АГРОХИМИЯ, 2014, № 5, с. 32-37
УДК 631.5:631.416.2:631.445.41
ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ НА ДИНАМИКУ СОДЕРЖАНИЯ ПОДВИЖНОГО ФОСФОРА
В ЧЕРНОЗЕМЕ ТИПИЧНОМ
© 2014 г. А.Н. Воронин
Белгородский научно-исследовательский институт сельского хозяйства 308001 Белгород, ул. Октябрьская, 58, Россия Е-та11: van959@mail.ru
Поступила в редакцию 05.12.2013 г.
На черноземе типичном после 4-х ротаций севооборота выявлены основные закономерности по влиянию различных элементов системы земледелия на транслокацию подвижного фосфора. Наиболее существенное влияние на улучшение фосфатного режима оказывали минеральные и органические удобрения. Безотвальные обработки почвы способствовали закреплению подвижного фосфора в самых верхних почвенных слоях, при вспашке происходило достоверное депонирование его в подпахотном горизонте. В зернопаропропашном севообороте фосфор локализовался более глубоко, чем в зернотравянопропашном.
Ключевые слова: системы земледелия, динамика содержания подвижного фосфора, чернозем типичный.
ВВЕДЕНИЕ
Поведение фосфора в почве отличается от поведения азота и его можно прогнозировать с учетом свойств почвы и доз удобрений. Для положительного баланса фосфора в севообороте, при котором происходит накопление его валовых запасов, необходимо вносить в зависимости от типа севооборота и его продуктивности дозы Р30-60 [1]. В большинстве случаев без применения удобрений происходит убыль содержания подвижного и валового фосфора во всех типах почв [2-5].
Вместе с тем имеются сведения, показывающие стабильность содержания подвижного фосфора во времени и без применения удобрений или при их наличии, но при отрицательном балансе фосфора: нередко количество подвижного фосфора увеличивается или не уменьшается [6-9] по сравнению с исходным. Например, в черноземе типичном при внесении Р2О5 по истечении 12 лет содержание подвижного фосфора составило 117 мг/кг, перед закладкой опыта -100 мг/кг [10]. В черноземе типичном Курской обл. содержание Р2О5 в контроле за ротацию зерносвекловичного севооборота увеличилось со 197 до 212 мг/кг (по Чирикову) и с 0.03 до 0.08 мг/л (по Карпинскому) [11].
Возможно, такое неоднозначное поведение фосфора в почве, как и гумуса, связано с водно-
физическим состоянием почвы на момент отбора образцов и температурным режимом, т. к. известно, что с увеличением влажности почвы подвижность фосфора возрастает, изменения даже за короткий промежуток времени составляли 5.2-6.5 мг/100 г почвы [12].
Повышение уровня обеспеченности почвы подвижными фосфатами, вне всякого сомнения, определяется хозяйственным балансом фосфора. Удобрения улучшают фосфатный режим почв: на серых лесных почвах содержание подвижного фосфора достоверно увеличивалось при несущественном повышении содержания валовых форм [13, 14]. Значительное увеличение содержания подвижных форм фосфора зафиксировано в исследованиях, проведенных на черноземах обыкновенных [15], дерново-подзолистых [16] и серых лесных почвах [17].
Цель работы - исследование влияния различных элементов систем земледелия на динамику подвижного фосфора в черноземе типичном.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
В 1987 г. в Белгородском НИИСХ был заложен длительный стационарный опыт, предусматривающий изучение влияния различных севооборотов, способов основной обработки почвы и
интенсификации удобрительных ресурсов на плодородие почвы, продуктивность пашни и экономическую эффективность различных систем земледелия. В данной статье представлены результаты влияния 4-х ротаций севооборота на динамику содержания подвижного фосфора в верхних горизонтах почвы.
Почва опытного участка - чернозем типичный среднемощный малогумусный тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке с содержанием в пахотном слое: гумуса - 5.1-5.3%, гидролизуемо-го азота - 145-155 мг/кг, подвижного фосфора -52-58 мг/кг и обменного калия - 95-105 мг/кг почвы, рНкс1 5.8-6.4.
Экспериментальные пятипольные севообороты в структуре посевных площадей имели различную насыщенность пропашными культурами: в зернотравяном - 20, зернопропашном - 40, зер-нопаропропашном - 80%. Чередование культур в севооборотах было следующим:
1. Зернотравянопропашной: озимая пшеница-сахарная свекла-ячмень + травы-травы 1 года пользования-травы 2 года пользования;
2. Зернопропашной: озимая пшеница-сахарная свекла-ячмень-кукуруза на силос-горох;
3. Зернопаропропашной: озимая пшеница-сахарная свекла-кукуруза на силос-кукуруза на зерно-черный пар.
В опыте изучали 3 способа основной обработки почвы: вспашку, безотвальную и минимальную обработки; 3 системы удобрения: органическую, минеральную и органо-минеральную с 3-мя уровнями удобренности (без удобрений, 1 и 2 дозы
удобрений и их комбинации). Единичная доза минеральных удобрений составляла для зерно-травяного севооборота №2Р62К62, для зернопро-пашного - ^2Р62К62, для зернопаропропашно-го - Ю4Р62К62. Навоз вносили 1 раз за ротацию севооборотов под сахарную свеклу в одинарной дозе (40 т/га) и двойной (80 т/га), что составляло 8 и 16 т/га севооборотной площади/год.
Посевная площадь элементарной делянки составляла 120 м2, учетная (в зависимости от культуры) - 25-70 м2, повторность во времени пятикратная, в пространстве - трехкратная.
После прохождения 4-х ротаций севооборотов были проанализированы образцы почвы на полуметровую глубину во всех вариантах опыта.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Все факторы, задействованные в опыте, оказали влияние на изменение содержания фосфора, извлекаемого 0.5 н. уксусной кислотой. Для получения более четких закономерностей результаты были сгруппированы по видам основной обработки почвы и типам севооборотов. Следует отметить некоторое увеличение этого показателя в контрольных вариантах в среднем для всех севооборотов как при вспашке, так и при безотвальных обработках на 1.6-2.1 мг/кг (табл. 1).
В удобренных вариантах происходило повышение содержания подвижного фосфора с ростом дозы, однако влияние способа основной обработки почвы на этот показатель было несущест-
Таблица 1. Влияние различных факторов на динамику содержания подвижного фосфора в почве в слое 0-30 см (среднее за 25 опыто-лет), мг/кг
Навоз, т/га №К, доза Среднее Среднее
севообороты обработки
В Б М ЗТ ЗП ЗПП
0 1.9 1.6 2.1 -0.2 1.7 4.1 1.9
0 1 7.3 6.3 7.0 5.3 7.7 7.5 6.8
2 12.8 14.6 13.0 13.4 13.9 13.1 13.5
0 3.8 3.3 4.6 2.6 4.7 4.5 4.0
8 1 7.4 7.8 8.9 8.2 9.6 6.4 8.0
2 16.0 15.5 15.7 14.7 17.2 15.3 15.7
0 4.1 4.9 4.4 3.0 4.5 5.9 4.5
16 1 10.4 11.2 10.3 9.6 12.0 10.3 10.6
2 16.2 16.0 18.1 14.6 18.4 17.3 16.8
Среднее 8.9 9.0 9.3 7.4 10.0 9.4 9.0
Примечания. 1. Доза удобрений: 0 - без NPK, единичная доза минеральных удобрений (1) составляла для зернотравяного севооборота ^2Р62К62, для зернопропашного - №2Р62К62, для зернопаропропашного - Ю4Р62К62. 2. НСР05, мг = 4.8. 3. Способы обработки почвы: В - вспашка, Б - безотвальная, М - минимальная; севообороты: ЗТ - зернотравянопропашной, ЗП - зернопропашной, ЗПП - зернопаропропашной.
100% 80% 60% 40% 20% 0%
В I Б М
Без удобрений
В I Б I М
2№К
23 ^
в Б м
2НаЬ
В I Б М 2]МРК+2НаЬМ
Вспашка
□ 0-10 см □ 10-20 см □ 20-30 см □ 30-50 см
25
28
Безотвальная обработка 13
Рис. 1. Влияние вида основной обработки почвы и типа севооборота на локализацию подвижного фосфора в почвенном профиле чернозема типичного (2007-2011 гг.), % к содержанию в слое 0-50 см; Нав - навоз; В - вспашка, Б -безотвальная, М - минимальная обработка; севообороты: ЗТ - зернотравяной, ЗП - зернопропашной, ЗПП - зернопа-ропропашной. То же на рис. 4.
венным на 95%-ном уровне вероятности. Отмечены небольшие различия между единичными и двойными дозами удобрений по содержанию кислотнорастворимого фосфора, что можно объяснить высокой поглотительной способностью чернозема и большим выносом этого элемента в интенсивных вариантах. При этом в среднем во всех вариантах преимущества влияния какого-либо способа основной обработки почвы на содержание подвижного фосфора в слое 0-30 см выявлено не было.
Что касается севооборотов, то в варианте без внесения удобрений преимущество имел зерно-паропропашной севооборот в связи с усиленной мобилизацией почвенных запасов фосфора в паровом поле, а также меньшего выноса фосфора урожаями культур за ротацию по сравнению с другими севооборотами. Этими же причинами можно объяснить более высокую обеспеченность подвижным фосфором зернотравянопропашного и зернопаропропашного оборотов, в особенности с применением органических удобрений.
29
Минимальная обработка
13
□ 0-10 см □ 10-20 см □ 20-30 см □ 30-50 см
Рис. 2. Влияние вида основной обработки почвы на распределение подвижного фосфора по глубине (среднее во всех вариантах, 2007-2011 гг.), % к содержанию в слое 0-50 см.
Вызывает определенный интерес локализация подвижного фосфора по глубине почвенного профиля в связи с различными видами основной обработки почвы. В контрольных вариантах отмечена следующая закономерность: при вспашке относительное содержание подвижного фосфора в слое 0-10 см было меньше, чем при безотвальной и в особенности при минимальной обработке (рис. 1).
В случае внесения одних минеральных удобрений эти различия сглаживались, однако проявлялись достаточно четко при внесении навоза отдельно и в сочетании с минеральными удобрениями. В условиях недостаточного увлажнения это имело большое значение, т.к. во время вегетации верхние слои почв, в особенности 0-10 см, содержат влагу в количестве "мертвого запаса", и поглотительная корневая система отсутствует (доминирует принцип гидротропизма над хемотропизмом).
Зернотравянопропашной севооборот
14
Зернопропашной севооборот
13
Зернопаропропашной севооборот
15
□ 0-10 см □ 10-20 см □ 20-30 см □ 30-50 см
Рис. 3. Влияние типа севооборота на распределение подвижного фосфора по глубине (среднее во всех вариантах, 2007-2011 гг.), % к содержанию в слое 0-50 см.
Вышесказанное подтверждено при усреднении результатов во всех вариантах опыта: если при вспашке в слое 0-10 см было обнаружено 31% фосфора, в слое 30-50 см - 17% (0-50 см = 100%), то при минимальной обработке - 36 и 13% соответственно (рис. 2).
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.