АГРОХИМИЯ, 2014, № 12, с. 10-15
УДК 631.8:631.582:631.452:631.445.41
ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ В ЗЕРНОПАРОПРОПАШНОМ СЕВООБОРОТЕ НА ПОКАЗАТЕЛИ ПЛОДОРОДИЯ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО
© 2014 г. А.И. Громовик, В.А. Королев
Воронежский государственный университет 394006 Воронеж, Университетская пл., 1, Россия E-mail: agrom.ps@rambler.ru
Поступила в редакцию 24.07.2014 г.
Рассмотрено влияние различных систем удобрения на физико-химические, агрохимические и физические свойства черноземов выщелоченных и основные показатели гумусового состояния. Выявлены наиболее экономически и энергетически эффективные дозы удобрений под сахарную свеклу, способствующие сохранению и расширенному воспроизводству плодородия изученных черноземов в условиях лесостепи ЦЧР.
Ключевые слова: длительное применение удобрений, зернопаропропашной севооборот, чернозем выщелоченный, плодородие.
ВВЕДЕНИЕ
Несмотря на свое природное совершенство, черноземы претерпевают значительные, нередко негативные изменения в процессе их длительного сельскохозяйственного использования. Поэтому в целях оптимизации эффективного плодородия и агороприемов большое значение имеет система удобрения. Адекватная оценка эффективности применения удобрений и последующие рекомендации по их использованию в агроэкосистемах должны основываться на комплексных исследованиях в длительных стационарных полевых опытах, позволяющих выявить закономерности изменения основных показателей плодородия почв и обосновать рациональные энергетически ценные и экономически выгодные дозы удобрений для получения высокой урожайности сельскохозяйственных культур [1]. Подобные комплексные исследования в регионе практически не проводят. В связи с этим целью работы было изучение изменения основных показателей плодородия чернозема выщелоченного при длительном применении удобрений и оценка рентабельности и энергетической эффективности исследованных приемов агротехники.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование проводили в 2006-2010 гг. в полевом стационарном опыте на территории землепользования ВНИИСС (Рамонский р-н Воро-
нежской обл.). В качестве объекта исследования выбран чернозем выщелоченный малогумусный среднемощный тяжелосуглинистый на покровных карбонатных лессовидных суглинках.
Изученный чернозем характеризовался относительно невысоким содержанием гумуса (4.5-5.3% в слое 0-20 см почвы) и тяжелосуглинистым гранулометрическим составом. Содержание физической глины в пределах первого метра почвы изменялось от 54 до 60%. Выщелоченный чернозем во всех вариантах стационарного опыта имел высокую мик-роагрегированность (фактор структурности в гумусовом горизонте достигал 93-96%) и оптимальные показатели структурно-агрегатного состава (коэффициент структурности и критерий водопрочности агрегатов варьировали в пахотном горизонте соответственно в пределах 2.3-4.0 и 58-66%). Физико-химические свойства изученной почвы были также вполне благоприятными: в слое 0-20 см почвы сумма обменных Са2+ и Mg2+ составляла 33-37 смоль+/кг почвы, степень насыщенности основаниями -86-91% при рННО 5.2-6.3.
Схема полевого опыта представлена 9-польным зернопаропропашным севооборотом, заложенным в 1936 г., с различными вариантами внесения удобрений: 1 - контроль - без внесения удобрений, 2 -Ж5Р45К45 + навоз 25 т/га, 3 - Ш0Р90К90 + навоз 25 т/га, 4 - Ж5Р45К45 + навоз 50 т/га, 5 -Ш90Р190К190. В качестве минеральных удобрений использовали АЗФК ^ : Р : К = 16:16:16), которую вносили под сахарную свеклу перед ос-
ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ.
11
новной обработкой почвы. Навоз вносили один раз в ротацию в паровом звене севооборота. Размещение вариантов систематическое. Площадь опытной делянки составила 133.7 м2.
Почвенные образцы для изучения основных показателей гумусового состояния, физико-химических и агрохимических свойств почвы отбирали с поверхности 20 см слоями до глубины 60 см в пятикратной повторности. Для изучения физических свойств исследованной почвы почвенные образцы отбирали в трехкратной повторности слоями 10 см с поверхности до глубины 110 см. Показатели гумусового состояния, физико-химические, агрохимические и физические свойства почв определяли по общепринятым методикам [2-7]. В посевах сахарной свеклы учитывали урожайность корнеплодов в трехкратной повторности методом пробных площадок площадью 10.8 м2. Сахаристость корнеплодов сахарной свеклы определяли на автоматической поточной линии УЕ№МА, сбор сахара - расчетным методом. Энергетическую и экономическую эффективность систем удобрения определяли по методике ВНИИА [1]. Статистическую обработку результатов провели по [5].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Удобрения оказывали как прямое, так и косвенное влияние на увеличение содержания гумуса в почве. При внесении навоза источником гумуса
в почве является органическое вещество навоза (прямое влияние) и пожнивно-корневые остатки (косвенное влияние), при использовании минеральных удобрений - только пожнивно-корне-вые остатки. Максимальное увеличение запасов гумуса (16 т/га в пахотном горизонте) отмечено в варианте с двойной дозой навоза. В вариантах 2 и 3, где вносили навоз 25 т/га, этот показатель в пахотном горизонте повысился на 10 и 13 т/га соответственно. При внесении Ш90Р190К190 запасы гумуса возросли на 13 т/га по сравнению с контрольным вариантом (табл. 1).
Применение удобрений оказывало влияние не только на количественное содержание гумуса, но и на его качественный состав. Внесение Ш90Р190К190 привело к сужению соотношения СГК : СФК до 1.91 и образованию фульватно-гумат-ного типа гумуса за счет заметного увеличения в составе гумуса фульвокислот, что связано с подкисляющим действием высокой дозы минеральных удобрений. Применение Ж5Р45К45 + навоз 25 или 50 т/га, наоборот, привело к достоверному расширению диапазона соотношения СГК : СФК относительно контроля до 2.18-2.23 за счет увеличения в составе гумуса группы гуминовых кислот. В этих вариантах для гумуса был характерен гуматный тип. Следует отметить, что во всех вариантах с глубины 40-60 см состав гумуса изменялся в сторону фульватно-гуматного типа.
Таблица 1. Влияние систем удобрения на показатели гумусового состояния чернозема выщелоченного
Вариант Глубина, см Гумус Запасы активных компонентов в составе гумуса, т/га сгк : • сфк
% т/га слов слгк спов свов
1. Контроль без удобрений 0-20 4.53 101 2.8 3.8 4.4 1.0 2.11
20-40 4.00 94 1.7 3.0 3.3 1.4 2.08
40-60 2.65 65 1.7 2.3 2.9 1.0 1.78
2. Ж5Р45К45 + навоз 0-20 5.02 111 4.1 4.4 4.9 2.1 2.18
25 т/га в пару 20-40 4.40 100 2.9 3.6 4.0 2.7 2.07
40-60 2.94 71 2.6 3.0 3.8 1.9 1.75
3. Ш0Р90К90 + навоз 0-20 5.11 114 4.8 5.7 6.3 2.5 2.08
25 т/га в пару 20-40 4.47 103 3.9 4.8 4.8 3.5 2.02
40-60 3.01 73 3.2 3.9 3.5 2.4 1.67
4. Ж5Р45К45 + 50 т/га 0-20 5.33 117 5.3 6.1 6.2 3.3 2.23
навоза в пару 20-40 4.60 104 4.6 3.8 4.0 4.3 2.06
40-60 3.14 74 3.5 3.1 3.4 3.5 1.73
5. Ш90Р190К190 0-20 5.16 114 4.5 5.6 5.8 2.5 1.91
20-40 4.53 102 3.3 4.4 4.9 3.4 1.74
40-60 3.18 75 2.3 3.9 4.1 2.8 1.51
НСР05 0-20 0.44 5 1.4 1.2 1.6 1.2 0.17
20-40 0.43 4 1.4 1.1 1.5 1.1 0.16
40-60 0.44 5 1.3 1.3 1.5 1.3 0.17
Примечание. СВОВ - водорастворимое органическое вещество, СЛОВ - легкоразлагаемое органическое вещество, СПОВ -подвижное органическое вещество, СЛГК - лабильные гумусовые кислоты.
Информативным показателем гумусового состояния почв является наиболее чувствительная к биохимическому разложению и трансформации лабильная, быстро минерализуемая часть органического вещества почвы (ОВ). К такой части ОВ относятся активные компоненты в составе гумуса. Установлено, что применение удобрений на черноземе выщелоченном способствовало существенным изменениям в активном пуле органического вещества. Вниз по профилю почв содержание всех исследованных активных компонентов в составе гумуса постепенно уменьшалось. Действие систем удобрения на лабильные формы гумуса определяется дозой и видами вносимых удобрений. Наиболее значимые изменения были характерны для пахотных горизонтов почвы, с увеличением глубины их интенсивность уменьшалась. Минимальные запасы активных компонентов в составе гумуса были отмечены в контроле (неудобренном варианте). Внесение удобрений оказывало положительное влияние на содержание лабильных форм органического вещества в почве, также количественное увеличение исследованных форм гумуса в результате применения удобрений было существенно больше по сравнению с валовым гумусом. По средней степени отзывчивости на внесение удобрений активные компоненты в составе гумуса можно выстроить в убывающий ряд: водорастворимое органическое вещество (СВОВ) - 220%, легкоразлагаемое органическое вещество (СЛОВ) - 96%, лабильные гумусовые кислоты (СЛГК) -54% и подвижное органическое вещество (СПОВ) - 38%. Наиболее индикационными и информативными показателями, позволяющими оценить степень агрогенной трансформации органического вещества, являются СВОВ и СЛОВ. Наибольший положительный эффект на эти показатели оказывало внесение №5р45К45 + + навоз 50 т/га в пару, где запасы СЛОВ, СЛГК, СПОВ и СВОВ в пахотном горизонте были достоверно больше по сравнению с контролем на 2.5, 2.3, 1.8 и 2.3 т/га соответственно.
Установлено, что длительное применение удобрений привело к уменьшению доли обменных оснований в составе почвенно-поглощающего комплекса (ППК). Наиболее значимые изменения наблюдали в варианте Ш90Р190К190, где сумма обменных оснований уменьшилась на 13-15% относительно контроля. Остальные системы удобрения не имели достоверных различий по этому показателю. Рост величины гидролитической кислотности (Нг) определялся в основном дозой минеральных удобрений. Максимальных величин (4.7-5.5 смоль/кг) Нг достигала в пахотном горизонте вариантов №0Р90К90 + навоз 25 т/га и Ш90Р190К190. В остальных вариантах величина Нг осталась практически на уровне контроля.
Степень насыщенности почв обменными основаниями (V) в пахотном горизонте изменялась в пределах 86-91% и зависела от дозы минеральных удобрений. Изученная почва имела слабокислую и близкую к нейтральной реакцию водной суспензии (рН^
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.