CC BY
11
УДК 504.3.054:630:385
ДИНАМИКА СОДЕРЖАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ В СЕЯНЫХ ЗЛАКОВЫХ ТРАВОСТОЯХ ПРИ ЗАДЕЛКЕ В ПОЧВУ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ БИОМАССЫ
!Я.И.О. Адико, 2Н.А. Семенов, д.б.н., !А.В. Шуравилин, д.с.-х.н. 1 Российский университет дружбы народов, e-mail: [email protected] 2ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса, e-mail: [email protected]
Показана динамика содержания элементов питания растений в надземной части сеяного злакового травостоя в условиях естественного плодородия дерново-подзолистой почвы восьмилетней закустаренной и залесенной залежи, используемой ранее (более 40 лет) в полевых севооборотах. Установлено, что наиболее оптимальные условия для поглощения азота злаковыми травами как по годам, так и в среднем за 3 года создаются при заделке мелколесья осины, а наименее благоприятные - при заделке мелколесья березы с одноразовым внесением 40 т/га навоза. При заделке мелколесья березы злаковый травостой и на пятый год жизни использовал азот из разложившейся на 69% биомассы березы. Исследования показали, что через 5-6 лет необходима органическая подкормка созданного злакового травостоя по заделанному в почву мелколесью березы и подкормка минеральным азотом многолетних трав, созданных по заделанному в почву мелколесью осины.
Ключевые слова: биомасса, залежь, элементы питания, злаковые травостои, динамика, почва.
DYNAMICS OF ELEMENTS IN SEEDED GRASS MIXTURES IN THE EMBEDDING IN THE SOIL OF DIFFERENT BIOMASS
J.I.O. Adiko, 2N.A. Semenov, A.V. Shuravilin
1 Russian University of friendship of peoples, e-mail: [email protected] 2All-Russian SRI for forages named after V.R. Williams, e-mail: [email protected]
Shows the content of nutrients (N, P, K, Ca) in the aerial part seed cereal grass in the natural fertility of sod-dy-podzolic soil over-bushed and forested fallow, previously used (over 40 years) in field crop rotations; the dependence of the concentration (N, P, K, Ca) of perennial grasses from species composition and complex embedded in the soil biomass, the degree of mineralization and the content in the soil. The fact that the optimum conditions for the uptake of nitrogen the grasses are created by incorporation of the undergrowth of aspen, and the least favorable - when sealing low forest of birch from disposable making 40 t/ha manure. By incorporation of low forest of birch trees grass herbage and on the 5th year of life used the nitrogen from decayed only 69% of the biomass of the birch. Years of research have shown that after 5-6 years needed for organic fertilizing established grass sward on embedded in the ground of the low forest of birch and the top dressing of mineral nitrogen by perennial grasses, created by embedded in the soil, the undergrowth of aspen.
Keywords: biomass, accumulation, batteries, grass swards, dynamics, soil.
В Нечерноземной зоне России свыше 40 млн. га пашни не используется, зарастает древесно-кустарниковой растительностью, и эти площади переходят в залежь. В связи с увеличением потребности населения в производстве животноводческой и растениеводческой продукции в настоящее время эти земли необходимо вернуть в интенсивное сельскохозяйственное производство. Предыдущими исследованиями показана негативная роль заделанной в почву различной древесно-кустарниковой массы на вынос КРК и Са надземной массой, на урожайность злаковых трав и питательность корма [1-9]. Однако влияние минерализующейся в почве
биомассы на содержание этих элементов в полученном без удобрений травянистом корме изучено недостаточно.
Цель исследований - изучение влияния различных видов заделанной в дерново-подзолистую почву биомассы с учетом естественного плодородия на содержание NPK и Са в сеяных злаковых травостоях и их вынос многолетними травами.
Методика. Опыты проведены на сеяных злаковых травостоях, созданных на восьмилетней дре-весно-кустарниковой залежи, заросшей порослью ивы, мелколесьем березы и осины, без внесения удобрений на дерново-средне- (до слабо-) подзоли-
стой тяжелосуглинистой почве при естественном плодородии. Характеристика пахотного слоя (0-20 см): pHKCl - 5,24; содержание гумуса - 2,2%; гидролитическая кислотность - 2,66 мг-экв/100 г почвы; азот общий - 0,126%; Р2О5 (подвижный) - 185-200 мг/кг почвы; К2О (обменный) - 58 мг/кг почвы.
Методы исследований лизиметрические в лизиметрах-монолитах (без нарушения сложения почвенного профиля) мощностью (глубиной) 130 и 200 см, площадью 0,5 и 0,8 м2 в трехкратной повторно-сти. Методы определения агрохимических свойств общепринятые для дерново-подзолистых почв.
В заделанной в почву залежи различной биомассы в 2006 г. концентрация NPK и Са составляла, соответственно: ива (надземная масса) - 1,17%; 0,57; 0,80; 0,87%; ива (корни) - 0,40%; 0,37; 0,57; 0,82%; береза (надземная масса) - 1,28%; 0,64; 0,67; 0,73%; береза (корни) - 0,40%; 0,41; 0,36; 0,21%; осина (надземная масса) - 1,34%; 0,50; 0,83; 0,84%; осина (корни) - 0,35%; 0,23; 0,45; 0,38%. Навоз КРС (при влажности 61%) содержал Н,бщ. - 0,52%; Р2О5 - 0,29; К2О - 0,62%; зола - 13%.
Результаты исследований. За три года снижение концентрации азота в запаханной биомассе происходит в следующей последовательности: осина - береза - ива. Как правило, концентрация Р2О5 выше в надземной массе, чем в корнях. Это можно объяснить первоначально высокой обеспеченностью почвы фосфором и преобладанием разнотравья с участием бобовых. Потенциальный запас Р2О5 с запаханной в почву поросли ивы составил 71 кг/га, с мелколесьем осины - 132, березы - 163 кг/га. Древесно-кустарниковая растительность содержит менее 1% калия, хотя его потребление, особенно надземными органами, было значительным. Так, в биомассе ивы накапливалось потенциально-доступного К2О (СВ) - 101 кг/га, березы - 167, осины - 222 кг/га. В надземной массе ивы, березы, осины, потенциальный запас СаО (СВ), соответственно: 90, 158, 207 ц/га; в корнях - 27, 13, 15 ц/га.
Результаты за 2011 г. показали, что содержание азота и фосфора в травостоях возрастает от первого укоса ко второму. Концентрация К2О во втором укосе трав снижалась в контроле (пашня), при запашке осины, а при запашке ивы и березы - возрастала. Концентрация СаО во втором укосе (по всему опыту) была выше, чем в первом.
Практический и теоретический интерес представляет вопрос о влиянии различной заделанной в почву биомассы при естественном плодородии почв на содержание в корме сеяных злаковых трав ^бщ., P2О5, К2О, СаО (табл. 1). Установлено, что наиболее оптимальные условия для поглощения азота злаковыми травами, как по годам, так и в среднем за три года, создаются при заделке мелколесья осины, а наименее благоприятные - при заделке мелколесья березы с одноразовым внесением
навоза. Последнее связано с тем, что положительное действие (и последействие) органического удобрения закончилось, а также - вследствие полной минерализации мелколесья березы и израсходования злаковым травостоем высвободившегося из разложившейся биомассы азота. При заделке мелколесья березы не удобряемый злаковый травостой еще и в 2012 г. «подпитывался» не использованным полностью азотом в разложившейся на 65% биомассе березы.
Опыт с заделкой древесно-кустарниковой поросли и мелколесья в 2006 г., а также результаты многолетних исследований позволяют сделать один из практических выводов: через 5-6 лет необходима органическая подкормка созданного злакового травостоя по заделанному в почву мелколесью березы. Наиболее высокое содержание в злаковых травостоях фосфора, калия и кальция в среднем за три года было при заделке мелколесья осины, а наименьшее - при заделке березы + одноразовое внесение навоза 40 т/га.
Следует отметить, что содержание фосфора и кальция в травостоях было выше без внесения удобрений, чем при внесении ^0К90 (на всех вариантах). Этот факт можно объяснить тем, что внесение только азота и калия способствовало ускорению ростовых процессов надземной части злаковых трав, и вследствие этого корневая система «не успевала» перехватывать фосфаты почвы; поэтому
1. Концентрация NPK и Cа в надземной массе злаковых травостоев, % сухого вещества
Вариант Годы Показатель
N Р2О5 К2О СаО
Консервация пашни контроль 2011 1,25 0,93 2,70 1,01
2012 1,54 0,83 2,46 0,98
2013 1,65 0,92 2,34 1,05
Среднее 1,48 0,89 2,50 1,01
Залежь с порослью ивы 2011 1,50 О,97 2,79 1,23
2012 1,51 0,86 2,41 1,24
2013 1,61 0,81 2,34 1,66
Среднее 1,54 0,88 2,51 1,38
С мелколесьем березы 2011 1,38 0,98 2,47 1,17
2012 1,52 0,86 2,28 0,95
2013 1,50 0,86 2,51 1,65
Среднее 1,47 0,90 2,42 1,26
С мелколесьем осины 2011 1,59 0,95 2,93 1,,50
2012 1,60 0,96 2,74 1,35
2013 1,67 0,88 2,68 1,67
Среднее 1,62 0,93 2,78 1,51
С мелколесьем березы + навоз, 40 т/га 2011 1,26 0,86 2,28 0,84
2012 1,43 0,75 2,17 1,04
2013 1,48 0,78 2,34 1,37
Среднее 1,39 0,80 2,26 1,08
НСР05 2011 0,15 0,07 0,24 0,18
2012 0,12 0,06 0,19 0,14
2013 0,10 0,08 0,16 0,21
Среднее 0,13 0,07 0,21 0,16
2. Содержание NPK и Cа в надземной массе
на неудобряемых фонах корни (в поисках пищи) энергичнее усваивали подвижные формы фосфора.
Следовательно, можно ожидать не одинаковые величины накопления фосфора в корнях на различных фонах. Можно также предположить и то, что фосфаты почвы, длительно вносимые с фосфорным удобрением, менее доступны растениям, чем све-жевнесенный фосфор минеральных удобрений.
В контроле в 2013 г. концентрация фосфора в растениях на 43% стала выше, чем при внесении удобрений, то есть, произошло резкое обеднение почвы подвижным фосфором. Следовательно в 2013 г. необходимо было внесение фосфорных удобрений, так как вынос Р2О5 с урожаем также резко увеличился. Эта тенденция была характерна и по остальным вариантам не только для фосфора, но и для кальция.
Динамика содержания элементов питания в сеяных злаковых многолетних травах по отношению к контролю (пашня - 100%) показывает (табл. 2) значительное снижение концентрации азота и фосфора в травостоях по заделанной в почву ивы и березы
от 2011 г. к 2013 г. Например, содержание азота и фосфора при заделке ивы снизилось, соответственно, на 22% (от 120 до 98) и на 16% (от 104 до 88), а при заделке березы на 19 и 11%. При заделке осины, хотя содержание азота в травостое было выше, чем в контроле, наблюдалось более резкое (на 25%) снижение содержания азота к третьему году. Это объясняется 100% израсходованием азота из полностью минерализованной запаханной биомассы осины в 2013г. По той же причине снизилась концентрация фосфора в растениях. Содержание калия и кальция в травостоях повышалось от первого к третьему году. Однако при заделке березы содержание калия в злаковых травах в среднем за 3 года было ниже, чем в контроле на 6-13%. Следует отметить, что без минеральной калийной подкормки злаковые травостои (особенно при заделке осины и березы с навозом) использовали почвенный калий, превращаемый из необменной формы в обменную.
Результаты по содержанию изучаемых элементов в травостое в среднем за три года показали, что в контроле (пашня) содержание азота и фосфора последовательно снижалось. Содержание калия, по сравнению с 2011 г., в 2012-2013 гг. снизилось на 0,51%, снижение СаО в среднем на 0,16% было лишь в 2012 г. При заделке в почву поросли ивы, мелколесья березы и осины закономерность по содержанию NPK и Са, как и в контроле, сохранилась примерно в том же порядке (с различной вариабельностью). Характерно, что наиболее заметное снижение содержания элементов наблюдалось в 2012 г.
Таким образом, многолетние исследования позволяют сделать вывод, что через 5-6 лет необходима подкормка органическим удобрением созданного злакового травостоя по заделанному в почву мелколесью березы и подкормка минеральным азотом многолетних трав, созданных по заделанному в почву мелколесью осины. На шестой год жизни трав при резком обеднении почвы подвижным Р2О5 необходимо внесение Р-удобрений (даже при временно избыточном его содержании в почве 6 лет назад).
злаковых трав, % относительно контроля
Вариант Годы Показатель
N P2O5 K2O CaO
Пашня контроль 2011-2013 100%
Среднее 100 100 100 100
Залежь с порослью ивы 2011 120 104 103 122
2012 98 104 98 127
2013 98 88 100 158
Среднее 104 99 100 137
С мелколесьем березы 2011 110 105 92 116
2012 99 104 93 97
2013 91 94 107 157
Среднее 99 101 97 125
С мелколесьем осины 2011 126 102 109 149
2012 103 116 111 138
2013 101 96 115 159
Среднее 109 105 111 150
С мелколесьем березы + навоз, 40 т/га 2011 101 93 85 83
2012 93 90 88 106
2013 90 85 100 131
Среднее 94 87 90 107
Литература
1. Семенов Н.А., Муромцев Н.А, Шуравилин А.В. Влияние запаханной дернины на инфильтрационные потери химических элементов и урожайность сеяных трав // Земледелие, 2009, № 3. - С. 20-21.
2. Семенов Н.А., Косолапов В.М., Балабко П.Н. Влияние степени минерализации запаханной биомассы разновозрастной залежи на потребление биогенных элементов растений и качество корма сеяных трав / Проблемы и перспективы биологического земледелия. Мат. Междунар. науч. конференции. г. Ростов-на-Дону. Южный Федеральный Университет, 23-25.09.2014. - С. 197-206.
3. Семенов Н.А., Шуравилин А.В., Анж Э.С. и др. Проблемы реставрации залежных земель в лесной зоне России // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия «Агрономия и животноводство», 2014, № 3. - С. 35-41.
4. Семенов Н.А., Муромцев Н.А, Шуравилин А.В., Анисимов К.Б. Влияние запаханной биомассы древесной растительности на урожай сеяных трав и вынос химических веществ / Материалы Международной научно-практической конференции: «Социально экономические и экологические проблемы сельского и водного хозяйства». Часть 1. «Комплексное обустройство ландшафта». - М.: 2010. - С. 338-352.
5. Семенов Н.А., Шуравилин А.В., Койка С.А. Влияние удобрений и запаханной биомассы на урожайность сеяных трав и содержание в них питательных веществ // Теоретические и прикладные проблемы агропромышленного комплекса, 2014, № 3. - С. 26-28.
6. Семенов Н.А., Шуравилин А.В., Сухарев Ю.И. Влияние запаханной древесно -кустарниковой биомассы и удобрений на продуктивность злаковых трав // Агрохимический вестник, 2015, № 1. - С. 25-27.
7. Семенов Н.А., Муромцев Н.А., Балабко П.Н. Оценка негативного влияния запаханной биомассы залежных земель в процессе их рекультивации на урожайность сеяных травостоев / Тр. научно.-практ. конференции по проблеме: «Научные основы повышения эффективности с.-х. производства в современных условиях». - Калуга: ГНУ Калужский НИИСХ РАСХН, 2014. - С. 88-93.
8. Семенов Н.А., Муромцев Н.А., Витязев В.Г. и др. Оценка продуктивности и выноса элементов питания N Р К Са сеяными травостоями в 1-е годы освоения залежных земель / Интродукция, сохранение и использование биол.-о разнообразия культурных растений: Материалы XI междунар. научно.-метод. конф., 9-13 июня 2014, Ч. 2. - Махачкала, 2014. - С. 286-289.
9. Шуравилин А.В., Семенов Н.А., Муромцев Н.А., Акутнева Е.А. Влияние запаханной древесно-кустарниковой растительности на инфильтрационный сток и потери питательных веществ // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель, 2010, № 12. - С. 82-87.
УДК 633.854.59:631.816
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ЛЬНЕ МАСЛИЧНОМ В ЦЕНТРАЛЬНОМ НЕЧЕРНОЗЕМЬЕ
О.Ю. Сорокина, д.с.-х.н.
ВНИИ льна, e-mail: [email protected]
Приведены результаты исследования эффективности различных доз минеральных удобрений под лен масличный в условиях Центрального Нечерноземья. Выявлена высокая отзывчивость льна масличного сорта ЛМ 98 на минеральные удобрения. Прибавки урожайности льносемян составили 15-44, льносоломы - 2163. Наибольшая урожайность льносемян получена при применении минеральных удобрений в дозе N45P60K90.
Ключевые слова: лен масличный, дерново-подзолистая почва, минеральные удобрения, дозы NPK, урожайность.
EFFECT OF MINERAL FERTILIZERS FOR OILSEED FLAX IN CENTRAL NON-CHERNOZEM REGIONS
Dr. Sci. O.Yu. Sorokina
All-Russian Scientific-Research Institute of Flax, e-mail: [email protected]
The results of studies on the effectiveness of different doses of fertilizers under flax in the conditions of the Central Non-Chernozem regions. The high responsiveness of oilseed flax varieties LM 98 for mineral fertilizers. Increase ofproductivity offlax seeds was 15-44, flax straw - 21-63. The highest yield of oilseed flax obtained by applying the fertilizer in N45P60K90 doze.
Keywords: oilseedflax, soddy-podzolic soil, mineral fertilizers, dose NPK, yield.
Лен масличный - перспективная высокопродуктивная культура, которую традиционно возделывают в ЦЧО, в Поволжье и на юге Западной Сибири. В последние годы возрос интерес к этой культуре и в Центральном Нечерноземье: увеличились площади посева в Нижегородской (0,7 тыс. га), Рязанской (1,4 тыс. га), Орловской (2,6 тыс. га) и Тульской (1,4 тыс. га) областях [1-3]. Лен масличный возделывают на почвах с высоким уровнем плодородия, он также хорошо отзывается на применение минеральных удобрений [4-8].
Цель работы - выявление оптимальных доз минеральных удобрений под лен масличный для получения высококачественной продукции семян и волокна в Центральном Нечерноземье.
Методика. Исследования проводили в Торжокском районе Тверской области на дерново-
подзолистой легкосуглинистой почве со следующими агрохимическими показателями: рНкс1 - 5,2, содержание фосфора - 220 мг/кг и калия - 150 мг/кг. Сравнивали наиболее применяемое комплексное удобрение - азофоска - 16%, Р2О5 - 16, К2О - 16) в дозах 2, 3 ц/га и новое для льна азотно-фосфорно-калийное удобрение с бором - 14%, Р2О5 - 23, К2О - 14 + 1 В2Оэ (ОАО «ФосАгро-Череповец») - 2,2 ц/га, выравненное по азоту к азофоске 2 ц/га. А также смесь удобрений в соотношении №Р:К = 1:2:3. Смесь удобрений состояла из аммиачной селитры, суперфосфата и калия хлористого [9]. В смеси удобрений увеличивали дозу азота с 30 до 60 кг/га д.в.
Испытания проводили на сорте ЛМ 98 селекции института льна (сорт двойного назначения: льносемена и льноволокно). Качество посевного материа-
