CC BY
39
H a y ч и о -тех н и чес к и й бюллетень
Н со р о ее и i'tc к о i • о п а у1111 о -1 icc; i с до в ательск ого института масличных культур
200V иы 11. 1 (12S)
Н.М. Тишков,
кандидат сельскохозяйственных наук
ВНИИ масличных культур
ВЛИЯНИЕ СИСТЕМЫ УДОБРЕНИИ В ЗЕРНОПРОПАШНОМ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОМ СЕВООБОРОТЕ НА ПЛОДОРОДИЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА И ПРОДУКТИВНОСТЬ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ПОСЛЕ КЛЕЩЕВИНЫ
УДК 631.153.3:633.85
Результаты исследований в стационарном опыте Всероссийского НИИ масличных культур им. B.C. Пустовойта в специализированном зернопропашном севообороте с масличными культурами показали, что длительное применение удобрений в севообороте на выщелоченном черноземе в центральной зоне Краснодарского края привело к снижению содержания гумусц, обогащению доступными формами азота, фосфора и оказало существенное влияние на физико-химические и биологические свойства почвы (В.А. Павленко, Н.М. Тишков, О.В. Енкина, 1996).
В третьей ротации севооборота (1984-1987 гг.) в стационарном опыте изучали влияние удобрений на плодородие выщелоченного чернозема и продуктивность озимой пшеницы, идущей после клещевины.
Стационарный опыт заложен в 1964 г. Б.К. Игнатьевым. Изучение проводили в звене севооборота: подсолнечник - озимая пшеница — клещевина — озимая пшеница - сом — озимая пшеница.
В третьей ро тации схема опы та с озимой пшеницей предусматривала внесение NmdPoo, Ni2оРун, Ni«oPi:o, Ni^oPwKfjo, осеннее внесение Р90 + N120 в подкормки весной, осеннее внесение Ыы)Руч + N90 в подкормки весной. Действие удобрения сравнивали с неудобренным с 1964 г. контролем.
Агротехника в опытах была следующей. После уборки клещевины вносили минеральные удобрения в соответствии со схемой опытов и заделывали в почву тяжелыми дисковыми боронами БДТ-3 в 2-3 следа. Сев проводили зерновой сеялкой СЗП-3,6 на глубину 4-5 см в период со 2 по 11 октября с нормой высева семян 5,5-6,0 млн. на 1 га сорта Прик\ байская.
Перед уборкой отбирали снопы для определения элементов структуры урожая и содержания азота, фосфора и калия в соломе. Убирали озимую пшеницу комбайном "Sampo". После обмолота и поделяночного учета*урожая отбирали образцы зерна , г i я определения влажности, засоренности, содержания азота, белка, фосфора и калия. Урожай приводили к влажности 14 °ь и 100 %-ной чистоте, а экспериментальные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа (Б.А. Доспехов, 1979).
Почвенные образцы для определения агрохимических показателей отбирали весной при возобновлении кущения и сразу после уборки урожая. Смешанные образцы составляли из 6-ти индивидуальных, равномерно размещенных по площади делянки, послойно: 0-10 см, 11-20, 21-30, 31-40 и 41-60 см. Для определения запасов влаги и наблюдений за нитратным азотом почвенные образцы отбирали весной и после уборки озимой пшеницы послойно через 20 см на глубину 200 см. В почвенных образцах определишь содержание воды термостатно-весовым методом, нитрат-
пого и аммонийного а юта, подвижного фосфора и обменного калия, подвижность фосфатов.
По многолетним данным, среднегодовая норма осадков составляет 643 мм. За годы исследований (1984-1987) осадков в среднем выпало 674,4 мм (104,9 % нормы) с колебаниями от 577,0 мм (89,7 %) в 1984 г. до 798,7 мм (124,2 %) в 1987 г. За вегетационный период оз им о й пшеницы (октябрь-июнь) выпало осадков: в 1983-1984 гг. - 400,2 мм (80,5 % нормы), в 1984-1985 гг. - 578,7 мм (116,4 %), в 1985-1986 гг. -615,8 мм (123,9 0 о) и в 1986-1987 гг. — 661,8 мм (133,2 °о), при средней многолетней норме за этот период 497 мм.
В разные года в исследованиях принимали участие Б.К. Игнатьев, Н.Т. Агар-кова, А.И. Лукашев, О.В. Енкина, В.А. Павленко.
Агрохимические свойства почвы. Известно, что длительное применение удобрений оказывает существенное влияние на свойства почвы, изменяя в ней содержание общих запасов и подвижных форм питательных веществ.
С целью изучения влияния хштельиого применения удобрений на количество доступных форм азота в почве под посевами озимой пшеницы проводит-! наблюдения за содержанием нитратного и аммонийного азота, которые являются главными формами азотного питания растений. Показателем наиболее усвояемой части азота обычно считают содержание в почве его нитратной формы, количество которог о варьирует в довольно широких пределах, так как оно зависит от интенсивности протекания многих процессов, связанных с превращением азота.
О содержании нитратного и аммонийного азота под посевами озимой пшеницы весной в фазу кущения свидетельствуют данные табл. 1.
Таблица 1. Содержание минерального азота в почве под отмой пшеницей
весной (мг/кг почвы)
Краснодар, ВВИИМК, ср. за 1985-1987 гг.
Внесено с удобрениями Слой почвы, ем Ы-ЫОз N-N114 Сумма N-N0.1 + N-N114
за 20 лег в том числе под озимую пшеницу
Без удобрении — контроль 0-20 5.3 ■ 9,8 15,1
21-40 4.7 9.2 13,9
41-60 4.4 9,4 13,8
ч <А 1 1 ^ ч ЧА *
ЫхооРббиКбо > ЬЬиРбО ) .-> :> ^ у\ и-¿V ) / У> > 1 л.о ) ) У 1 1
21 -40 4.6 1 1 ,0 15,6
41-60 5.3 10.7 16,0
0-60 4.9 11,8 16,7
20 т/га навеза + Ы9:иР"?иК12и N 12иР')(! 0-20 8.6 15,3 23,9
21-40 6.7 11.1 17,8
41-60 9.9 • 11,3 21.2
0-60 8.4 12,6 21,0
ЫнбоРзооКо N шР120 0-20 8,6 18,8 27.4
21-40 5,7 11,8 17,5
41-60 6,6 11.2 17,8
0-60 7,0 13,9 20,9
N |41иР142иК.ш0 N 12иР9пКо0 0-20 7.1 17.7 24,8
21-40 6.5 16,3 22.8
41-60 5,9 16,7 " 22.6
0-60 6.5 16.9 23,4
Приведенные данные показывают, что весной при возобновлены кущения озимой пшеницы содержание минерального азота (сумма нитратного и аммонийного азота) при внесении удобрений увеличивалась: в слое 0-20 см на 3,3-12,3 мг/кг (21,8-81,4 °о), в слое 21-40 см на 1,7-8,9 мг/кг (12,2-64,0. %), в слое 41-60 см на 2,2-8,8 мг/кг (15,9-63,8 °о), в горизонте 0-60 см на 2,4-9,1 мг/кг ( 16,8-63,6 %).
В сравнении с контролем значительное увеличение количества нитратного азота (на 1,7-3,6 мг/кг) отмечено при внесении азотно-фосфорного (Иголки Р90-120) и полного минерального удобрения (N120P90K60). Этой формы азота больше всего содержалось в самом верхнем слое почвы (137,7 % к контролю), несколько уменьшалось в подпахотном горизонте (125,5 ° о к контролю) и вновь увеличивалось в слое 41-60 см (156,8 0 о к контролю). Норма удобрения NwPôo не оказала существенного влияния на накопление нитратного азота по сравнению е неудобренным контролем.
В почве контрольного варианта содержание аммонийного азота по 60-сантиметровому профилю почвы было равномерным, с незначительным уменьшением с глубиной. При внесении азотно-фосфорных удобрений в дозах N90-180P60-120 отмечено преобладание его количества в слое 0-20 см и равным на глубине 21-60 см, а при внесении под озимую пшеницу и в севообороте полного минерального удобрения наблюдается накопление аммонийного азота по всему профилю, с незначительным преобладанием в пахотном слое. Так, при внесении N90P60 в слое 0-20 см этой формы азота было па 2,6-2,9 мг/кг больше, чем в слое 21-40 и 41-60 см, при увеличении доз вносимых удобрений > га разница увеличивалась: од N120P90 - на 4,0-4,2 мг/кг, Ni8iiPi2o - на 7,0-7,6 мг/кг. В целом по удобренным вариантам содержание аммонийного азота, в сравнении с контролем, увеличилось 1* слое 0-20 см на 67,3 °о, в слое 21-40 см - на 37,0 %, в слое 41-60 см — на 33,0 % и в слое 0-60 см — на 45,3 °о. Доля аммонийного азота в общем количестве минерального азота в слое 0-60 см составляла весной: в контроле — 66,4 °о, внесении NçqPôo -70,6 °о, N120P90 — 60,0 °о, NisnPi:o - 66,5 °о, N12пP90K.61Î - 72,2 %. Выявлено, что в контроле и при внесении полного минерального удобрения (N120P90K60) с глубиной доля аммонийного азота увеличивалась с 64,9 до 68,1 % и с 71,4 до 73,9 °о соответственно, а при использовании азотно-фосфорного удобрения (Ы9ол8пРб<м2п) отмечена обратная зависимость: доля )той формы азота уменьшилась с 64,0-73,9 °о в слое 0-20 см до 53,3-66,9 °о в слое почвы 41-60 см.
Таким образом, при внесении удобрений содержание нитратного азота в слое 0-60 см увеличилось на 39,6 °п, аммонийного — на 45,3 % и общее количество минерального а нпа - на 43,4 Это значительно улучшало условия азотного питания озимой пшеницы в ранневесенний период и создавало предпосылки для формирования более высокого урожая.
Длительное применение удобрений оказало заметное влияние на содержание в почве весной подвижных фосфатов (табл. 2)
Особенно заметны изменения в количестве подвижного фосфора (по Мачиги-ну) в слое почвы 0-20 см. По сравнению с контролем содержание подвижного фосфора здесь при внесении разных норм минеральных удобрений увеличивалось на 1 1-32 мг/кг почвы, или на 42-123 V В сравнении с исходными данными (в среднем за 1964-1967 гг.), в контроле содержание подвижных фосфатов уменьшилось на 7 мг/кг (2,1 о), а при внесении удобрений выросло на 4-25 мг/кг, или на 12,1-75,8 ° о. Наибольшие изменения отмечены в варианте с ежегодным внесением полного минер а л ь и о го у до б р ения.
В слое 21-40 см за 20 лет содержание подвижных фосфатов снизилось с 27 до 21-25 мг/кг. При внесении органоминеральных и азотно-фосфорных удобрений количество тгои формы фосфора осталось на уровне исходного содержания (25-
28 мг/кг почвы) и только при ежегодном внесении в севообороте полного минерального удобрения оно увеличивалось до 33 мг/кг, или на 22,2 %. В сравнении с контролем к концу третьей ротации севооборота содержание подвижного фосфора при применении удобрений выросло на 4-12 мг/кг почвы, или на 19,0-57,1 %.
Таблица 2. Влияние длительного применения удобрений
на содержание подвиэююго (росфор а (мг/кг почвы)
_______ Краснодар, ВНИИМК, в ср. за 1985-1986 гг.
Внесено с удобрениями Слой почвы, см
за 20 лет в том числе под озимую пшеницу 0-20 ■•■п. 21 -40 41 -60
11 сход нос со дер жанне (в ср. за 1964-1967 гг.) ■л л 27 23
Контроль - без удобрении 26 21 15
ИхооРлбоКбо Ы90Рб0 37 25 15
20 г/га навоза + N 1:иР9о 53 28 19
N 1 ¡Ы)Р9<)оКо N шР|:и 48 26 15
N 1410 Р 142оЫ ] и 10 N 120р90Кб0 58 <*> 16
В нижнем слое изученного профиля (41-60 см) к концу третьей ротации, в сравнении с исходными данными, содержание подвижных фосфатов уменьшилось в контроле и при использовании минеральной системы удобрения на 7-8 мг/кг почвы, или на 30,4-34,8 V И только при органоминеральной системе удобрения в тгом слое почвы содержание фосфатов было выше на 3-4 мг/кг, но все равно на 5 мг/кг меньше, чем в исходной почве, при закладке опыта.
Хорошая обеспеченность растений фосфором зависит не только от запасов подвижных форм тгого элемента питания, но и от степени подвижности фосфатов в почве, т.е. скорости перехода их в почвенный раствор.,
Наши наблюдения показали, что при внесении удобрений весной подвижность фосфатов резко увеличивается (табл. 3).
Таблица 3. Подвижность фосфатов в почве под озимой пшеницей (мг/л)
Краснодар, ВНИИМК, в ср. за 1985-1987 гг.
Внесено с удобрениями Слой почвы, см
за 20 лег в том числе под озимую пшеницу 0-20 • 21-40 41 -60
Контроль — без удобрении 0,084 0.059 0.037
ЬЬ(Н)Рбб1)Кб0 N1 9 и Р 6 и 0,163 0.087 0.050
20 т/га навоза + N 92ОР~~'ОК 1 20 N120Р99 0,477 0.127 0.062
N П60Р900К.0 N ШР!20 0,355 0,173 0.062
N 141()Р!42()К | и 10 N 121)Р9()КбО 0.614 0.210 0.078
При внесении удобрений подвижность фосфатов (по методу Карпинского-Замятиной) увеличилась во всем слое почвы (0-60 см), в том числе в слое 0-20 см - в 1,9-7,3 раза, в слое 21-40 см - в 1,5-3,6 и в слое 41-60 см - в 1,4-2,1 раза. Это свидетельствует о лучшей обеспеченности фосфорным питанием удобренных растений озимой пшеницы.
Таким образом, под влиянием вносимых удобрений увеличивается содержание в почве подвижного фосфора и степень подвижности фосфатов, а наиболее значительные изменения тгих показателей происходят в пахотном слое почвы.
Наблюдения за изменением содержания в почве обменного калия (по Масло-вой) показали, что через 20 лег (с 1965-1968 по 1984-1987 гг.) при использовании азо гно-фосфорпого, полного минерального и органоминерального удобрения изменения в содержании этой формы калия весной произошли только при ежегодном применении полного минерального и органоминерального удобрения и только в слое почвы 0-20 см (табл. 4).
Таблица 4. Содержание обменного калия в почве под озимой пшеницей (мг/кг)
Краснодар, ВНИИМК, в ср. за 1984-1987 гг.
Внесено с удобрениями Слой почвы, CM
за 20 лет в том числе под озимую пшеницу 0-20 21-40 41-60
Контроль — без удобрении 267 251 257
NvXOOP(>6OKM) NyoPftl) 265 246 253
20 т/га навоза + N оКл 2о N ! 20 Р90 301 251 250
N i lM)P900Ki, N 1 но Pi 2и 260 240 253
N l4]0Pu20Kl0|i> N 12üP9üKbO 302 256 254
От их применения количество обменного калия, в сравнении с контролем, выросло в слое 0-20 см на 34-35 мг/кг почвы, или на 12,7-13,1 %. В более нижних горизонтах почвы (21-40 и 41-60 см) существенных различий выявлено не было, хо тя содержание этого элемента при использовании азотно-фосфорных удобрений было все же несколько ниже, чем в почве контрольного варианта.
биологическая активность почвы. Почва является не только физико-химической, но и биологической и биохимической системой. Поэтому нельзя разрабатывать рациональные приемы возделывания сельскохозяйственных культур, не изучая их влияния па биологические свойства почвы, так как от интенсивности и направленности микробиологических процессов в ней в значительной степени зависит почвенное плодородие. Роль контроля за микробиологической активностью почвы особенно возрастает при интенсификации земледелия, на что указывают Звягинцев Д.Г. (1986), Андрею к E.H. (1986).
Изучение влияния вносимых удобрений на численность и активность почвенной микрофлоры в стационарном опыте проводили со времени его закладки (1964-1967 гг.). По результатам 2-х ротаций севооборота было установлено, что длительное применение удобрений приводит к активизации минерализационных процессов и повышению содержания в почве различных физиологических групп почвенных микроорганизмов, а степень влияния удобрений зависит от количества вносимых хдобрепнй, длительности их применения, возделываемой культуры, глубины почвенного слоя и других факторов (В.А. Павленко, Н.М. Тишков, О.В. Еккина, 1996).
В третьей ротации севооборота (1984-1987 гг.) результаты наблюдений за изменением биологической активности почвы под озимой пшеницей после клещевины под действием азотно-фосфорных удобрений, проведенных Енкиной О.В., представлены в табл. 5.
В пахотном слое почвы (0-20 см) при внесении средних (вариант 4) и повышенных (варианты 5-6) норм азотно-фосфорных удобрений наблюдается, в сравнении с контролем, повышение численности бактерий: аммонифицирующих на 26,4-
80,7 °о, нитрифицирующих на 38,2-57,3 %, использующих минеральный азот на 42,9-91,0 0 о. Увеличение количества аммонифицирующих и нитрифицирующих бактерий позволяет заключить, что при длительном применении удобрений обогащение почвы минеральным азотом происходит не только за счет азотных удобрений, по и вследствие усиленной деятельности аммонифицирующих и нитрифицирующих бактерий.
Таблица 5. Биологическая активность почвы под озимой пшеницей
после клещевины (0-20 см)
__Енкина О.В., в ср. за 1985-1986 гг.
Показатели Внесено с удобрениями
Без удобрении -контроль(вариант 2) N90P60 (вариант 4) Рбо осенью + N¡20 весной в подкормку (вариант 6) NisoPi:o (вариант 5)
Аммонифицирующие бактерии, млн./г 7,76 11,44 9,81 14,02
Нитрифицирующие бактерии. ты с./г ос »о 10,81 12,10 12,30
Бактерии, использующие минеральный азот, ты с./г 1034 1975 1478 1899
11с\члюло юразрушающие м и к р оо р га н 11 з м ы, т ь 1 с. /г 11.90 14,48 14,32 18,91
Актином ицеты. тыс./г 304 ^ — — 3:о 408 339
Микроскопические грибы, тыс./г 33.8 50.7 44.0 48,8
Олнготрофные бактерии, млн ./г 7.44 11.35 8,21 11,77
С воб о д н ы е а м и и о к 11 с л о -гы. ед. опт. плотности 579 853 794 600
Целлюлозоразрушающая активность почвы, % 22.4 26,8 46.7 35,6
Нитрификаппопная способность почвы. \-\Оз. мг/кг 30.1 38,8 65,9 47.1
Легко! пдролпзуемып азот. мг/кт 129.2 135.8 137,2 131,3
Интенсивность "дыхания" почвы, СО: мг/кг/ч 1.67 2.43 2,12 2,23
Важной группой почвенной микрофлоры являются целлюлозоразрушающие микроорганизмы. Интенсивность минерализации всех растительных остатков, в состав которых входит целлюлоза, зависит от численности и активности целлюло-золитических микроорганизмов. В ходе микробной минерализации синтезируются различные биологически активные вещества, имеющие большое значение как дая роста растении, так и для процесса гумификации (Г. Мюллер, X. Винклер, 1968). В наших опытах при внесении удобрений в почве под озимой пшеницей количество целлюлозоразрушающих микроорганизмов увеличивается на 20,3-58,9 %.
Под влиянием удобрений в ризосфере озимой пшеницы возросло количество актиномицетов (на 1 1,5-34,2 %) и микроскопических грибов (на 30,2-50,0 %), многие представители которых также участвуют в разложении целлюлозы. Максимум в содержании актиномицетов о тмечен при внесении азота (N120) весной в подкормку озимой пшеницы. Численность микроскопических грибов слабо зависела о т норм и сроков внесения удобрений.
Исследованиями Мишустина E.H. (1982), Васильевой JI.B. (1984) показана значительная роль олиготрофных микроорганизмов в круговороте органического вещества в различных биоценозах. Эти микроорганизмы используют, как правило, простые органические вещества, что дает им возможность развиваться на заключительных этапах мннералнзационного процесса. Считают, что они лучше развиваются в таких системах, где идет энергичный распад органических веществ. В наших опытах численность олиготрофных бактерий при внесении удобрений увеличивается на 10,3-58,2 ° о.
Вследствие активизации аммонифицирующих бактерий в почве при внесении удобрений возросло на 3,6-47,3 °о содержание свободных аминокислот, что можно рассматривать как показатель интенсификации процесса аммонификации.
Содержание легкогидролизуемого азота в неудобренной и удобренной почве различалось незначительно. При внесении удобрений количество этой формы азота выросло на 1,6-6,2 %.
Более значительные изменения под действием внесенных удобрений произошли в нитрнфшащионной способности почвы, которая возросла в сравнении с контролем на 28,9-118,9 °о. Энергия нтггрификации позволяет судить не только о потенциальной способности почвы обеспечивать растения минеральным азотом, но и является, по мнению Мишустина E.H. (1967), показателем мобилизуем ости почвенного азота, характеризующим интенсивность минерализации органических азотсодержащих соединений в почве.
От интенсивности процесса нитрификации и содержания в почве минерального азота зависит скорость разложения целлюлозы растительных остатков. В стационарном опыте целлюлозоразрушаютцая активность микроорганизмов под влиянием внесенных удобрений выросла с 22,4 °о (в контроле) до 26,8-46,7 °ъ. Особенно резко вырос этот показатель при внесении азота Ni:o весной в подкормку (вариан т 6).
Таким образом, в почве под озимой пшеницей после клещевины минеральные удобрения стимулировали процессы минерализации азотсодержащих и безазотистых органических веществ, интенсивность которых повышалась с увеличением норм азо тных удобрений.
Баланс влаги. Одним из эффективных приемов, позволяющих влиять на водный режим растений, является рациональное применение удобрений (К.А. Тимирязев, 1957; Н.С. Петинов, 1966).
Результаты исследований в стационарном опыте показывают, что внесенные удобрения, повышая урожайность озимой пшеницы, способствуют и более производительному расходованию влаги на формирование урожая. В табл. 6 приведены данные на примере двух вариантов опыта: без удобрений — контроль и ежегодное внесение под все культуры полного минерального удобрения, в том числе под озимую пшеницу N):oPqoK6().
Таблица 6. Баланс влаги под озимой пшеницей (слой 0-200 см)
Краснодар, ВНИИМК, в ср. за 1984-1987 гг.
Внесено с удобрениями Суммарный расход воды за вегетационный период, м3/га Урожайность зерна, т/га Коэффициент водопотребления, м3/т
за 20 лет в том числе под озимую пшеницу
Вез удобрении — контроль 2802 4,22 664,0
N uiiiPurjuKiimi N120P90K60 3036 6,31 481,1
Проведенные расисты показывают, чт о о г у; юбрепи й урожайность озимо и пшеницы выросла па 2,09 т/га (па 49,5 0 о), суммарный расход воды в слос 0-200 см увеличился на 234 т/га (на 8,4 однако коэффициент водопогрсбления снизился на 182,9 мУт, или на 27,5 0 о.
Урожайность озимой пшеницы. Как показывают результаты стационарного опыта, вносимые удобрения оказывают многостороннее и по ряду показателей весьма существенное влияние на плодородие почвы. Это отразилось и на урожайности озимой пшеницы.
В третьей ротации севооборота (1984-1987 гг.) при внесении разных норм удобрений урожайность озимой пшеницы после клещевины выросла на 1,79-2,30 т/га в сравнении с контролем (табл. 7).
Таблица 7. Урожайность озимой пшеницы при внесении удобрений
Краснодар, ВНИИМК, 1984-1987 гг.
Внесено с удобрениями У р о ж а й н ость, т/га Прибавка урожая
за 20 лет в том числе под ОЗИМУЮ пшеницу w 1984 г. 1985 г. 1986 г. 1987 г. средняя т/га °0
1>ез удобрении — контроль 4.43 4.35 5.20 4,22 0 0
Ы9иРм) 4.28 6.21 6.84 7.81 6.29 2.07 49,0
20 т/га навоза + N 92оР"~оКл 20 N120Р90 4.79 6.68 7.10 7.51 6.52 2,30 54,5
N |2М)Р|240К.120 Р90 + N120 в подкормку 4.48 » 6.05 6.28 7.23 6.01 1.79 42,4
N ! 1 (и) Р^ОО Ки N 1«1)Р;2ч 4.76 6.35 6.55 7.22 6.22 2,00 47,4
N 14 П>Р 1К2 Ц>! 1) N120Р90 Ыбо 4.64 6.18 6,84 7.56 6.31 2.09 49,5
НСР,>> 0,29 0.28 0.50 0.25 0,38
Представленные данные свидетельствуют о том, что при систематическом внесении у добрений оптимальной нормой удобрения озимой пшеницы после клещевины является №оРбо под основную обработку почвы. Увеличение нормы до N1:0-[ноРун. 1:о хотя и повышало урожайность зерна, но разница в прибавке урожая была незначи тельной. Перенесение всей дозы азота с осеннего внесения в весеннюю подкормку (Р90 осенью + N1:0 весной в подкормку) даже привело к снижению урожайности с 6,52 до 6,01 т/га. Это говорит о том, что на хорошо удобренной почве перенесение азота на весенние подкормки не всегда имеет преимущество перед разовым внесением с осени.
Включение калия (Кбо) в состав азотно-фосфорного удобрения О^оРоп) не способствует росту урожайности озимой пшеницы после клещевины.
Окупаемость 1 кг д.в. внесенных удобрений прибавкой урожая зерна в опыте при внесении удобрений составила: от ЫуоРбо- 13,8 кг; Ы^оРоо- 1 1,0; Рун + N1:1) в подкормку - 8,5; ЫпюРпп - 6,7; К^пР^Кы- - 7,7 кг.
Расчеты по определению влияния удобрений на минеральное питание и формирование урожаи озимой пшеницы показали, что большое значение в усилении корневого питания растений припахтежит азотному удобрению. Математическая обработка полученных в опыте за 4 года экспериментальных данных позволила выявить положительную связь между величиной урожая зерна озимой пшеницы и содержанием в почве минерального азота весной в фазу кущения: в слое 0-40 см
(г-0,632±0,184) и в слое 0-60 см (г=0,622±0,186). В пределах полученных в опытах
данных по содержанию в почве минерального азота (сумма нитратного и аммонийного азота) и урожайности озимой пшеницы уравнения регрессии составили:
Для слоя поч- 0-40 см у=0,58х+50,4
вы:
0-60 см у=0,79х+48,7, где у - урожайность зерна, ц/га
х - содержание минерального азота, мг/кг почвы. Это позволяет, располагая данными о содержании минерального азота в почве в ранневееенний период, прогнозировать вероятный уровень азотного питания озимой пшеницы, а также необходам ость в дополнительном внесении азотного удобрения для получения намеченной урожайности зерна.
Содержание и вынос элементов питания. Внесенные удобрения, улучшая условия питания растений озимой пшеницы, способствуют более полному и интенсив-пом) поступлению питательных элементов в растения и формированию высокого урожая.
О влиянии удобрений на содержание элементов питания в зерне и соломе озимой пшеницы можно судить по данным табл. 8.
Таблица <S. Влияние минеральных удобрений на содержание элементов питания
в зерне и соломе (в %)
Внесено под озимую пшеницу 3 е р и о С о л о м а
N Р2О5 К2О N Р2О5 К20
Без удобрений — контроль 2,03 0,91 0,44 0.50 0,17 0,96
NOOPMJ 2,21 0,95 0,43 0.55 0,20 0,87
N120Р90 1 2*> 0,98 0,44 0,52 0,19 0,98
P)i> + N 120 в подкормку 2,35 0,94 0,44 0,56 0,19 1,03
N |Xt)Pl2ii 2,30 0,98 0.43 0,56 0,22 0,88
Ni:..P9()Koo 2.26 0.96 0.43 0.56 0,20 1,01
HCPos 0,18 0,04 0,03 0.04 0,02 0,14
Удобрения оказали положительное влияние на содержание азота и фосфора в зерне и в соломе. Содержание калия в зерне удобренных и неудобренных растений было примерно равным.
В зерне удобренной озимой пшеницы содержалось больше азота на 0,18-0,32 °о, фосфора — на 0,03-0,07 %, чем неудобренной. В соломе при внесении удобрений повышалось содержание азота на 0,02-0,06 %, фосфора - на 0,02-0,05 °о и калия - на 0,02-0,07 %. Максимальное содержание азота в зерне отмечено при внесении под основную обработку почвы Ы^оРра, и азота N120 в весеннюю подкормку на фоне Руо под осеннюю обработку почвы.
Содержание калия в соломе было несколько выше при внесении N120 в подкормку и полного минерального удобрения (КшРуоКбо). Положительное действие азотной подкормки на накопление калия в соломе связано, вероятно, с мобилизацией почвенных запасов калия из необменных форм.
По вынос\ с урожаем зерна и соломы питательных элементов из почвы удобренные растения озимой пшеницы значительно превосходили контрольные (табл. 9).
Более значите.льный вынос азота (на 63,7-67,0 %), фосфора (на 50,9-65,3 °'о) и калия (на 29,3-56,2 %) при внесении удобрений обусловлен более высоким биологическим урожаем удобренных растений и содержанием элементов питания. Суще-
огненных различии и выносе питательных веществ в зависимости от норм внесенных удобрений не выявлено. Только вынос фосфора (72,3 кг/га) был несколько меньше в вариан те Р<л> + N120 в подкормку- и калия (98,9 кг/га) - в варианте N1K0P120.
Таблица 9. Вынос и расход элементов питания
Краснодар, ВНИИМК, в среднем за 1984-1987 гг.
Внесено под озимую Общий вынос, кг/га Расход на 1 т зерна, кг
пшеницу N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О
Без удобрении — контроль 115,1 47,9 76,5 28,7 11,6 19,4
NsoPmj 188.8 77,0 107,9 31,0 12,5 18,2
N120 Рун 189,5 79.1 112,5 29,7 12,3 18,2
Руо + N 120 в подкормку 188,4 72,3 112,4 31,9 12,2 19,0
N 180р120 189,8 79.2 98,9 31,1 12,8 16,3
N 12йР90Кб0 192.2 78,3 119,5 31,2 12,6 19,3
HCP05 10.7 6,7 18,4 2.6 0.7 3.4
На образование 1 тонны зерна, при соответствующем количестве соломы, удобренные растения затрачивали 29,7-31,9 кг азота, 12,2-12,8 кг фосфора и 16,3-19,3 кг калия. Расход калия при внесении удобрений был ниже, чем в контроле, а азота и фосфора выше на 3,5-11,1 и 5,2-10,3 °о соответственно.
В среднем на 1 единицу израсходованного фосфора приходится 2,4-2,6 единицы азота и 1,5-1,7 единицы калия, т.е. соотношение N:P:K=2,4-2,6:1:1,5-1,7.
Б ала) ic питательных веществ под озимой пшеницей. Сохранение и повышение плодородия почвы при росте урожайности сельскохозяйственных культур требует постоянного учета прихода и расхода питательных веществ. Решение этой задачи в значительной степени зависит от управления питанием растений и воздействия на качес твенные процессы в благоприятных направлениях.
По;шый расчет и анализ всех статей баланса затруднителен, потому что многие из них недостаточно изучены и колеблются в весьма широких пределах в зависимости от постоянно меняющихся условий среды. И тем не менее балансовые расчеты дают возможность оценить обеспеченность возделываемых культур элементами питания, выявить происходящие в почве изменения за определенный промежуток времени и установить перспективную потребность в удобрении с учетом сохранения или повышения почвенного плодородия.
В наших расчетах в стационарном опыте в третьей ротации севооборота с озимой пшеницей после клещевины приходная часть баланса включает поступление питательных веществ с удобрениями, посевным материалом, осадками (на 1 га 5 кг азота, 0,5 кг фосфора и 7,5 кг калия) и азотфнксацшо свободноживущими микроорганизмами (10 кг/га азо та).
Расходная статья баланса включает вынос питательных элементов зерном и соломой и газообразные потери азота удобрений в виде окислов и молекулярного азо та (20 üo о т внесенного азотного у добрения).
Резу льтаты расчета по некоторым вариантам опыта представлены в табл. 10.
При всех представленных нормах внесения удобрений баланс по азоту и ка-лшо дефицитный. По фосфору баланс дефицитен только при внесении под озимую пшеницу ЫупРбо. При применении Р90-120 вынос фосфора восполняется внесенными фосфорными у добрениями.
Дефицит азота при внесении удобрений составил от 25,8 (Ni«oPi2o) до 96,8 кг/га (Noi.Pou), в контроле - 115,1 кт/га, а калия - от 49,8 (NpoPqoKóo) до
102,8 кг/га (Ы1:оР9п) и 76,5 кг/га соответственно. Дефицит фосфора в варианте без удобрений составил 47,9 кг/га, а при внесении №оРбо — 14,0 кг/га.
Таблица 10. Баланс питательных веществ под озимой пшеницей
Краснодар, ВНИИМК, в среднем за 1984-1987 гг.
С татья баланса Элемент питания Внесено под озимую пшеницу
без удобрений — контроль Ы9оРб() N ]20Р90 N180Р120 N 120Р90К.60
11ост-уплате, кг/га N 0 92,0 106,0 164,0 106,0
Р2О5 0 63,0 93,0 123,0 93,0
К2О 0 9,7 9,7 9,7 69,7
Вынос урожаем, кг/га N 115,1 188,8 189,5 189,8 192,2
Р2О5 47,9 77,0 79,1 79,2 со •ж
К2О 76,5 107.9 112,5 98,9 119,5
Баланс, ± кг/га N — 115,1 -96,8 -83,5 -25,8 -86,2
Р2О5 —47,9 -14,0 + 13.6 +43,8 + 14,7
К2О -76.5 -98,2 -102.8 -89,2 -49,8
Возмещение выноса. 0и N 0 48.7 55.9 86,4 55,2
Р2О5 0 81,8 117.6 155.3 118,8
К2О 0 9.0 8,6 9.8 со
В опыте вынос азота возмещался внесенными удобрениями на 48,7-86,4 %, фосфора - на 81,8-155,3 °о и калия — на 8,6-58,3 ° о.
Хотя наибольший дефицит азота и фосфора наблюдался при внесении под озимую пшеницу КуиРом, однако именно эта норма удобрения являлась оптимальной, обеспечивающая урожайность зерна в среднем за 1984-1987 гг. — 6,29 т/га. Это свидетельствует о том, что при систематическом внесении удобрений в севообороте (]М4иР>,К/, на 1 га севооборотной площади) и оставлении послеуборочных остатков предшествующих культур, увеличивать норму удобрения свыше №оРбо под озимую пшеницу после клещевины не целесообразно и экономически невыгодно. После этого предшественника вполне достаточно возмещать внесенными удобрениями около 50 % выноса азота и около 80 0/о выноса фосфора. Применение калийных удобрений под озимую пшеницу после клещевины неэффективно.
Вывооы. 1. Применение удобрений в севообороте значительно улучшает минеральное питание озимой пшеницы, что положительно сказывается на формирование высокого урожая зерна. Под действием удобрений урожайность повышается на 1,79-2,30 г/га. пли 42,4-54,5 °о в сравнении с контролем.
2. При внесении удобрений в корнеобитаемом слое почвы озимой пшеницы (0-60 см) содержание минерального азота выросло, в зависимости от нормы удобрения, на 16,8-63,6 %, подвижного фосфора - на 24,2-72,5 %, подвижность фосфатов — в 1,7-5,0 раз. Содержание обменного калия увеличилось на 5,0 % в сравнении с контролем только в слое 0-20 см при ежегодном внесении полного минерального удобрения (М-пРтК^п на 1 га севооборотной площади).
3. Между величиной урожая зерна озимой пшеницы и содержанием минерального азота в слое почвы 0-40 см весной в фазу кущения существует положительная связь, характеризуемая коэффициентом корреляции 0,632 и уравнением регрессии у=0,58х + 50,4 (ц/га).
4. Применение минеральных удобрений ведет к интенсификации биологической активности почвы. Внесение под озимую пшеницу после клещевины №оРбо
т/
о оеепсчг ш а ст о о лее ол а го приятный уровень онологическои активности почвы, чем
N | 20-18(>Р9()-1 20.
5. Удобренная озимая пшеница более эффективно использует влагу, чем неудобренная. На образование 1 тонны зерна удобренные растения используют воды на 27,5 °о меньше, чем в контроле.
6. Наиболее эффективной нормой удобрения озимой пшеницы после клещевины является ЬЬпРбо. В среднем за 1984-1987 гг., от внесения этой нормы урожайность зерна возросла на 2,07 т/га (49,0 ° о), а окупаемость 1 кг д.в. азота и фосфора прибавкой у рожая составили 13,8 кг зерна, что на 25,4 ° о выше, чем N120P90, на 79,2 °о выше, чем N120P90K60 и на 106,0 % выше, чем N180P120.
7. Удобрения повысили содержание в зерне азота на 8,9-15,8 %, фосфора - на 3,3-7,7 %, а в соломе — на 4,0-12,0 и 11,8-29,4 % соответственно (в относительных величинах). Содержание калия в зерне не зависело от внесенных удобрений, а в соломе увеличилось на 5,2 % при внесении N120P90K60 и на 7,3 ° о - Р90 с осени + N120 в весеннюю подкормку (в относительных величинах).
8. Удобренная озимая пшеница, в сравнении с контролем, выносит из почвы больше: азота на 63,7-67,0 °о, фосфора на 50,9-65,3 °<> и калия на 29,3-56,2 °о и расходует на образование 1 тонны зерна 29,7-31,9 кг азота, 12,2-12,8 кг фосфора и 16,3-19,3 кг калия. Расход калия при внесении удобрений был ниже, чем в контроле, а азота и фосфора больше на 3,5-11,1 и 5,2-10,3 °<> соответственно. Соотношение элементов питания было N:P:K=2,4-2,6:1:1,5-1,7.
9. Баланс питательных веществ по азоту и калию дефицитный, по фосфору -положительный при внесении Р90-120. Вынос элементов питания возмещался внесенными удобрениями: азота на 48,7-86,4 %, фосфора на 81,8-155,3 ° о и калия на 8,6-58,3 V Для получения урожайности озимой пшеницы после клещевины порядка 6,0 г/га при систематическом применении удобрений в севообороте и заделки рас-ппе.тьных остатков возделываемых культур достаточно возмещать внесенными удобрениями около 50 % азота и 80 °о фосфора. Калийные удобрения под озимую пшеницу после клещевины вносить неэффективно.
Литература
1. Павленко Б.А., Тшаков Н.М., Енкина О.В. Плодородие выщелоченного чернозема при ;пительном применении минеральных удобрений.—Краснодар, 1996 — 108 с.
2. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта-М.:Колос, 1979.-416 с.
3. Звягинцев Д.Г. Современные проблемы почвенной микробиологии/ /Микроорганизмы в сельском хозяйстве —М.: Изд-во МГУ, 1986.-С. 4.
4. Анореюк ЕЛ. Почвенная микробиология в связи с интенсивным земледелием/ /Микроорганизмы в сельском хозяйстве -М.:Изд-во МГУ, 1986 -С. 8.
5. Мюллер Г., Бинклер X. Микробиологические аспекты разложения целлюлозы в почве.—Берлин, 1968 —С. 16.
6. Мишуспшн Е.Н. Развитие учения о ценозах почвенных микроорганизмов-М., 1982.—Вып. 17.-С. 1 17-136.
7. Васильева Л.В. Олиготрофы как компоненты биогеоценоза-М.:Наука, 1984.-С. 232-240.
8. Тимирязев К.А. Земледелие и физиология растений—М., 1957.
9. Пепшнов И.С. Водаый режим растений в связи с минеральным питанием, обменом веществ и продуктивностью растений/ /Водный режим растений и их продуктивность—М.:Наука, 1966.
