CC BY
19
УДК 631.85:631.51
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФОСФОРНЫХ УДОБРЕНИЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СТЕПЕНИ ОКУЛЬТУРЕННОСТИ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ
И.В. Тованчев, аспирант (научный руководитель - Н.А. Кирпичников, д.с.-х.н.)
ВНИИ агрохимии имени Д.Н. Прянишникова, e-mail: ilya.vladimirovich89@yandex.ru
В полевом опыте на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве с различной степенью окультуренности установлены закономерности действия различных доз фосфорных удобрений на урожайность и показатели качества ярового ячменя сорта Нур. Показано, что на слабо-окультуренной почве формируется такая же высокая урожайность, как и на окультуренной при внесении высоких доз фосфорных удобрений.
Ключевые слова: эффективность, фосфорные удобрения, окультуренность, дерново-подзолистая почва, урожайность, качество, яровой ячмень.
THE EFFECTIVENESS OF PHOSPHORUS FERTILIZERS, DEPENDING ON THE DEGREE OF CULTIVATION OF SODDY-PODZOLIC SOIL
Ph.D. student I.V. Tovanchev (scientific supervisor - Dr. Sci. N.A. Kirpichnikova)
All-Russian Research Institute of Agrochemistry named after D.N. Pryanishnikov, e-mail:
ilya.vladimirovich89@yandex.ru
In the field experiment on soddy-podzolic heavy loamy soil with varying degrees of cultivation, the regularities of the action of various doses of phosphorus fertilizers on the yield and indices of the quality of spring barley of the variety Nur were established. It is shown that on the poorly cultivated soil the same high yield is formed as well as cultivated when high doses of phosphorus fertilizers are applied.
Keywords: efficiency, phosphorus fertilizers, cultivation, soddy-podzolic soil, yield, quality, spring barley.
Проблема оптимизации фосфорного питания растений, несмотря на некоторое улучшение обеспеченности почв фосфором под влиянием интенсивной химизации в 70-80-х годах ХХ века, остается одной из основных задач земледелия. При резком отрицательном балансе фосфора и низких темпах известкования в настоящее время слабообеспеченные подвижными фосфатами дерново-подзолистые почвы Центрального Нечерноземья с повышенной кислотностью составляют около 60% [1]. В этих условиях важно рационально использовать фосфорные удобрения при интенсивных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур.
Яровой ячмень сорта Нур селекции Московского НИИСХ «Немчиновка» относится к ценным сортам по качеству, его направление зернофуражное и пивоваренное, отличается высоким потенциалом по урожайности [2]. Однако отзывчивость этого сорта ячменя на различный уровень фосфорного питания растений в зависимости от агрохимических свойств дерново-подзолистых почв
в условиях полевого опыта изучена недостаточно.
Цель исследований - изучение влияния различных доз фосфорных удобрений в зависимости от агрохимических свойств и степени окультуренности дерново-подзолистой почвы на урожайность и некоторые показатели качества ярового ячменя сорта Нур.
Методика исследований. Полевой опыт проводили на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве Центральной опытной станции ВНИИА (Московская обл.) на соседних участках опытного поля (с. Шебацево) с различными агрохимическими свойствами (табл. 1).
Почва слабоокультуренная и окультуренная различается по кислотности (сильнокислая и слабокислая) и по обеспеченности подвижными фосфатами (низкое и среднее - повышенное), содержание подвижного алюминия в почве очень низкое
1. Агрохимические свойства дерново-подзолистой тя-
Показатель Слабоокульту- Окультурен-
ренная ная
PHkci 4,1-4,5 5,1-5,4
Нг, мг-экв/100 г (по Каппену) 4,7-5,2 2,6-3,1
S, мг-экв/100 г (по Каппену-Гильковичу) 7,2-8,4 10,5-12,0
Al, мг/100 г (по Соколову) 1,40 2,25
Р2О5, мг/кг (по Кирсанову) 35-60 90-120
К2О, мг/кг (по Кирсанову) 90-120 130-150
Гумус, % (по Тюрину) 1,65-1,72 1,70-1,82
(1,40-2,25 мг/100 г), по содержанию гумуса почвы существенно не различаются.
Минеральные удобрения: аммиачную селитру (К 34,6%), двойной суперфосфат (Р2О5 42%) и хлористый калий (К2О 56%) вносили вручную. Площадь делянок 66 м2 (16,5 х 4 м), повторность четырехкратная. Предшественник ячменя - озимая пшеница. Анализы почвы и растений проводили согласно ГОСТ.
Агротехника обычная, принятая на опытной станции, уборку урожая ячменя проводили комбайном «Сампо», статистический анализ данных осуществляли дисперсионным методом.
Вегетационный период 2015 г. отличался повышенным количеством осадков: так, в мае их выпало в 4-5 раз больше среднемноголетней нормы, в июле они превысили среднемноголетнее количество почти в 3 раза. В условиях 2016 г. наблюдался дефицит влаги: так, в последнюю декаду июня и первую декаду июля осадков практически не было. Недостаток осадков в вегетационный период сопровождался высокой температурой воздуха (около 30°С), что сказалось на росте и развитии ярового ячменя.
Результаты. Урожайность ярового ячменя и эффективность фосфорных удобрений и существенно различалась по годам (табл. 2). В условиях более благоприятного 2015 г. на слабоокультурен-ной почве урожайность достигала 59,7 ц/га, на окультуренной - 61,5 ц/га при уровнях в контроле соответственно 29,1 и 35,2 ц/га. В условиях менее благоприятного 2016 года урожайность не превышала 42,9 и 44,7 ц/га при уровнях в контроле соот-
ветственно 22,9 и 27,0 ц/га.
Эффективность фосфорных удобрений зависела от погодных условий вегетационного периода и от агрохимических свойств почвы. В 2015 г. наибольшая прибавка урожая по сравнению с фоном N60^0 достигала: на слабоокультуренной почве 18,9 ц/га, на окультуренной - 14,2 ц/га; в 2016 г. соответственно 16,8 и 8,2 ц/га. В 2015 г. применение даже небольшой дозы фосфорных удобрений (30 кг/га Р2О5) на слабоокультуренной почве позволило получить прибавку 9,2 ц/га. В среднем за два года эффект от применения фосфорных удобрений на слабоокультуренной почве достигал 53%, на окультуренной - 27% (табл. 3).
Положительное влияние окультуренности почвы по мере повышения дозы фосфорных удобрений снижалось, наибольший эффект от окультуренно-сти почвы получен в варианте без применения фосфорных удобрений и составил в среднем 25%.
На окультуренной почве для получения максимальной урожайности не требовалось внесения высоких доз фосфорных удобрений, как на слабо-окультуренной. Практически максимальная урожайность ярового ячменя (около 50 ц/га) в данном случае формировалась при внесении дозы фосфорных удобрений Р60, в то время как на слабоокультуренной - при дозах Р90 и Р120.
Вынос фосфора урожаем ячменя зависел прежде всего от уровня урожайности, а также от некоторого повышения его содержания в растениях и достигал наибольших величин (свыше 60 кг/га) при
2. Влияние фосфорных удобрений на урожайность ярового ячменя в зависимости _ от агрохимических свойств дерново-подзолистой почвы, ц/га_
Вариант Слабоокультуренная почва Окультуренная почва
урожайность, ц/га прибавка от Р2О5, ц/га урожайность, ц/га прибавка от Р2О5, ц/га
2015 г. 2016 г. 2015 г. 2016 г. 2015 г. 2016 г. 2015 г. 2016 г.
Контроль 29,1 22,9 - - 35,2 27,0 - -
N60^0 40,8 26,1 - - 47,3 36,5 - -
N60^0 + Р30 50,0 30,7 9,2 4,6 52,9 40,0 5,6 3,5
ШК60 + Р60 54,2 36,4 13,4 10,3 58,0 44,4 10,7 7,9
N60^0 + Р90 58,9 40,0 18,1 13,9 60,3 45,2 13,0 8,7
N60^0 + Р120 59,7 42,9 18,9 16,8 61,5 44,7 14,2 8,2
НСР05 2015 г.: удобрения - 2,4, почва - 1,9; 2016 г.: удобрения - 3,0, почва - 1,8.
3. Урожайность ярового ячменя и вынос фосфора растениями в зависимости от применения фосфорных удобрений и окультуренности дерново-подзолистой почвы (среднее за 2015 и 2016 гг.)
Вариант Слабоокультуренная почва Окультуренная почва
урожайность, ц/га прибавка от Р2О5, ц/га вынос фосфора, кг/га урожайность, ц/га прибавка от Р2О5, ц/га вынос фосфора, кг/га
Контроль 26,0 - 29,1 31,1 - 33,0
N60^0 33,5 - 36,9 41,8 - 44,8
N60^0 + Р30 39,3 5,8 44,5 46,0 4,2 50,9
N60^0 + Р60 45,3 11,8 51,0 51,2 9,4 54,9
N60^0 + Р90 49,5 16,0 56,5 52,8 11,0 61,4
N60^0 + Р120 51,3 17,8 63,6 53,1 11,3 62,8
Примечание: вынос фосфора зерном и соломой.
4. Влияние фосфорных удобрений на показатели качества зерна ярового ячменя
в зависимости от окультуренности дерново-подзолистой почвы (среднее за 2015-2016 гг.)
Вариант Слабоокультуренная почва Окультуренная почва
масса 1000 зерен, г сырой белок, % Р2О5, % крахмал, % масса 1000 зерен,г сырой белок, % Р2О5, % крахмал, %
Контроль 43,4 8,50 0,93 47,53 44,1 8,62 0,89 45,95
N60K60 - фон 45,6 8,81 0,93 46,32 46,4 8,81 0,91 45,89
N60K60 + Рзо 45,9 9,03 0,94 47,01 47,2 9,31 0,93 47,26
N60K60 + Р60 46,6 9,42 0,95 44,88 48,1 9,43 0,91 46,80
N60K60 + Р90 47,6 9,61 0,93 46,13 48,3 9,91 0,95 46,08
N60K60 + Р120 48,4 9,73 1,03 46,12 48,4 10,02 1,05 47,24
внесении дозы фосфорных удобрений 120 кг/га. Однако максимальное потребление фосфора растениями при использовании высоких доз фосфорных удобрений Р90 и Р120 на окультуренной почве не сопровождалось дальнейшим повышением урожайности по сравнению с внесением дозы Рб0.
Изучаемые факторы оказали влияние на качество зерна ярового ячменя (табл. 4). С увеличением дозы фосфорных удобрений масса 1000 зерен на слабоокультуренной почве повышалась с 43,4 до 48,4 г, на окультуренной - с 44,1 до 48,4 г.
Наибольшее содержание фосфора в зерне (около 1,00%) отмечалось также при внесении высоких доз фосфорных удобрений. Содержание калия в зерне по вариантам существенно не изменялось. Что касается содержания белка, то оно от применения фосфорных удобрений заметно повышалось, особенно по сравнению с контролем. Некоторое повышение содержания сырого белка от применяемых фосфорных удобрений связано с улучшением использования азота при поступлении фосфора в растения, что также отмечалось в работах [3-5].
Содержание тяжелых металлов в зерне ярового ячменя по вариантам опыта практически не изменялось и составляло: медь 0,35-0,37 мг/кг; кадмий 0,012-0,014 мг/кг; свиней 0,14-0,17 мг/кг; цинк 21,7-22,4 мг/кг при ПДК соответственно 10 мг/кг; 0,03; 0,30 и 50,0 мг/кг. Не наблюдалось существен-
ного повышения тяжелых металлов в зерне даже при длительном применении фосфорных удобрений [7, 8]. В зависимости от дозы фосфорных удобрений на почвах с различной степенью окультуренности не отмечалось существенного повышения содержания крахмала в зерне. При внесении фосфорных удобрений на окультуренной почве за 2 года наблюдается лишь тенденция к увеличению. Аналогичные данные по влиянию фосфорных удобрений на содержание крахмала в зерне ячменя получены в полевом многофакторном опыте на дерново-подзолистой почве в работе С.Н. Адриа-нова и Г.Т. Воробьева [6].
Таким образом, при применении фосфорных удобрений на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве с различной степенью окультуренности в благоприятные годы обеспечивается достаточно высокая урожайность (около 60 ц/га) ярового ячменя сорта Нур. Для формирования такого уровня урожайности на слабоокультуренной почве требуется внесение более высоких доз фосфорных удобрений, чем на окультуренной. Применение фосфорных удобрений на фоне азот-но-калийных несколько повышало содержание сырого белка в зерне ячменя независимо от степени окультуренности почвы, но не оказало существенного влияния на содержания крахмала и на содержание тяжелых металлов.
Литература
1. Сычев В.Г., Шафран С. А. Агрохимические свойства почв и эффективность минеральных удобрений. - М.: ВНИИА, 2013. - 296 с.
2. Смирнов А.П., Садовская Э.Н., Стокозов И.П. Изучение условий питания новых сортов ячменя // Агрохимический вестник, 2010, № 3. - С. 19-22.
3. Адрианов С.Н. Формирование фосфатного режима дерново-подзолистых почв в разных системах удобрения. -М.: ВНИИА, 2004. - 296 с.
4. Никитишин В.И. Плодородие почвы и устойчивость функционирования агроэкосистемы. - М.: Наука, 2002. -С. 17-237.
5. Сычев В.Г., Кирпичников Н.А., Шильников И.А. Эффективность фосфоритной муки при известковании дерново-подзолистых почв. - М.: ВНИИА, 2015. - С. 109-117.
6. Шильников И.А., Кирпичников Н.А., Белоцветова О.Ю. Эффективность молотого фосфорита в условиях периодического известкования дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы // Агрохимия, 1998, № 5. - С. 58-65.
7. Черных Н.А., Овчаренко М.М. Тяжелые металлы и радионуклиды в биогеоценозах. - М.: Агроконсалт, 2002. - 200 с.
8. Адрианов С.Н., Воробьев Г.Т. Закономерности действия удобрений на урожайность и качество зерна ячменя Зазерский 85 на дерново-подзолистых почвах / Кн. Сорт, удобрение и защита растений в системе высокопродуктивных технологий возделывания зерновых культур. Материалы Всероссийского симпозиума (НИИСХ ЦРНЗ, ВНИПТИХИМ). - М.: МГУ, 2002. - С. 288-296.
