CC BY
11DOI:10.24412/2225-2584-2022-3-4-10 УДК 631.4
ДИНАМИКА ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ ПОД ЯРОВЫМИ И ОЗИМЫМИ КУЛЬТУРАМИ В КОНЦЕ ЧЕТВЕРТОЙ РОТАЦИИ ШЕСТИПОЛЬНЫХ СЕВООБОРОТОВ В АДАПТИВНО-ЛАНДШАФТНЫХ СИСТЕМАХ
ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
в агроландшафтном стационаре [2,3]. Настоящая работа
И.Ю. ВИНОКУРОВ, кандидат химических наук,ведущий научный сотрудник (e-mail: [email protected])
О.С. ЧЕРНОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник
В.В. ОКОРКОВ, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник (e-mail: [email protected])
Верхневолжский федеральный аграрный научный центр
ул. Центральная, д. 3, п. Новый, Суздальский р-н, Владимирская обл., 601261, Российская Федерация
Резюме. В конце 4-й ротации 6-польных севооборотов, различающихся по уровню интенсификации применения удобрений и интенсивности, представлены данные по содержанию подвижных форм азота, подвижного фосфора и обменного калия. В зернопаротравяных севооборотах (1-й и 2-й) по действию 40 т/га навоза КРС в слое почвы 0-40 см наблюдали снижение запасов N-NO3 от отрастания озимых пшеницы и ржи к колошению и последующее возрастание к уборке. Запасы аммонийного азота были максимальными во время колошения, когда происходила активная аммонификация вносимых органических удобрений. К уборке запасы N-NH4 резко снижались из-за прочного связывания ионов аммония ППК серых лесных почв, характеризующихся высокой емкостью катионного обмена. В ранний период вегетации овса на серой лесной почве по отвальной обработке и дозе N60P60K60 (3-й севооборот), яровой пшеницы на среднеоподзоленной почве и дозе N90P90K90 при комбинированно-ярусной обработке (4-й севооборот) в период всходов запасы нитратного азота также были более высокими, чем в колошении. В 5-м севообороте (яровая пшеница) в слое 0-40 см в оба срока они имели близкие значения - 34,6-51,2 кг/га. Самые высокие запасы N-NO3 под яровыми культурами сформировались к уборке из-за выпадения обильных осадков. Запасы аммонийного азота возрастали от всходов до уборки. К концу 4-й ротации на серой лесной почве под озимыми культурами выявлено возрастание подвижного фосфора в пахотном слое с 127 до 133 мг/кг, в подпахотном -до 125-167 мг/кг, обменного калия - с 154 до 244-356 и до 227325 мг/кг соответственно. С ростом уровня интенсификации содержание усвояемых фосфора и калия повышалось в 4-м и 5-м севооборотах по сравнению с 3-м.
Ключевые слова: серые лесные почвы, 6-польные севообороты различной интенсивности, органические и минеральные удобрения, подвижные формы азота и фосфора, обменный калий.
Для цитирования: Винокуров И.Ю., Чернов О.С., Окорков В.В. Динамика элементов питания под яровыми и озимыми культурами в конце четвертой ротации шестипольных севооборотов в адаптивно - ландшафтных системах земледелия // Владимирский земледелец. 2022. №3. С. 4-10. DOI:10.24412/2225-2584-2022-3-4-10.
Результаты исследования в длительном агроландшафтном стационаре были обобщены нами в материале [1]. Некоторые работы посвящены особенностям технологий возделывания отдельных культур
посвящается исследованию годовой динамики важнейших элементов питания - азота, фосфора и калия по фазам развития при возделывании яровых и озимых культур в адаптивно-ландшафтных системах земледелия.
Урожайность сельскохозяйственных культур в значительной степени определяется наличием и доступностью элементов питания в почве на протяжении всего периода активной вегетации. Наибольшим изменениям, связанным с варьированием эффективного плодородия почвы, подвержены запасы подвижных (усвояемых) форм азота, основным источником которых является органическое вещество почвы и вносимые удобрения, в том числе органические [4].
На серых лесных почвах Верхневолжья наиболее важным показателем обеспеченности растений доступными формами азота принято считать содержание в почве нитратной формы азота [6-8]. Содержание нитратов в пахотном слое непостоянно и в значительной степени зависит от погодных условий, аэрации почвы, содержания в ней органического вещества, которые активно влияют на нитрификационный процесс [4].
Аммонийная форма азота на почвах Ополья в меньшей мере влияет на урожайность культур из-за низкого содержания ионов аммония в жидкой фазе [7]. На легких почвах (песчаных и супесчаных) ионы аммония могут активно усваиваться только после значительного образования углеводов в процессе фотосинтеза, то есть не в самые ранние фазы роста и развития.
Цель исследования - проследить за динамикой элементов питания зерновых культур в 6-польных севооборотах в системе адаптивно - ландшафтного земледелия.
Условия, материалы и проведены в многолетнем опыте, заложенном в 1996 г. Владимирского ополья. Объекты исследований - культуры полевого севооборота - ячмень, яровая пшеница, озимая рожь, озимая пшеница.
Агрохимические показатели перед закладкой опыта: содержание подвижного Р205 по Кирсанову 12,7 мг, обменного К20 по Масловой - 15,4 мг/100 г почвы, что соответствует повышенному содержанию этих элементов; реакция среды близкая к нейтральной, рНКС| - 5,7. Опыт заложен в 4-кратной повторности, расположение вариантов систематическое, площадь опытной делянки 140 м2.
В таблице 1 приведена схема севооборотов многолетнего стационарного полевого стационара.
Лабораторные анализы выполняли в отделе агрохимии
методы. Исследования стационарном полевом на серых лесных почвах
1. Схема севооборотов в многолетнем стационарном опыте
№ культуры Севообороты
1 2 3 4 5 5
1 Овёс + мн.травы Овёс + мн.травы Ячмень + мн. травы Ячмень + мн. травы Ячмень + клевер 2016 г. Картофель 2022 г.
2 Мн. травы 1 г.п. Мн. травы 1 г.п. Мн. травы 1 г.п. Мн. травы 1 г.п. Клевер 1 г.п. (клеверный пар) 2017 г. Ячмень + клевер 2023 г.
3 Мн. травы 2 г.п. Мн. травы 2 г.п. Мн. травы 2 г.п. Мн. травы 2 г.п. Горох - овёс 2018 г. Клевер 1 г.п. (клеверный пар) 2024 г.
4 Ячмень Яровая пшеница Озимая рожь Озимая пшеница Озимая пшеница 2019 г.
5 Черный пар Занятый пар Яровая пшеница Картофель Зернобобовые 2020 г.
6 Озимая пшеница Озимая рожь Овёс Яровая пшеница Яровая пшеница 2021 г.
и экологии ФГБНУ «Верхневолжский ФАНЦ».
В статье обобщены данные по пищевому режиму за 2021 год - конец 4-й ротации 6-польных севооборотов.
Погодные условия в 2021 году были достаточно благоприятными для получения высоких урожаев озимых культур (47,4-60,3 ц/га), но крайне неравномерное выпадение осадков в течение вегетационного периода, перепады температур способствовали снижению урожайности яровых зерновых культур до 21,0-30,5 ц/га зерна, что в 1,5 раза ниже по сравнению со среднемноголетними данными.
Весна 2021 года была затяжной. За апрель выпала почти двойная норма осадков, за май - близкая к норме. Температура в 1-й декаде мая была на 1,1 оС более низкой, чем по среднемноголетним данным. Средняя температура воздуха за июнь была на 4 оС выше, чем по многолетним данным. Это ускоряло развитие растений. Осадков же выпало близкое количество к норме. Причем, в 3-й декаде их было в 2,3-2,5 раз меньше, чем обычно. За период с 13.06 по 20.07 (за 37 дней) выпало всего 12,2 мм. Из них 36% (4,3 мм) являлись малоэффективными. Таким образом, в фазы выхода в трубку и колошения растения испытывали острый дефицит во влаге, что резко снизило урожайность зерновых яровых культур. Выпавшие в 1-й и последующих декадах августа осадки уже существенно не могли повлиять на величину урожая яровых зерновых культур, но усложнили их уборку, заметно повлияли на трансформацию азота почвы и удобрений.
Результаты и обсуждение. Данные по влиянию удобрения, обработки почвы на запасы азота в посевах озимых и яровых зерновых культур для серой лесной почвы приведены в таблицах 2 и 3.
Исследования показали, что изучаемые системы обработки почвы, удобрения, севообороты и погодные условия оказали определённое влияние на величину запасов азота нитратной и аммонийной форм в почве (табл. 2).
Запасы азота нитратов в посевах озимой пшеницы при
возобновлении вегетации составили в вариантах опыта: в слое почвы 0-20 см - 22,6-32,6 кг/га, в слое 20-40 см -22,1-47,2 кг/га. Запас азота нитратов в посевах озимой ржи при возобновлении вегетации отмечен меньшими значениями, соответственно 11,9-17,5 кг и 10,4-20,7 кг/га. К фазе колошения запас азота нитратов под обеими культурами значительно снизился и составил в слое почвы 0-20 см 4,1-5,6 кг, в слое 20-40 см - 4,0-5,4 кг/га. Такая динамика в средних запасах N-N03 во 2-й период вегетации культур (колошение) по сравнению с 1-м (отрастание озимых и трав) за 1-ю ротацию 8-польного севооборота наблюдалась и в исследованиях [6]. К уборке озимых зерновых запасы азота нитратов несколько увеличились и были более высокими в посевах озимой ржи и составили соответственно 33,7-43,2 и 23,7-39,9 кг/га. В посевах озимой пшеницы эти показатели по слоям составили к уборке в вариантах опыта 9,0-22,0 и 6,8-24,8 кг/га.
Запасы азота аммонийной формы в течение вегетации озимых культур значительно колебались и составили при возобновлении вегетации озимой пшеницы в слое почвы 0-20 см - 12,0-35,2, в слое почвы 20-40 см - 19,3-26,4 кг/га; в посевах озимой ржи они были выше - 23,0-34,0 и 23,027,1 кг/га соответственно.
Самые высокие запасы азота аммонийной формы в посевах озимых культур наблюдались в фазу колошения озимой пшеницы: 61,9-114,8 кг/га в слое почвы 0-20 см и 66,7-104,2 кг/га в слое почвы 20-40 см. В посевах озимой ржи они были несколько ниже (78,0-78,2 и 52,993,1 кг/га азота соответственно). К этому периоду при более высоких температурах активно протекали процессы аммонификации, что способствовало по сравнению с 1-м сроком наблюдений росту запасов N-NH4 в почве.
Перед уборкой озимых культур запасы азота аммонийной формы в почве заметно снизились и были близкими во всём изучаемом слое почвы. Так, запасы азота аммонийной формы в посевах озимой пшеницы составили: в слое почвы 0-20 см - 21,8-35,9 кг, в слое 20-40 см -20,0-30,9 кг/га; в посевах озимой ржи - соответственно 28,8-
2. Влияние удобрения, обработки почвы и предшественника на запасы различных форм азота под посевами озимых культур
Доза удобрения N-N0,, кг/га N-NH1, кг/га
под культуру, возобновле- перед возобновле- перед
кг д.в. /га ние вегетации колошение уборкой ние вегетации колошение уборкой
Севооборот 1. Озимая пшеница. Отвальная обработка почвы
Навоз 40 т/га + N30 32,6 52 13,8 17,5 114,8 21,8
29,8 4,9 7,2 23,0 104,2 24,1
Навоз 40 т/га + N60 32,6 4,9 22,0 22,3 62,8 28,8
47,2 5,3 24,8 19,3 69,7 30,9
Комбинированно - энергосберегающая обработка почвы
Навоз 40 т/га + N30 27,1 56 90 35,2 111,3 35,9
33,5 5,4 8,9 26,4 98,4 20,4
Комбинированно - ярусная обработка почвы
Навоз 40 т/га + N30 22,6 56 12,1 12,4 97,0 26,2
22,1 4,9 12,4 20,5 83,0 24,4
Противоэрозионная обработка почвы
Навоз 40 т/га + N30 27,1 4,1 10,0 18,2 61,9 23,7
32,6 4,0 6,8 25,1 66,7 25,8
Севооборот 2. Озимая рожь. Отвальная обработка почвы
Навоз 40 т/га + N60 17,5 4,9 33,7 23,5 78,0 36,8
20,7 5,4 23,7 23,0 52,9 31,0
Навоз 40 т/га+ N60 + 11,9 4,9 43,2 34,0 78,2 28,8
N40P40K40 10,4 5,0 39,9 27,1 93,1 21,2
Примечание. В числителе показатели в слое почвы 0-20 см, в знаменателе - в слое 20-40 см.
36,8 и 21,2-31,0 кг/га азота.
Такая динамика аммонийного азота почвы подтверждает высокую прочность связи ионов аммония почвенным поглощающим комплексом серых лесных почв Ополья, характеризующихся высокой емкостью катионного обмена (ЕКО) [7,8].
Запасы азота в почве в посевах яровых культур в течение вегетации имели более стабильные значения (табл. 3). Так, перед посевом овса запасы азота нитратной формы составляли в вариантах опыта 17,041,2 кг в слое почвы 0-20 см и 20,2-26,0 в слое 20-40 см. В фазу вымётывания метёлки наибольшее снижение запасов азота нитратов (соответственно до 12,4 и 9,8 кг/га) отмечено на фоне применения минеральных удобрений в дозе ^0Р60К60. При внесении минеральных удобрений в норме N80P80K80 снижения запасов азота нитратов в этот срок не наблюдалось: показатели по слоям 0-20 и 20-40 см соответственно составляли 36,6 и 23,6 кг/га азота. Перед уборкой овса запасы азота нитратов характеризовались высокими значениями: 34,250,4 кг/га в слое почвы 0-20 см и 26,1-27,1 в слое 20-40 см.
Запасы азота аммонийной формы перед посевом овса составляли 21,2-27,1 кг/га в 0-20 слое почвы и 21,227,1 в слое 20-40 см. К фазе вымётывания наблюдалось увеличение запасов азота аммония до 46,0-57,2 кг/га и 41,9-50,1 кг/га соответственно. Перед уборкой овса, из-за высокого увлажнения почвы, запасы азота аммония заметно возросли до 65,3-89,7 и 57,7-85,1 кг/га
соответственно. В этих условиях наблюдалась дезагрегация ППК и увеличение вытеснения ионов аммония 1 М раствором КС1 [9].
Перед посевом яровой пшеницы запасы азота нитратов в вариантах опыта колебались в пределах 16,334,3 кг/га в слое почвы 0-20 см, 19,7-40,1 - в слое 20-40 см. В фазу колошения культуры они снижались незначительно и даже увеличивались в некоторых вариантах опыта, составив, соответственно, 12,7-40,2 кг/га в слое почвы 0-20 см и 9,8-31,5 в слое 20-40 см. Наиболее низкие запасы N-N03 наблюдались в посевах яровой пшеницы при норме минерального удобрения Ш0Р90К90 на почвенной разности среднеоподзоленная серая лесная почва -12,7 кг/га и 6,8 кг/га соответственно, что, возможно, связано с более кислой реакцией среды в этой почвенной разности.
Перед уборкой культуры запасы азота нитратов в вариантах опыта, за исключением почвы со 2-м гумусовым горизонтом, преимущественно повышались и слабо зависели от нормы применения удобрения. Они составили 25,0-62,0 кг/га в слое почвы 0-20 см, а в слое 20-40 см -14,9-37,3 кг/га азота. Увеличение их обусловлено возрастанием уровня увлажнения почвы.
Динамика запасов азота аммония под овсом и яровой пшеницей была близкой (табл. 3).
Исследованиями установлено, что на динамику содержания подвижного фосфора в вариантах опыта основное влияние оказало применение удобрений в
3. Влияние системы удобрения, предшественника на запасы различных форм азота под посевами яровых культур
Доза удобрения под культуру, кг д.в. /га N-N0,, кг/га N-NH4, кг/га
посев колошение, вымётывание перед уборкой посев колошение, вымётывание перед уборкой
Севооборот 3. Овёс. Отвальная обработка почвы, серая лесная почва
N60P60K60 41,2 12,4 34,2 27,1 46,2 65,3
26,0 9,8 27,1 20,7 50,1 85,1
N80P80K80 17,1 36,6 50,4 21,2 57,2 89,7
20,2 23,6 26,0 21,1 41,9 57,7
Севооборот 4. Яровая пшеница, отвальная обработка почвы, серая лесная со вторым гумусовым горизонтом
N60P60K60 24,1 40,2 12,1 35,0 69,9 66,9
29,8 37,2 12,2 37,0 56,4 79,8
Комбинированно - ярусная обработка почвы, серая лесная среднеоподзоленная
N90P90K90 31,1 12,7 48,4 35,2 53,3 93,8
34,2 6,8 17,1 37,5 37,5 65,1
Отвальная обработка почвы, серая лесная почва
N60P60K60 34,3 37,4 33,0 17,7 48,1 74,7
40,1 16,3 27,3 18,9 43,0 72,9
N90P90K90 17,1 19,3 25,0 12,2 53,3 76,1
23,1 15,9 16,7 17,2 46,7 63,0
Севооборот 5. Яровая пшеница, отвальная обработка почвы, серая лесная почва
N60P40K40 24,2 21,4 62,0 22,5 62,1 98,6
19,7 31,5 37,3 19,6 45,9 81,9
N90P60K60 16,3 18,3 50,4 22,1 46,0 90,8
28,4 9,8 14,9 18,9 38,6 49,0
Примечание. Верхняя строка - показатели в слое почвы 0-20 см, нижняя - в слое почвы 20-40 см.
изучаемых севооборотах и почвенная разность серой лесной почвы (табл. 4, 5).
Внесение навоза в черном пару под озимую пшеницу способствовало стабилизации содержания подвижного фосфора и обменного калия в почве по сравнению с 2019 г. Содержание Р2О5 составило в вариантах опыта в слое почвы 0-20 см - 141-217, в слое 20-40 см - 142-167 мг/кг почвы, а обменного калия в соответствующих слоях - 244-431 и 244-325 мг/кг почвы.
Отмечено, что внесение навоза в занятом пару в дозе 40 т/га положительно повлияло и на содержание подвижного фосфора и обменного калия в почве под озимой рожью. По сравнению с 2019 г. произошло увеличение их содержания. Содержание подвижного фосфора в слое почвы 0-20 см составило 133-163 мг/кг, в слое 20-40 см - 125-162 мг/кг почвы, а обменного калия - 354-356 и 227-282 мг/кг соответственно. Применение органоминеральной системы удобрения из-за более высокого выноса элементов питания привело к небольшому снижению содержания подвижного фосфора со 163 до 133 и со 162 до 125 мг/кг почвы соответственно в слоях 0-20 и 20-40 см.
Исследованиями установлено (табл. 5), что с повышением уровня интенсификации применения
удобрений и интенсивности севооборотов с 3-го по 4-й и 5-й наблюдается закономерное повышение содержания подвижного фосфора в слоях почвы 0-20 и 20-40 см. В отношении обменного калия это выявлено лишь в 5-м севообороте по сравнению с 3-м.
При отвальной обработке на серой лесной почве со 2-м гумусовым горизонтом (3-й севооборот) содержание подвижного фосфора в обоих слоях было ниже, чем на серой лесной почве, обменного калия - в слое 20-40 см. То же наблюдали для калия при комбинированно-ярусной обработке на среднеоподзоленной почве при небольшом росте полного минерального удобрения (до 80 кг/га каждого элемента питания). В последнем случае в слое почвы 0-40 см среднее содержание подвижного фосфора было таким же, как и на серой лесной почве (148 и 153 мг/кг).
В изучаемых вариантах содержание подвижного фосфора в слоях 0-20 и 20-40 см было относительно близким. В то же время содержание обменного калия в слое почвы 0-20 см было более высоким, чем в слое 2040 см. Это отмечалось и в работе [10], в которой было установлено активное поглощение калия полевыми культурами из слоя почвы 20-40 см.
4. Влияние удобрения и обработки почвы на содержание подвижного фосфора и обменного калия в посевах озимых культур
5. Влияние удобрения и обработки почвы на содержание подвижного фосфора и обменного калия в посевах яровых культур
Дозы удобрения, рА
кг д.в. /га мг/кг почвы
Севооборот 1. Озимая пшеница
Отвальная обработка почвы
Навоз 40 т/га + N30 141 323
152 277
Навоз 40 т/га + N60 157 431
144 325
Комбинированно - энергосберегающая обработка почвы
Навоз 40 т/га + N30 156 317
151 270
Комбинированно - ярусная обработка почвы
Навоз 40 т/га + N30 217 295
167 244
Противоэрозионная обработка почвы
Навоз 40 т/га + N30 147 244
142 245
Севооборот 2. Озимая рожь. Отвальная обработка почвы
Навоз 40 т/га + N60 163 356
162 282
Навоз 40 т/га+ N60 133 354
+N40P40K40 125 227
Примечание. Исходное содержание Р2О5 - 127, К2О -
154 мг/кг почвы. В числителе - показатели в слое почвы
0-20 см, в знаменателе - в слое почвы 20-40 см.
Выводы. Приведены результаты исследований по изменению содержания и запасов элементов питания (подвижные формы азота, подвижный фосфор и обменный калий) под озимыми и яровыми зерновыми культурами в слоях почвы 0-20 и 20-40 см на серых лесных почвах Владимирского ополья в конце 4 ротации агроландшафтного стационара.
1. В зернопаротравяных севооборотах (1-й и 2-й) по действию 40 т/га навоза КРС в слое почвы 0-40 см наблюдали снижение запасов N-NO3 от отрастания озимых пшеницы и ржи к колошению и последующее возрастание к уборке. Запасы аммонийного азота были максимальными во время колошения, когда происходила активная аммонификация вносимых органических удобрений. К уборке запасы N-NH4 резко снижались из-за прочного связывания ионов аммония ППК серых лесных почв, характеризующихся высокой емкостью катионного обмена.
2. В ранний период вегетации овса на серой лесной почве по отвальной обработке и дозе удобрений N60Р60К60 (3-й севооборот), яровой пшеницы на среднеоподзоленной почве и дозе N90P90K90 при комбинированно-ярусной обработке (4-й севооборот)
Дозы удобрения, рА К20
кг д.в. /га мг/кг почвы
Севооборот 3. Овёс. Отвальная обработка почвы, серая
лесная почва
N60P60K60 136 379
173 345
Отвальная обработка почвы, серая лесная со вторым
гумусовым горизонтом
N60P60K60 125 369
136 234
Комбинированно - ярусная обработка почвы,
серая лесная среднеоподзоленная
N80P80K80 151 337
146 241
Севооборот 4. Яровая пшеница. Отвальная обработка
почвы, серая лесная почва
N60P60K60 192 338
159 279
N90P90K90 191 425
185 335
Севооборот 5. Яровая пшеница. Отвальная обработка
почвы, серая лесная почва
N60P40K40 210 474
186 444
N90P60K60 258 456
241 377
Примечание. В числителе показатели в слое почвы
0-20 см, в знаменателе - в слое почвы 20-40 см.
в период всходов запасы нитратного азота также были более высокими, чем в период колошения. В 5-м севообороте (яровая пшеница) в слое 0-40 см в оба срока они были близкими (34,6-51,2 кг/га). Самые высокие запасы N-NO3 под яровыми культурами сформировались к уборке из-за выпадения обильных осадков. Запасы аммонийного азота под яровыми культурами возрастали от посева к колошению и уборке: в слое 0-20 см от 12,2...35,2 кг/га при посеве до 65,0.98,6 кг/га в уборку, в слое 20-40 см - от 17,2.37,5 до 49,0.85,1 кг/га соответственно.
3. Внесение навоза в черный пар под озимую пшеницу способствовало стабилизации содержания подвижного фосфора и обменного калия в почве по сравнению с 2019 г. Содержание Р2О5 составило в вариантах опыта в слое почвы 0-20 см 141-217, в слое 20-40 см - 142-167 мг/кг почвы, обменного калия - соответственно 244-431 и 244-325 мг/кг почвы. Отмечено, что внесение навоза в занятый пар в дозе 40 т/га положительно повлияло и на содержание подвижного фосфора и обменного калия в почве под озимой рожью. По сравнению с 2019 г. произошло увеличение их содержания. Содержание подвижного
фосфора в слое почвы 0-20 см составило 133-163 мг/кг, 354-356 и 227-282 мг/кг соответственно. в слое 20-40 см -125-162 мг/кг почвы, а обменного калия -
Литература.
1. Винокуров И.Ю., Чернов О.С. Формирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия во Владимирском ополье. Владимир: Калейдоскоп, 2020. 236 с.
2. Чернов О.С. Возделывание картофеля в полевых севооборотах Верхневолжья //Владимирский земледелец. 2021. №4(98). С. 26-32.
3. Чернов О.С. Озимая пшеница в агроэкосистемах Верхневолжья//Владимирский земледелец. 2022. №1(99). С. 36-43.
4. Петербургский А.В. Агрохимия и физиология питания растений. М.: Россельхозиздат, 1971.334 с.
5. Окорков В.В. Азотное питание и эффективность систем удобрения на серых лесных почвах Верхневолжья // Владимирский земледелец. 2016. № 1 (75). С. 31-42.
6. Окорков В.В., Фенова О.А., Окоркова Л.А. Приемы комплексного использования средств химизации в севообороте на серых лесных почвах Верхневолжья в агротехнологиях различной интенсивности / ФГБНУ «Владимирский НИИСХ». Суздаль, 2017.176 с.
7. Окорков В.В., Фенова О.А., Окоркова Л.А. Серые лесные почвы Владимирского ополья и эффективность использования их ресурсного потенциала. Суздаль - Иваново, 2021. 188 с. DOI: 10.51961/9785604637470
8. Окорков В.В. К вопросу о равноценности питания растений нитратным и аммонийным азотом //Агрохимия. 2021. № 12. С. 3-14. DOI: 10.31857/S00021881221120103
9. Окорков В.В., Окоркова Л.А., Фенова О.А. Влияние удобрений на содержание подвижных форм азота в почвах Верхневолжья //Владимирский земледелец. 2020. № 1 (91). С. 4-12. D0I:10.24411/2225-2584-2020-10101.
10. Окорков В.В., Окоркова Л.А., Фенова О.А. Влияние длительного применения удобрений на динамику фосфора и калия на серых лесных почвах// Биологический круговорот питательных веществ при использовании удобрений в системах земледелия при различной интенсификации: коллективная монография / Под ред. Л.И. Ильина, С.И. Зинченко. Иваново: ПресСто, 2021. С. 85-91. DOI: 10.51961/9785604637456.
References.
1. Vinokurov I.Yu., Chernov O.S. Development of adaptive-landscape systems of agriculture in the Vladimir Opole. Vladimir: Kaleidoscope, 2020. 236 p.
2. Chernov O.S. Potato cultivation in arable rotations in the Upper Volga region // Vladimir agricolist. 2021. No.4(98). pp. 26-32.
3. Chernov O.S. Winter wheat in the agroecosystems of the Upper Volga region //Vladimir agricolist. 2022. No. 1(99). pp. 36-43.
4. Peterburgskiy A.V. Agrochemistry and physiology of plant nutrition. Moscow: Rosselkhoznadzor, 1971. 334 p.
5. Okorkov V.V. Nitrogen nutrition and efficiency of fertilizer systems on grey forest soils of the Upper Volga // Vladimir agricolist. 2016. No. 1 (75). pp. 31-42.
6. Okorkov V.V., Fenova O.A., Okorkova L.A. Techniquesfor comprehensive use of chemicals in crop rotation on grey forest soils of the Upper Volga region in agricultural technologies of various intensity /FGBNU "Vladimirsky NIISH". Suzdal, 2017.176 p.
7. Okorkov V.V., Fenova O.A., Okorkova L.A. Grey forest soils of the Vladimir Opole and the efficiency of their resource potential. Suzdal -Ivanovo, 2021.188 p.
8. Okorkov V.V. To the question of the equivalence of plant nutrition with nitrate and ammonium nitrogen //Agrochemistry. 2021. No. 12. pp. 3-14.
9. Okorkov V.V., Okorkova L.A., Fenova O.A. Impact of fertilizers on the content of labile nitrogen in the soil of the Upper Volga region // Vladimir agricolist. 2020. No. 1 (91). pp. 4-12.
10. Okorkov V.V., Okorkova L.A., Fenova O.A. Impact of long-term use of fertilizers on the dynamics of phosphorus and potassium on grey forest soils // Biological nutrient cycling in terms of fertilizer use in farming systems various intensity: collective monograph / Edited by L.I. Ilyin, S.I. Zinchenko. Ivanovo: PresSto, 2021.
DYNAMICS OF NUTRITION ELEMENTS FOR SPRING AND WINTER CROPS AT THE END OF THE FOURTH ROTATION OF SIX-FIELD CROP ROTATIONS WITHIN ADAPTIVE-LANDSCAPE AGRICULTURAL SYSTEMS
I.YU. VINOKUROV, O.S. CHERNOV, V.V. OKORKOV
Upper Volga Federal Agrarian Research Center ul. Tsentralnaya 3, poselok Noviy, Suzdalsky rayon, Vladimir Oblast, 601261, Russian Federation
Abstract. The article presents the data on the content of labile forms of nitrogen, labile phosphorus, and exchangeable potassium at the end of the fourth rotation of a 6-field crop rotation, varying in intensification level of the fertilizer use and intensity. In wheat fallow-and-grass rotation (1st and 2nd) using 40 t/ha manure in a soil layer of 0-49 cm, there is a decrease in N-NO3 reserves from the growth of winter wheat and rye to heading and the following increase to harvesting. The level of ammonium nitrogen reaches the maximum level during heading when active ammonification of applied organic fertilizers takes place. By harvesting, the level of N-NH4 significantly drops due to the strong binding of ammonium ions to the SAC of gray forest soil, which is characterized by a high cation exchange capacity. At early vegetation of oats on grey forest soil in terms of moldboard treatment and using N60P60K60 (3rd crop rotation), as well as spring wheat on medium podzolic soil and N90P90K90 with combined-tiered treatment (4th crop rotation) over the germination period, the reserves of nitrate nitrogen are also higher than during the earing period. In the 5th crop rotation (spring wheat) in the layer 0-40 cm over germination and ear formation, they
have close values of 34.6-51.2 kg/ha. The highest level of N-NO3 for spring crops is before the harvest due to heavy rainfalls. The stocks of ammonium nitrogen increased from germination to harvest. By the end of the 4th rotation on grey forest soil for winter crops, an increase in labile phosphorus is revealed. In the arable layer, it varies from 127 to 133 mg/kg, in the subarable layer - up to 125-167 mg/kg, exchangeable potassium - from 154 to 244-356 and up to 227-325 mg/kg, respectively. With an increase in the level of intensification, the content of available phosphorus and potassium increased in the 4th and 5th crop rotations compared to the 3rd.
Keywords: grey forest soils, 6-field crop rotations varies intensity, organic and mineral fertilizers, labile forms of nitrogen and phosphorus, exchangeable potassium.
Author details: I.Yu. Vinokurov, Candidate of Sciences (chemistry), leading research fellow, (e-mail: [email protected]); O.S. Chernov, Candidate of Sciences (agriculture), leading research fellow; V.V. Okorkov, Doctor of Sciences (agriculture), chief research fellow (e-mail: adm@ vnish.elcom.ru).
For citation: Vinokurov I.Yu., Chernov O.S., Okorkov V.V. Dynamics of nutrition elements for spring and winter crops at the end of the fourth rotation of six-field crop rotations within adaptive-landscape agricultural systems // Vladimir agricolist. 2022. №3. pp. 4-10. DOI:10.24412/2225-2584-2022-3-4-10.
D0I:10.24412/2225-2584-2022-3-10-17
УДК 635.64
ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВЫ И УРОЖАЙ ЗЕЛЕНОЙ МАССЫ СЛАДКОГО СОРГО
М.А. МАЗИРОВ1, доктор биологических наук, профессор
А.И. БЕЛЕНКОВ1, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, (e-mail [email protected]) З. АБУДУДЗЯБА1, аспирант К. ЗАИТУНИГУЛИ2, научный сотрудник
1Российский государственный аграрный университет - Московская сельскохозяйственная академия имени К.А. Тимирязева
ул. Тимирязевская, д. 49, г. Москва, Российская Федерация
2Научно-исследовательский институт
биоэнергетики Синьцзянская академия
сельскохозяйственных наук
Урумчи, Синьцзян, Китайская Народная Республика
Резюме. Полевой эксперимент был проведен в рамках долгосрочного опыта (2008-2018 гг.) в провинции Синьцзян, на северо-западе Китая. Проведена оценка воздействия навоза и минеральных удобрений на урожайность биомассы сладкого сорго (Xingaoliang No. 3) и агрохимические свойства почвы (илистый суглинок). Опыт включал восемь вариантов, связанных с внесением азота (N), фосфора (P), калия (K), навоза (FYM) и их различных комбинаций, которые сравнивали с контролем (CK). В результате обработок NP, PK, NK, NPK и NPKM средний выход биомассы на 30-48% повысился по сравнению с контрольным вариантом. Применение 12 т/га навоза совместно с NPK (NPKM) увеличило как урожай культуры, так и общее количество растворимых твердых веществ (TSS) в нем на 48 и 7,9% соответственно. Норма внесения навоза 18 т/га оказала неблагоприятное воздействие на урожайность. TSS в стеблях, содержание в почве N и K по всем вариантам снизились. Органический углерод почвы, общее содержание солей и доступный P с применением навоза в указанной дозе увеличились. Величина pH почвы стабилизировалась на уровне 7,8-8,2 единиц. Таким образом, 12 т/га навоза (FYM) - это наиболее эффективная норма для однократного внесения или внесения совместно с минеральными удобрениями под сорго в засушливых условиях провинции Синьцзян. Была установлена наиболее оптимальная норма внесения азотных и калийных удобрений, увеличивающих
урожайность сорго, а также нормы орошения с целью снижения потребности в элементах питания.
Ключевые слова: полевой опыт, питательные вещества почвы, биологическая масса, сорго двухцветковое, навоз, минеральные удобрения, засоление, засушливый регион, климат.
Для цитирования: Мазиров М.А., Беленков А.И., Абудудзяба З., Заитунигули К. Влияние удобрений на плодородие почвы и урожай зеленой массы сладкого сорго // Владимирский земледелец. 2022. №3. С 10-17. D0I:10.24412/2225-2584-2022-3-10-17.
Сахарное сорго, является одной из урожайных и ценных культур, традиционно возделываемой в центральных и южных регионах Российской Федерации и Китайской Народной Республики. В современных условиях сахарное сорго рассматривается как высокорентабельная альтернатива кукурузе с широким ареалом возделывания и разносторонним использованием. Сахарное сорго, вследствие своей биологической пластичности к почвенно-климатическим условиям, с успехом может возделываться в зоне сухих степей, в лесостепной и даже в лесной зоне. В то же время сорго весьма отзывчиво на дополнительное увлажнение и удобрение. По своей биологии и агротехнике оно сходно с кукурузой [1, 2].
К преимуществам сахарного сорго относятся: высокая урожайность зеленой массы и семян, возможность использования зеленой массы на раннюю подкормку, сено, сенаж, силос, для пастьбы, а также для получения сахарозо-фруктозо-мальтозного сиропа в качестве рентабельной альтернативы сахарной свекле.
Сорго - высокоотавная культура. В ЦЧР РФ в условиях средней влагообеспеченности, на хорошем минеральном фоне она дает два укоса зеленной массы. В лесостепной зоне урожайность достигает 800-1290 ц/га, в зоне сухих степей - до 600 ц/га. По кормовым достоинствам зеленая масса приближается к кукурузе - в 100 кг содержится 20-25 кормовых единиц. В стеблях содержится: 11,25% сахарозы и 2,75% других сахаров, 7,32% клетчатки, 5,15% крахмала,
