АГРОХИМИЯ, 2010, № 12, с. 10-17
= Удобрения
УДК 631.8:631.582:631.416.2:631.445.41(571.1)
ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ В СЕВООБОРОТЕ НА ФОСФАТНЫЙ РЕЖИМ ЧЕРНОЗЕМОВ ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
© 2010 г. Н.А. Воронкова
Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства 644012 Омск, просп. Королева, 28, Россия E-mail: DJ_Rita@mail.ru
Поступила в редакцию 23.03.2010 г.
В длительных стационарных опытах (1991-2008 гг.) на черноземе выщелоченном южной лесостепи Западной Сибири установлено, что систематическое внесение минеральных и органических удобрений (навоза, соломы) способствовало существенному увеличению запасов подвижного фосфора в почве, изменению качественного состава минеральных фосфатов и баланса фосфора. Влияние удобрений на фосфатный режим почвы определялось видом и дозой удобрений, длительностью взаимодействия с почвой и их комплексным применением. Установлена зависимость величины урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности севооборота от содержания подвижного фосфора в почве.
Ключевые слова: органические и минеральные удобрения, фосфатный режим, чернозем выщелоченный, Западная Сибирь.
ВВЕДЕНИЕ
Одним из главных лимитирующих факторов в получении высокого урожая сельскохозяйственных культур в большинстве регионов мира является низкий уровень естественного плодородии почв. Считают, что фосфатный уровень почв является характерным признаком их плодородия, а его увеличение - показателем роста их окультуренности [1-3].
Целенаправленное регулирование фосфатного режима почв осуществляется различными путями: воздействием агротехнических и мелиоративных приемов на запасы природных соединений фосфора в почве с целью повышения их подвижности и усвояемости; применением различного рода химических веществ, в том числе отходов производства, ускоряющих процессы десорбции фосфора из труднорастворимых соединений; внесением фосфора с минеральными и органическими удобрениями [4-6].
Анализ экспериментальных материалов и выводов различных исследователей свидетельствует, что оптимизация фосфорного режима должна иметь системный характер с учетом природно-климатических условий, почвенных факторов и основанная на рациональном применении удобрений [7-9].
Цель работы - оценка влияния длительного систематического применения минеральных и орга-
нических удобрений (навоза, соломы) на фосфатный режим чернозема выщелоченного лесостепной зоны Западной Сибири.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование проводили в стационарном опыте, заложенном в 1986 г. на основе шестипольного зернотравяного севооборота в южной лесостепной зоне Западной Сибири. Чередование культур в севообороте: люцерна 3-х лет использования-яровая пшеница-яровая пшеница-овес.
В опыте, заложенным методом расщепленных делянок, изучали 3 фактора: фактор А - средства химизации: вариант 1 - без средств химизации,
2 - средние дозы минеральных удобрений Ш3Р45,
3 - повышенные дозы минеральных удобрений К28Р65К28; фактор В - навоз КРС: вариант 1 - без навоза; 2 - навоз в дозе 10 т га; фактор С - солома: вариант 1 - без соломы, 2 - внесение соломы после уборки зерновых культур в количестве, соответствующем урожаю.
На основе раздельного внесения минеральных и органических удобрений и различных их сочетаний сравнивали 3 технологии возделывания сельскохозяйственных культур: биологическую, комбинированную и интенсивную.
Биологическая (органическая) технология возделывания предполагает получение экологически
чистой продукции. В качестве ресурсов сохранения почвенного плодородия и повышения продуктивности культур использовали местные органические удобрения (навоз, солому). Комбинированная (органно-минеральная) технология возделывания основана на применении оптимальных доз азот-но-фосфорных удобрений как раздельно, так и совместно с органическими.
В интенсивной технологии возделывания применяют дозы минеральных удобрений, рассчитанные на получение максимально возможного урожая, как отдельно, так и в сочетании с органическими удобрениями.
Повторность опыта четырехкратная. Общая площадь делянки 200 м2, учетная - 36 м2.
Почва опытного участка - чернозем выщелоченный среднегумусовый тяжелосуглинистый с содержанием гумуса 6.4-6.6% (по Тюрину), подвижного фосфора и обменного калия 105-128 и 350420 мг/кг почвы (по Чирикову) соответственно. Сумма обменных катионов составила 32.1 мг-экв/100 г почвы, в составе катионов доля Са2+ была равна 89%, Mg2+ - 11%, отсутствовал (до 1.0 мг-экв), рНкс1 6.4-6.7.
В качестве удобрения использовали Каа, АФ и Кх. Фосфорные удобрения вносили весной до посева локально, сеялкой на глубину 6-8 см, Каа и Кх -вразброс под предпосевную культивацию. Подстилочный полуперепревший навоз вносили осенью после уборки замыкающей культуры (овса) 1 раз за ротацию. Солому зерновых культур измельчали при уборке и оставляли в поле в количестве, соответствующем ее урожаю.
В опытах высевали районированные сорта сельскохозяйственных культур. Посев и учет урожайности культур проводили в оптимальные сроки.
Агротехника возделывания культур - общепринятая для зоны.
По среднемноголетним данным сумма осадков за вегетационный период составила 197 мм (ГТК = 1.0-1.3) [10]. Погодные условия за период исследований с 1991 по 2008 г. были различными. По сравнению со средней многолетней суммой осадков за вегетационный период из 18 лет меньше нормы было 4 года (28%), близко к норме - 4 года (22%) и больше нормы - 9 лет (50%).
Анализ почвы проводили стандартными агрохимическими методами. Результаты исследований были обработаны дисперсионным методом статистического анализа [11].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
При исследовании почвенных образцов было установлено, что в фосфатном фонде изученной черноземной почвы лесостепи Западной Сибири сумма минеральных фосфатов составила 18.6-20.0% от валового содержания фосфора (табл. 1).
Анализ группового состава минеральных фосфатов после 1-й ротации зернотравяного севооборота позволил отметить преобладание фосфатов первых 2-х групп (однозамещенные растворимые в воде соединения кальция (Са-Р1) и двухзамещенные, почти нерастворимые в воде соли кальция (Са-Р2) в составе доступных минеральных фосфатов, 14 группы). На их долю приходилось в среднем 47% от суммы минеральных фосфатов.
Количество фосфатов алюминия и железа было невелико по сравнению с фосфатами первых 2-х групп и составило 6.1-9.9 и 17.9-26.5% от общего содержания минерального фосфора. Они менее доступны растениям, особенно их окристал-
Таблица 1. Влияние удобрений на фракционный состав минеральных форм фосфора в почве (по Гинзбург-Лебедевой) после 3-й ротации зернотравяного севооборота (1991-2008 гг.)
Внесено Р2О5, кг/га за 3 ротации
Р2О5, мг/100 г почвы (№ группы)
с минеральными удобрениями с навозом с соломой Са-Р1 (1) Са-Р2 (2) А1-Р (3) Fe-Р (4) Са-Р3 (5) Х1-4 11-5
0 0 0 7.8 9.2 2.5 6.0 6.5 25.5 32.0
0 0 50 7.5 6.4 2.5 6.5 8.5 22.9 31.4
0 450 0 7.5 7.5 3.0 10.0 10.0 28.0 38.0
810 0 0 9.5 10.5 3.1 8.0 9.0 31.1 40.1
810 0 54 9.9 8.0 3.5 8.0 8.4 32.2 40.6
810 450 0 10.1 12.5 3.5 9.5 7.5 35.6 43.1
1170 0 0 11.7 9.5 4.3 10.5 8.7 36.0 44.7
1170 0 59 11.3 9.8 4.8 8.5 8.8 34.4 43.2
1170 450 0 12.7 11.6 5.0 11.5 7.0 40.8 47.8
лизованные формы [12]. Фосфаты 5-й группы, представленные в основном фосфатом кальция, типа апатита первичного и вторично образованного, составили 19.4-23.4% от общей суммы минеральных фосфатов.
После 1-й ротации отмечено увеличение содержания минерального фосфора в почве в слое
0-20 см в вариантах с удобрениями. Увеличение содержания минерального Р2О5 при использовании навоза составило 3.4 мг/100 г или 10.2% от контроля, фосфорные удобрения в дозе Р45-65 увеличивали суммарное содержание Р2О5 на 8-17% по сравнению с вариантом без удобрений за счет увеличения содержания фосфора в активных фракциях
1-4 групп. С соломой за 1-ю ротацию севооборота в почву поступило 18-21 кг Р2О5/га, фракционный состав минеральных форм фосфора в почве при этом не изменился.
После 2-й ротации севооборота запас фосфатов 1-4 групп при внесении за 2 ротации 540 кг Р2О5/га при применении комбинированной технологии возрос на 18.1%, при интенсивной технологии (внесено 780 кг Р2О5/га) - на 26.3% по сравнению с фракционным составом фосфатов после 1-й ротации. В каждой из фракций отмечено увеличение содержания Р2О5.
За 12 лет наблюдений (2 ротации севооборота) количество высокоосновных фосфатов (Са^3) значительно не менялось. Следовательно, часть фосфорных удобрений, внесенных в почву, длительное время сохранялась в легкорастворимой форме, рет-роградации Р2О5 не было, или она была не очень значительной и практического значения не имела.
После 3-й ротации с аналогичной системой удобрения в севообороте, как и предыдущих ротациях, сумма минеральных фосфатов в варианте без удобрений существенно не изменилась, систематическое внесение фосфорных удобрений в дозах Р45-65 определило увеличение содержания активных фосфатов и суммы фракций (табл. 1).
С увеличением интенсификации содержание фосфора в активных фракциях 1-4 увеличилось (рис. 1). Содержание трехзамещенных фосфатов кальция в меньшей степени зависело от технологий возделывания сельскохозяйственных культур.
Анализируя полученные данные о влиянии органических удобрений (навоза, соломы) на условия фосфатного режима чернозема, было установлено, что длительное применение навоза оказало влияние на фракционный состав фосфатов (рис. 2), причем по сравнению с вариантом внесения соломы содержание рыхлосвязанных фосфатов (Са-Р1, Са-Р2), фосфатов алюминия и железа увеличилось.
Это объясняется тем, что солома зерновых культур имеет низкое содержание валового фосфора
13-,
Са-Р1 Са-Р2 А1-Р Бе-Р Са-РЗ -♦— Биологическая технология -■— Комбинированная технология -А-Интенсивная технология
Рис. 1. Влияние технологий возделывания сельскохозяйственных культур на фракционный состав фосфатов почвы после 3-й ротации зернотравяного севооборота, мг/100 г почвы, (2003-2008 гг.).
(0.10-0.20%), за 18 лет с соломой в почву поступило в среднем 54 кг Р2О5/га севооборотной площади. Вероятно, поступающее количество
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.