АГРОХИМИЯ, 2014, № 8, с. 40-50
Удобрения
УДК 631.839:631.811.1.2.3:633.491
ВЛИЯНИЕ ГЛАУКОНИТА НА ПОСТУПЛЕНИЕ АЗОТА, ФОСФОРА И КАЛИЯ В РАСТЕНИЯ КАРТОФЕЛЯ
© 2014 г. А.А. Васильев
Южно-Уральский научно-исследовательский институт плодоовощеводства и картофелеводства
454902 Челябинск, ул. Гидрострой, 16, Россия E-mail: kartofel_chel@mail.ru
Поступила в редакцию 28.03.2014 г.
Изучено влияние глауконита на минеральное питание картофеля на выщелоченных черноземах Южного Урала. В условиях лесостепной зоны растения картофеля в зависимости от сорта выносили из почвы на 1 т клубней (с учетом побочной продукции) в среднем 4.21-5.14 кг N, 1.09-1.25 кг P2O5 и 6.77-8.51 кг K2O. Раннеспелые сорта картофеля выносили с 1 га значительно меньше питательных элементов (ранний сорт Губернатор - 173-199 кг N, 43.7-51.8 кг Р2О5 и 288-331 кг К2О, среднеранний сорт Невский - 170-197, 48.3-56.3 и 289-331 кг, среднеспелый сорт Спиридон -223-236, 57.1-64.1 и 393-401 кг/га соответственно). В расчете на 1 т клубней среднеранний сорт Невский выносил на 12% меньше азота, чем сорт Спиридон и на 22% меньше, чем сорт Губернатор; фосфора - на 5 и 15%; калия - на 22 и 26% соответственно. На фоне внесения глауконито-вых песков наименьший вынос азота и фосфора был у среднеспелого сорта Спиридон, калия -у сорта Невский. Наибольший вынос элементов питания в расчете на 1 т клубней на всех фонах питания имел ранний сорт Губернатор. Внесение глауконитовых песков в дозе 40 т/га усиливало поступление азота, фосфора и калия в растения картофеля с самого начала вегетации, увеличивая накопление их в листьях, во второй половине вегетации - в клубнях. Применение глауконита увеличивало вынос азота с 1 га на 6.2-16%, фосфора - на 12-18% и калия (у сортов Губернатор и Невский) - на 14-15%. Улучшение условий минерального питания обеспечивало прибавку сухой биомассы (у сорта Губернатор - на 23, Невский - на 10, Спиридон - на 3.4%) и урожайности картофеля (у сорта Губернатор - на 8.61, Невский - на 4.69, Спиридон - на 4.94 т/га) по сравнению с фоном (NP)60. В лесостепи Южного Урала урожайность картофеля в большей степени зависела от генотипа (вклад фактора - 60%), чем от применения глауконитовых песков (38%).
Ключевые слова: картофель, глауконит, азот, фосфор, калий.
ВВЕДЕНИЕ
Одним из путей повышения эффективности сельскохозяйственного производства является использование умеренных доз дорогостоящих минеральных удобрений за счет применения более дешевых природных минералов [1], наибольшее применение среди которых на Южном Урале получил глауконит с разведанными ресурсами более 300 млн. т [2]. Исследования, выполненные автором в 2001-2003 гг., показали, что глауконитовые пески Каринского месторождения пригодны для применения в качестве удобрения картофеля без предварительной подготовки. Наибольшая эффективность на выщелоченных черноземах лесостепной зоны Южного Урала отмечена в варианте внесения глауконита
в дозе 10 т/га на фоне ^0Р60, что обеспечивало увеличение урожайности картофеля на 52% по сравнению с контролем и на 29% по сравнению с фоном, крахмалистости клубней - на 2.4 и 2.0% соответственно [3]. На основе проведенных исследований для сельскохозяйственных предприятий региона была разработана технология возделывания картофеля с применением глауконитовых песков [4].
На основании исследований, проведенных в 2004-2006 гг. в Липецкой обл., рекомендовано при выращивании картофеля вносить под зябь глауконит 20 т/га и минеральные удобрения Ж0Р60К40. Это позволило повысить урожайность клубней на 6.8 т/га по сравнению с контролем и на 2.6 т/га по сравнению с рекомендованной для зоны дозой Ш0Р90К60 [1].
Для разработки правильной системы удобрения под картофель важным является изучение поступления элементов минерального питания в растения в течение всего периода вегетации. Опытами Челябинского государственного университета установлено, что положительное действие глауконита на урожайность культурных растений главным образом связано с его поглотительными и ионообменными свойствами [5]. Считается, что глауконит "оказывает значительное косвенное влияние на азотный и фосфорный режим почвы и обеспеченность растений этими элементами, активизирует биологические процессы минерализации органических веществ почвы, в том числе и гумуса" [6]. Однако вопросы влияния глауконита на минеральное питание картофеля в России остаются малоизученными. Цель работы - изучение влияния глауконитовых песков на поступление азота, фосфора и калия в растения разных по скороспелости сортов картофеля (Solanum tuberosum L.) и их вынос урожаем клубней с учетом побочной продукции в условиях лесостепной зоны Южного Урала.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование проведено в 2004-2006 гг. на землях лаборатории селекции плодовых культур Южно-Уральского научно-исследовательского института плодоовощеводства и картофелеводства. Почва опытного участка - окультуренный среднесуглинистый среднемощный выщелоченный чернозем. Содержание гумуса (по Тюрину) - 6.18-6.45%, подвижных фосфатов (по Чирикову) - 21.2-28.6 мг, подвижного калия (по Чирикову) - 38.9-42.5 мг, легкогидролизуемого азота (по Тюрину и Кононовой) - 5.8-7.4 мг/100 г почвы, рНкс1 5.5-6.6.
Схема опыта. Фактор А - сорт: 1 - Губернатор (ранний), 2 - Невский (среднеранний), 3 - Спи-ридон (среднеспелый); фактор Б - глауконит: 1 - N60P60 (фон), 2 - фон + глауконитовый песок 40 т/га.
Минеральные удобрения (N33, Рсд) и глауконитовый песок Каринского месторождения Челябинской обл. вносили весной под предпосадочную обработку почвы. Химический состав глауконитов этого месторождения, по данным Уральского института минералогии УрО РАН, характеризуется следующим образом: SiO2 - 52.89, Fe2O3 - 16.74, Al2O3 - 11.83, K2O - 8.57, MgO - 4.31, CaO - 0.82, Na2O - 0.14, MnO - 0.03% [5]. По данным Центра химизации и сельскохозяйственной радиологии "Челябинский", валовое содержание фосфора в
глауконитовых песках, использованных в опыте, составляло 0.14%, калия - 1.57%, рНкс1 7.39, содержание подвижных форм: Р2О5 - 95.4, К2О -46.6 мг/100 г грунта.
Растительные пробы для анализа брали в основные фазы развития растений (всходы, бутонизация, цветение, начало увядания, уборка). Для средней пробы брали по 3 куста в каждом варианте. Растения разделяли на листья, стебли и клубни. Определение содержания элементов минерального питания в различных органах растений проводили в Центре химизации и сельскохозяйственной радиологии "Челябинский": общий азот - по Къельдалю, фосфор - колориметрическим методом, калий - методом пламенной фотометрии.
Предшественник - чистый пар. Агротехника картофеля - общепринятая для зоны. Срок посадки - 2-я декада мая. Глубина посадки - 8-10 см. Схема посадки - 80 х 35 см (35.7 тыс. клубней/га). Площадь опытной делянки 15.1 м2 (6.3 х 2.4 м), повторность опыта трехкратная. Размещение делянок рендомизированное. Обработку данных проводили методом дисперсионного анализа по [7] в программе Microsoft Excel 97.
Годы проведения опытов различались по метеорологическим условиям. По показателям ГТК (по Селянинову) период активной вегетации (июнь-август) в 2004 г. был засушливым (ГТК = 0.67), в 2005 г. - достаточно-влажным (ГТК = 1.36), в 2006 г. - влажным (ГТК = 1.81).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Поступление питательных элементов из почвы в растения картофеля в значительной степени зависело от сорта, фазы развития и применения глауконитовых песков. Наибольшее содержание азота и фосфора отмечено в листьях картофеля, калия - в стеблях. В вегетативных органах молодых растений картофеля содержание элементов питания было значительно больше, чем в конце вегетации. Содержание азота в листьях при этом снижалось в 1.9-2.0 раза, фосфора - в 1.6-2.3 раза, калия - в 1.6-1.7 раза в зависимости от сорта; в стеблях - в 2.4-2.8, 2.2-2.7 и 1.6-1.7 раза соответственно. Для клубней было характерно постепенное уменьшение количества азота (на 3.1-17%), фосфора (на 14-23%) и калия (на 1723%) (табл. 1). Аналогичная закономерность отмечена в исследованиях на дерново-подзолистых почвах Белоруссии [8] и карбонатных черноземах Ульяновской обл. [9].
Таблица 1. Динамика содержания азота, фосфора и калия в различных органах растений картофеля в зависимости от сорта и применения глауконита, % на абсолютно сухое вещество (среднее за 2004-2006 гг.)
Орган растения Фазы развития
Сорт Вариант всходы бутонизация цветение начало увядания уборка
Азот
Листья Ш0Р60 (фон) 5.41 4.63 4.54 4.05 2.79
Фон + глауконит 5.25 4.93 4.48 3.80 2.96
Стебли Ш0Р60 (фон) 3.74 2.74 2.70 2.23 1.57
Фон + глауконит 3.31 3.18 2.76 2.13 1.65
Клубни Ш0Р60 (фон) - 2.23 2.05 2.22 2.47
Фон + глауконит - 2.54 2.05 2.25 2.24
Листья Ш0Р60 (фон) 5.86 4.70 4.27 3.82 2.93
Фон + глауконит 5.94 4.65 4.67 4.03 2.81
Стебли Ш0Р60 (фон) 3.67 2.99 2.51 1.86 1.34
Фон + глауконит 3.91 3.06 2.61 2.02 1.39
Клубни Ш0Р60 (фон) - 2.06 1.99 1.93 1.99
Фон + глауконит - 1.97 1.90 1.95 2.06
Листья Ш0Р60 (фон) 5.98 4.87 4.29 3.77 3.24
Фон + глауконит 6.00 4.54 4.20 3.88 3.01
Стебли Ш0Р60 (фон) 3.50 2.70 2.50 1.88 1.40
Фон + глауконит 3.22 2.71 2.31 1.83 1.26
Клубни Ш0Р60 (фон) - 2.32 2.26 2.11 1.98
Фон + глауконит Фосф 2.32 ор 2.12 2.20 2.13
Листья Ш0Р60 (фон) 0.80 0.86 0.71 0.58 0.50
Фон + глауконит 0.78 0.84 0.78 0.60 0.47
Стебли Ш0Р60 (фон) 0.79 0.71 0.58 0.50 0.35
Фон + глауконит 0.78 0.74 0.56 0.50 0.37
Клубни Ш0Р60 (фон) - 0.53 0.51 0.50 0.46
Фон + глауконит - 0.59 0.52 0.44 0.46
Листья Ш0Р60 (фон) 0.76 0.70 0.63 0.53 0.34
Фон + глауконит 0.87 0.74 0.72 0.60 0.37
Стебли Ш0Р60 (фон) 0.64 0.55 0.46 0.41 0.24
Фон + глауконит 0.68 0.67 0.55 0.45 0.27
Клубни Ш0Р60 (фон) - 0.59 0.49 0.51 0.48
Фон + глауконит - 0.60 0.46 0.51 0.49
Листья Ш0Р60 (фон) 0.79 0.79 0.69 0.56 0.37
Фон + глауконит 0.82 0.78 0.67 0.61 0.37
Стебли Ш0Р60 (фон) 0.80 0.70 0.55 0.45 0.36
Фон + глауконит 0.76 0.63 0.57 0.46 0.35
Клубни Ш0Р60 (фон) - 0.51 0.47 0.44 0.43
Фон + глауконит - 0.53 0.49 0.44 0.45
Калий
Листья Ш0Р60 (фон) 6.20 5.78 5.83 4.78 3.56
Фон + глауконит 5.98 5.77 5.82 4.74 3.53
Стебли Ш0Р60 (
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.