CC BY
9УДК 631. 8:631.445.25 (470.314)
эффективность минеральных удобрений на комплексе серых лесных почв владимирского ополья в зависимости от погодных условий
А.А.Корчагин, к.с.-х.н., И.Ю. Винокуров, к.х.н., И.М.Щукин — Владимирский НИИСХ Россельхозакадемии E-mail: [email protected] В зависимости от почвенно-климатических условий Нечерноземной зоны прибавки от применения органических и минеральных удобрений могут достигать 50-70 %. Однако нерациональное применение удобрений может приводить к ряду негативных последствий: деградации и загрязнению почв и грунтовых вод ксенобиотиками, ухудшению физико-химических свойств, эвтрофикации водоемов, повышению эрозионной опасности. Показана эффективность минеральных удобрений на серых лесных почвах в зависимости от погодных условий.
Ключевые слова: минеральные удобрения, серые лесные почвы, погодные условия, плодородие.
обменного калия - ^окому кл^мм 1. Схема применения удобрений
обеспеченности. Минеральные удо-
Владимирское ополье характеризуется чрезвычайно высокой комплексностью почвенного покрова. Примером этого служит территория Владимирского НИИСХ, где проводили исследования. Здесь насчитывается 131 наименование почв: от серых лесных, серых лесных со вторым гумусовым горизонтом, серых лесных разной степени оподзоленности, серых лесных грунтово-глееватых до дерново-подзолистых, пойменных дерновых и болотных низинных торфяно-глеевых. Поэтому разработка рациональной системы удобрения на неоднородном почвенном покрове - актуальная задача.
Полевые исследования провели в 2009-2010 гг. на базе многолетнего стационарного опыта, заложенного в 1996 г.
Агрохимические свойства почвы перед проведением опыта были следующие: рНКС1 - 5,8, содержание подвижного фосфора (по Кирсанову) - 15,1; обменного калия (по Масловой) -23,1 мг/100 г почвы. Таким образом, кислотность почвы была близка к нейтральной, содержание подвижного фосфора соответствовало повышенному, а
брения вносили по схеме, представленной в таблице 1.
Агротехника опыта: зяблевая вспашка плугом ПЛН-4-35 на глубину 20-22 см, ранневесеннее боронование бороной БЗСС-1, предпосевная культивация на глубину 8-10 см культиватором КПС-4, посев сеялкой СЗТ-3,6. Посев провели в начале мая с нормой высева ячменя -5,0-5,5, овса 5,5-6 млн. шт. всхожих семян на га. Удобрения вносили вручную по делянкам опыта в форме азофоски. Учет урожая провели методом парцелл площадью 1 м2.
Участок исследований - типичный для Владимирского ополья, он расположен на дренированной автоморф-ной равнине с небольшим уклоном западной экспозиции (крутизна 1-20). По агроэкологической классификации участок принадлежит к зональному автоморфному типу земель. Почвенный покров характеризуется высокой неоднородностью, на его площади выделяется от восьми до шестнадцати
Год Дозы удобрений NPK, кг д.в./га
Овес (Астор) Яровой ячмень (Зазерский 85)
2009 0 - 30 - 60 90
2010 0 15 30 45 60 90
почвенных разностей различного таксономического уровня: серые лесные неоподзоленные и разной степени оподзоленности, темно-серые лесные, серые лесные остаточно-карбонатные, серые лесные со вторым гумусовым горизонтом (ВГГ) разной степени оподзоленности; встречаются также почвы с признаками оглеения профиля разной степени.
Более 40 % площади участка занимают типичные серые лесные почвы без видимых признаков оподзо-ленности в профиле; остальные 60 % почв содержат в профиле элементы оподзоленности: от фрагментарной кремнеземистой присыпки до самостоятельного элювиального горизонта. Широко представлены типичные для Владимирского ополья почвы со ВГГ.
август
-2010 г.
рис. 1. Температурный режим (а) и количество осадков (б) в годы проведения опытов
б
ВлаЭишрскш ЗемдеШеЩ)
№ 1 (59) 2012
15,7 14,5 14,4 14,1
11,7 11,7
0,9 1 1,2 1,7 2,1
0-20 см | 20-40 см
сл
0-20 см 20-40 см
СЛГ
0-20 см 20-40 см 40-60 см 0-20 см 20-40 см 40-60 см СЛ СЛГ
□ кущение ■ колошение □ полная спелость
□ кущение ■ колошение
б
рис. 2. динамика запасов продуктивной влаги, а-2009 г., б-2010 г.
Сл - для серой лесной почвы; слг - для серой лесной почвы со вторым гумусовым горизонтом.
Рис. 3. Влияние элементарных почвенных ареалов (ЭПА) на динамику содержания элементов питания (2009 г.)
ш
□ 0
■ 30
□ 60
□ 90
N03 Р205 К20
Рис. 4. Влияние удобрений на динамику содержания элементов питания (2009 г. 2. Влияние ЭПА и удобрений на урожайность зерна овса, ц/га (2009)
Почвенная разность Дозы удобрений, кг д.в./га
0 М30Р3оКо М30Р3оКо М30Р3оКо Среднее
Серая лесная 32,6 36,1 35,0 36,4 35,0
Серая лесная с ВГГ 38,8 42,7 38,8 40,3 40,0
Р < 0,05 НСР05, ц/га (среднее по ЭПА) 3,6
Периодичность встречаемости почв со ВГГ составляет от 20 до 70-80 м, а площадь, занятая этими почвами, равняется в среднем по полям 26,3 %.
Метеорологические условия в годы проведения опытов резко отличались между собой (рис.1). Если условия вегетационного периода 2009 года были
№ 1 (59) 2012
близки к среднемноголетним, то для 2010 г. характеризовались повышенным температурным режимом и сильной засухой в июле месяце.
Существенные различия метеорологических условий подтверждают и наблюдения за влажностью почвы (рис. 2).
Запасы продуктивной влаги в слое почвы 0-60 см в 2009 г. в течение всего вегетационного периода были удовлетворительными (по классификации Медведева и др., 2002). В 2010 г. содержание доступной влаги к фазе колошения снижается до влажности завядания. Влияние почвенных разностей было несущественным. Однако, на почве со ВГГ отмечена тенденция несколько большего содержания влаги в начале и конце вегетационных периодов, что, очевидно, связано с большей влагоемкостью второго гумусового горизонта.
В условиях 2009 г. значительное влияние на динамику содержания питательных веществ оказали удобрения. Содержание элементов питания по почвенным разностям в течение вегетации существенно не различалось. В фазе колошения наблюдается снижение количества нитратов в пахотном слое почвы (рис. 3). Содержание подвижного фосфора и обменного калия было высоким в течение всего вегетационного периода.
Удобрения существенно влияли на содержание в почве нитратов, по-движного фосфора и калия. С фазы колошения их содержание значительно повысилось при дозах внесения по 60 и 90 кг д.в./га каждого элемента питания полного минерального удобрения (рис. 4).
В условиях 2010 г. ЭПА не оказали существенного влияния на динамику рНКС1 и содержание питательных веществ (рис. 5).
С ростом доз удобрений наблюдалось увеличение концентрации питательных веществ уже в начале вегетации растений (рис. 6). Содержание нитратного азота при внесении 90 кг/га азота достигло высокого
8лаЭишрскт ЗемлеШеЩ)
31,2
□ СЛ ■ СЛГ
36,0 30,0 25,0 20,0
о
0
1 15,0 10,0
рНсол. N03 Р205 кущение
К20 рНсол. N03 Р205 колошение
mi
Шал
Рис. 5. Влияние ЭПА на динамику рНКС1 и содержание элементов питания (2010 г.)
рНсол. N03 Р205 К20 рНсол. N03 Р205 К20 кущение колошение
рис. 6. Влияние удобрений на динамику рнКС1 и содержание элементов питания (2010 г.)
3. Влияние ЭПА и удобрений на урожайность зерна ячменя, ц/га (2009)
Почвенная разность Дозы удобрений, кг д.в./га
N60P60K60 N90P90K90 N60P60K60 N90P90K90 N60P60K60 N90P90K90 Среднее
Серая лесная 47,7 46,3 46,8 43,9 47,6 46,4 46,4
Серая лесная с ВГГ 47,7 53,7 52,7 49,2 54,9 50,2 51,4
Р > 0,05 НСР05, ц/га (среднее по ЭПА) 4,2
4. Влияние почвенных разностей на урожай
ячменя, ц/га (2010)
зерна овса
Почвенная разность Овес Ячмень
Серая лесная со ВГГ 37,5 26,5
Серая лесная 35,8 24,8
НСР05, ц/га 3,1 4,1
5. Влияние уровней интенсификации на урожайность зерна овса и
ячменя, ц/га
Доза удобрений, кг д.в. на 1 га Урожай овса, ц/га Доза удобрений, кг д.в. на 1 га Урожай ячменя, ц/га
- 34,9 N45P45K45 22,3
N15P15K15 37,0 N60P60K60 24,7
N30P30K30 39,1 N90P90K90 27,7
НСР05, ц/га 4,5 НСР05, ц/га 5,5
уровня (24,9 мг/100 г). С применением высоких доз физиологически кислых удобрений, очевидно, связан и небольшой рост кислотности почвы в этом варианте - снижение рНКС1 до среднекислого уровня (4,8). К фазе колошения различия между вариантами сглаживаются.
Влияние почвенных разностей и эффективность минеральных удобрений существенно зависели от погодных условий.
В благоприятный 2009 г. урожайность овса на серых лесных почвах составила 35,0 ц/га, на почвах с ВГГ -40,0 ц/га. Урожайность ячменя на серых лесных почвах равнялась 46,4 ц/га, на почвах с ВГГ -51,4 ц/га. В среднем урожайность овса и ячменя на серой лесной по-
ВлаЭимгрскт Земледелец*
чве со вторым гумусовым горизонтом по сравнению с серой лесной была на 5 ц/га более высокой (табл. 2 и 3). По обеим почвенным разностям от применения удобрений урожай овса хотя и возрастал, но это увеличение
было недостоверным. Урожайность зерна ячменя при внесении N Р К на серой лесной почве достигла 47,7 ц/га. Дальнейший рост дозы полного минерального удобрения уже не приводил к увеличению урожайности этой культуры. Близкие закономерности наблюдались и для серой лесной почвы со ВГГ.
В условиях 2010 г урожайность яровых культур была существенно ниже. На серых лесных почвах урожайность овса составила 35,8 ц/га, на почвах со ВГГ - 37,5 ц/га, ячменя - 24,8 и 26,5 ц/га, соответственно (табл. 4).
В засушливый 2010 год удобрения, внесенные поверхностно после выпадения обильных майских осадков, достоверно не повысили урожаев возделываемых культур (табл. 5). В то же время при внесении их под культивацию под яровые зерновые на тех же почвах прибавка от полного минерального удобрения и в засушливый 2010 год варьировала от 7,0 до 9.0 ц/га.
Таким образом, более высоким потенциальным плодородием обладают почвы со вторым гумусовым горизонтом. Это преимущество сохраняется при внесении низких доз минеральных удобрений (до 30 кг/га NPK). При внесении более высоких доз удобрений эти различия между ЭПА нивелируются. В остро засушливые годы эффективность удобрений может сильно снижаться из-за их позиционной недоступности растениям.
A.A.Korchagin, I.J.Vinokurov, I.M.Shchukin. EFFICIENCY OF MINERAL FERTILIZERSON THE GRAY WOOD SOILS OF VLADIMIR OPOLJE DEPENDING ON THE WEATHER CONDITIONS
Depending on it is soil-environmental conditions the Nonchernozem zone of an increase from application of organic and mineral fertilizers can reach 50-70 %. However irrational application of fertilizers can lead to a number of negative consequences: to degradation and pollution of soils and ground waters xenobiotics, to deterioration of physical and chemical properties, evtrofication of reservoirs, to increase of erosive danger. Efficiency of mineral fertilizers on gray wood soils Vladimir opolje depending on weather conditions is shown.
Keywords: mineral fertilizers, gray wood soils, weather conditions, fertility.
№ 1 (59) 2012
и
