20Р120К120 + + навоз 50 т/га отмечено его снижение на 17.219.0% (табл. 2). В слое 20-40 см содержание калия в удобренных вариантах было меньше на 4.217.2% относительно контроля.

В середине вегетации изменение содержания калия относительно начала вегетации было незначительным, относительно контроля отмечено повышение его содержания в слое 0-20 см на 5.3-16.5%, в наибольшей степени - в вариантах Ш35Р135К135 + + навоз 25 т/га, Ш0Р90К90 + навоз 25 т/га и Ш5Р45К45 + навоз 25 т/га. В слое 20-40 см почвы увеличение содержания калия на 14.5% отмечено в вариантах К45Р60К45 + навоз 25 т/га и его снижение на 7.0-7.6% - в вариантах Ш20Р120К120 + + навоз 50 т/га и Ш5Р45К90 + навоз 25 т/га.

К моменту уборки было отмечено снижение содержания доступного растениям К20 относительно середины вегетации: в слое 0-20 см - на 3.8-15.4%, в слое 20-40 см - на 4.9-34.1%, в наибольшей степени - в контроле и в варианте №5Р45К45 + навоз 25 т/га. Перед уборкой в слое 0-20 см повышение содержания калия относительно контроля было отмечено в удобренных вариантах на 15.0-28.3%, в слое 20-40 см - на 9.0-38.3%, в наибольшей степени - при внесении Ш35Р135К135 + навоз 25 т/га, Ш0Р90К90 + + навоз 25 т/га, Ш5Р45К90 + навоз 25 т/га и Ш20Р120К120 + навоз 50 т/га.

Изучение содержания различных форм К20 в почве стационарного опыта выявило, что в слое 0-20 см содержание водорастворимого калия в удобренных вариантах было меньше контроля, кроме варианта №90Р190К190 (увеличение на 16.2%); в слое 20-40 см повышение содержания этой формы калия составило 5.6-31.5% в вариантах Ш90Р190К190, Ш0Р90К90 + навоз 25 т/га, Ш5Р45К45 + навоз 25 т/га. Отмечено снижение его содержания на 12.592.9% при внесении Ш20Р120К120 + навоз 50 т/га, Ш35Р135К135 + навоз 25 т/га, Ш5Р45К90 + навоз 25 т/га (табл. 3). Доля водорастворимого калия была несущественной от содержания валового К20. Повышение ее относительно контроля в слое 20-40 см при внесении Ш90Р190К190, Ш5Р45К45 + навоз 25 т/га составило 8.3-29.2%, в слое 0-20 см при внесении №90Р190К190 - 7.0%.

Абсолютная величина содержания обменного калия увеличивалась в слое 20-40 см на 11.5-33.9%, в слое 20-40 см - на 5.6-21.7% (в наибольшей степени - при внесении №0Р120К90 + навоз 25 т/га, Ш20Р120К120 + навоз 50 т/га и Ш90Р190К190); в % от валового - только в слое 20-40 см отмечена тенденция к росту содержания этой формы на 6.225.0% при применении Ш20Р120К120 + навоз 50 т/га, Ш5Р45К45 + навоз 25 т/га, Ш5Р45К90 + + навоз 25 т/га и Ш0Р90К90 + навоз 25 т/га.

Содержание необменного К20 не повышалось относительно неудобренного варианта в слое 0-20 см. В слое 20-40 см в вариантах Ш5Р45К45 + навоз 25 т/га, Ш0Р90К90 + навоз 25 т/га был отмечен его рост на 6.2-20.3%, что, возможно, связано со значительной фиксацией небольших количеств элемента в необменное состояние; в вариантах Ш20Р120К120 + навоз 50 т/га, Ш35Р135К135 + навоз 25 т/га произошло снижение его содержания на 9.9-17.7%. Доля необменного калия от валового К20 в слое 0-20 см снижалась на 4.3-13.8%, кроме варианта Ш5Р45К90 + + навоз 25 т/га; отмечена тенденция к его снижению в слое 20-40 см на 8.0-11.3% в вариан-

Таблица 2. Динамика содержания подвижного К20 в почве под сахарной свеклой

Глубина, см

Содержание подвижного калия, мг/100 г почвы

Начало вегетации

Середина вегетации

Перед уборкой

Без удобрений (контроль)

0-20 20-40

0-20 20-40

0-20 20-40

0-20 20-40

0-20 20-40

0-20 20-40

0-20 20-40

0-40

22.8 22.5

20.6 21.3

Ш5Р45К45 + навоз 25 т/га

23.8 22.1

24.0 24.4

Ш0Р90К90 + навоз 25 т/га

23.0

21.1

23.6 21.5

Ш35Р135К135 + навоз 25 т/га

20.5 18.9

24.0 21.4

Ш5Р45К90 + навоз 25 т/га

22.3 21.6

21.1 19.8

Ш20Р120К120 + навоз 50 т/га

21.5 19.2

21.9 19.9

Ш90Р190К190

21.3

19.4

НСРп

21.7 20.7

3.0

18.0

16.7

20.8 18.2

21.6 21.7

22.4 20.4

23.1

22.2

21.7 23.1

20.9 19.9

тах Ш0Р90К90 + навоз 25 т/га, Ш20Р120К120 + + навоз 50 т/га, Ш90Р190К190.

Содержание валового К20 в слое 0-20 см в удобренных вариантах возрастало на 4.8-11.5%, в слое 20-40 см отмечена тенденция к его росту на 3.6-7.1% при внесении Ш90Р190К19 и Ш0Р90К90 + навоз 25 т/га.

Изучение степени подвижности соединений К20 в черноземе выщелоченном показало, что динамика изменений запасов калия в почве лучше характеризуется изменениями содержания его наиболее подвижных фракций, соответствующих наименьшим концентрациям равновесного раствора. Общие запасы подвижного калия характеризовались велич

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

Пoхожие научные работыпо теме «Сельское и лесное хозяйство»