CC BY
35Верхневолжья/В.В. Окорков, А.А. Григорьев,Л.И. Ильин, Г.Н. Ненайденко, С.И.Зинченко, О.А. Фенова. Технологии./ГНУ«Владимирский НИИСХ» Россельхозакадемии. Владимир, 2012.56 с.
4. Высокопродуктивные экологически безопасные ресурсосберегающие технологии возделывания яровой пшеницы в агроценозах Верхневолжья/ В.В. Окорков, А.А. Григорьев, Л.И. Ильин, Г.Н. Ненайденко, С.И. Зинченко, О.А. Фенова, А.А. Безменко. Технологии. /гНу «Владимирский НИИСХ» Россельхозакадемии. Владимир, 2013. 67 с.
5. Высокопродуктивные технологии возделывания озимой ржи и пшеницы в АЛСЗ Верхневолжья / В.В. Окорков, А.А. Григорьев, С.Е. Скатова, Л.И. Ильин, Г.Н. Ненайденко, С.И. Зинченко, О.А. Фенова, А.А. Безменко, З.Е. Сатарина. / ФГБНУ «Владимирский НИИСХ». Владимир, 2014. 96 с.
6. Окорков В.В. Эффективность основных элементов адаптивно-ландшафтных систем земледелия во Владимирском ополье //Агрохимия. 2003. № 8. С. 45-56.
7. Окорков В.В., Окоркова Л.А., Фенова О.А. Удобрения и тренды в плодородии серых лесных почв Верхневолжья / ФГБНУ «Верхневолжский ФАНЦ». Иваново: ПресСто, 2018. 228 с.
8. Окорков В.В. Особенности удобрения многолетних бобово-злаковых трав азотом на серых лесных почвах Ополья // Агрохимия. 2008. № 5. С. 11-20.
9. Применение фосфогипса для удобрения клевера и других культур: рекомендации. Минск: Ураджай, 1971.15 с.
10. Рекомендации по использованию фосфогипса в сельском хозяйстве. Л. -Пушкин, 1981. 23 с.
11. Окорков В.В. Перспективы и пути использования фосфогипса для повышения плодородия кислых почв/ГНУ «Владимирский НИИСХ» Россельхозакадемии. Владимир, 2007. 76 с.
12. Окорков В.В. Усовершенствованные приемы управления продуктивностью культур в севообороте и плодородием на серых лесных почвах Верхневолжья / ФГБНУ «Владимирский НИИСХ». Суздаль, 2018.148 с.
13. Регистр технологий (базовые) производства гречихи, гороха, вики, семян клевера, картофеля и система машин для их возделывания во Владимирской области / С.И. Зинченко, А.А. Григорьев, Л.И. Ильин, Т.В. Климова. / ФГБНУ «Владимирский НИИСХ». Суздаль, 2017.140 с.
14. Окорков В.В., Фенова О.А., Окоркова Л.А. Приемы комплексного использования средств химизации в севообороте на серых лесных почвах Верхневолжья в технологиях различной интенсивности. / ФГБНУ «Владимирский НИИСх». Суздаль, 2017.176 с.
15. Косодуров К.С. Агроэкологическая оценка эффективности фосфогипса на дерново-подзолистых почвах с картофелем: дис.... канд. с.-х. н. М, 2019.153 с.
16. Окорков В.В. Проблемы повышения плодородия кислых почв за счет использования фосфогипса /Проблема фосфора и комплексное использование нетрадиционного использования минерального сырья в земледелии: материалы Межд. симпозиума (14-15марта 2000г., Немчиновка). М.: ВНИПТИХИМ, 2000. С. 152-162.
POSSIBILITIES TO INCREASE THE EFFICIENCY OF CROP ROTATIONSWITH PERENNIALGRASSES AND POTATO THROUGH PHOSPHOGYPSUM
V.V. OKORKOV, O.A. FENOVA, L.A. OKORKOVA, L.K. KONOVALOVA
Upper Volga Federal Agrarian Research Center ul. Tsentralnaya 3, poselok Noviy., Suzdalskiy rayon, Vladimir Oblast, 601261, Russian Federation
Abstract. This article presents the impact of fertilizing systems in a crop rotation on yield. The results are based on a long-term stationary experiment on grey forest soil of Vladimir Opole. It is revealed, that winter rye efficiency increases from 31.4 to 45.5 dt/ha from a single dose on NPK, double dose - up to 53.3 dt/ha, the combination of NPK and 2NPK with manure - up to 49-56 dt/ha in terms of an 8-field grain-grass crop rotation after seed fallow (vetch and oat mixture as hay). Combinations of organic fertilizers and NPK dosages are consistent with the intensive growing techniques of the crop. The yield of potato tubers varies from 137 (without fertilizers) to 200 (NPK), and 250 dt/ha (2NPK followed by 60 t/ha manure). Apply of a single dose NPK for oats after potato, its combination with manure aftereffect correspond with intensive growing techniques (47-50 dt/ha grain). One could achieve this result using N40P40K40 with manure aftereffect after spring grain crops. Grasses of the first year show productivity 40-47 dt/ha grain units and slightly depend on fertilizers. Yield increase of the second year fertilized grasses is several times lower, than by spring and winter crops. Cultivation of winter wheat after perennial grasses and apply of the single dose of NPK (49-52 dt/ha grain) correspond with intensive growing techniques, the double dosage - with high-intensive techniques (56-58 dt/ha). The last crop (barley) productivity in the crop rotation rises from 31.4-33.8 to 41-49 dt/ha grain using the dose of NPK compared to non-fertilized soil, from 44-52 dt/ha when the double dosage is applied. The data received allow to cultivate the crop though intensive and high-intensive growing techniques. This article highlights the possibilities to boost the yielding capacity of the first and second year grasses though phosphogypsum. Economic assessment of its efficiency shows, that in the crop rotation oats - first year grasses - second year grasses on the grey forest soil of Vladimir Opole the most cost-effective option is 3-5 t/ha phosphogypsum. A similar dosage has a high impact on potato crops as well.
Keywords: grey forest soil of Vladimir Opole, crops in a crop rotation, organic and mineral fertilizers, levels of cultivation technology, phosphogypsum, economic return of yield worth.
Author details: V.V. Okorkov, Doctor of Sciences (agriculture), chief research fellow (e-mail: [email protected]); O.A. Fenova, Candidate of Sciences (agriculture), senior research fellow; L.A. Okorkova, senior research fellow; L.K. Konovalova, Candidate of Sciences (economics), senior research fellow.
For citation: Okorkov V.V., Fenova O.A., Okorkova L.A., Konovalova L.K. Possibilities to increase the efficiency of crop rotations with perennial grasses and potato through phosphogypsum // Vladimir agricolist. 2020. №2. P. 18-27. DOI:10.24411/2225-2584-2020-10114.
DOI:10.24411/2225-2584-2020-10115 УДК 631.871
ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ДОЗ И СРОКОВ ВНЕСЕНИЯ АЗОТА ПРИ ЗАДЕЛКЕ СОЛОМЫ ПОД ЯЧМЕНЬ И ТРИТИКАЛЕ
И.В. РУСАКОВА, кандидат биологических наук, заместитель директора по научной работе, (e-mail: [email protected])
Всероссийский научно-исследовательский
институт органических удобрений и торфа - филиал
ФГБНУ «Верхневолжский ФАНЦ»
ул. Прянишникова, д. 2., д. Вяткино, Судогодский р-н, Владимирская обл., 601390, Российская Федерация
Резюме. Заделка послеуборочных остатков зерновых культур (соломы), характеризующихся широким отношением СN часто сопровождается иммобилизацией
g/iaduMipckiu ЗешеШеф
№ 2 (92) 2020
минерального азота, ухудшением азотного режима почв и снижением урожайности последующей культуры, что можно предотвратить внесением компенсирующего азота (как правило, N10 на 1 т соломы). Цель исследований -установить оптимальные сроки внесения (осенью или весной) компенсирующего азота при использовании соломы озимой пшеницы под яровые зерновые культуры, в т.ч. на фоне минеральных удобрений. Исследования проводили в полевом опыте (опытное поле Всероссийского НИИ органических удобрений, Владимирская обл.) на дерново-подзолистой супесчаной почве. Весеннее внесение компенсирующей дозы азота (N30) обеспечило уровень содержания N-NO3 в пахотном слое (в фазу всходы-кущение) выше в 3,4 раза, чем! в контроле, и в 11,4 раза - по сравнению с осенним внесением. Произошло увеличение нитрификационной способности (НС) почвы до 18,8 мг/кг (в 1,9 раз выше по сравнению с контролем и осенним внесением N30). Максимальное содержание нитратного азота (в ср. 21,3 мг/кг) и НС (в ср. 25,1-38,7 мг/кг) отмечено в этот срок в варианте с внесением N90Р60К60. При заделке соломы в чистом виде (без добавок азота) произошло снижение урожайности ячменя на 0,6и/га, тритикале - на 0,5 ц/га. При осеннем внесении N30 наблюдалось незначительное увеличение урожайности на 0,6 и 0,7 ц/га. Достоверные прибавки ячменя и тритикале (2,3 и 4,2 ц/га) получены при внесении N30 весной. При предпосевном внесении полного минерального удобрения NPK(60) дополнительное внесение N30 осенью не обеспечило достоверной прибавки урожайности этих культур. Полученные данные свидетельствуют, что при осенней заделке соломы и весеннем внесении минеральных удобрений в дозе по азоту дополнительное внесение компенсирующей дозы азота не требуется.
Ключевые слова: солома, минеральный азот, дерново-подзолистая почва, ячмень, тритикале.
Для цитирования: Русакова И.В. Эффективность различных доз и сроков внесения азота при заделке соломы под ячмень и тритикале // Владимирский земледелец. 2020. №2. С. 27-33. DOI:10.24411/2225-2584-2020-10115.
Перспективы улучшения баланса органического вещества в почвах зерновых агроценозов связаны в основном с увеличением поступления растительных остатков, поскольку навоз в них не вносится [1]. Однако на практике использование соломы злаковых культур, особенно под зерновые, ограничивается из-за рисков ухудшения азотного режима почв и снижения урожайности. Как известно, это связано с биологической иммобилизацией минерального азота микрофлорой, участвующей в трансформации высокоуглеродистых растительных остатков [2-4]. Процессы минерализации - иммобилизации азота в почве происходят одновременно. Превалирование той или иной фазы находится в зависимости от биохимического состава разлагающихся органических субстратов (С/^ содержания лигнина, полифенолов и др.) и степени обеспеченности минеральным азотом. Отношение С^ является определяющим фактором для прогнозирования степени иммобилизации неорганического азота. В эмпирических исследованиях определены критические значения отношения С/^ которые колеблются от 24 до 44. Это означает, что растительные остатки с соотношением С^ выше 44, такие как солома зерновых культур, вызывают чистую иммобилизацию азота [5]. На практике этот
отрицательный эффект можно устранить или снизить внесением, так называемой, компенсирующей дозы минерального азота.
В настоящее время не существует единого мнения и универсальных рекомендаций по срокам и дозам внесения компенсирующего азота при использовании соломы на удобрение. В связи с этим, установление оптимальных доз и сроков внесения азота при использовании на удобрение соломы зерновых культур имеет важное прикладное значение. Оно необходимо для разработки научно обоснованных рекомендаций по эффективному использованию соломы в качестве удобрения.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в полевом опыте, заложенном на опытном поле Всероссийского научно- исследовательского института органических удобрений и торфа (ВНИИОУ) в 2016-2018 гг.
Схема опыта: 1. Без удобрений; 2. Солома 3т/га (С); 3. С + N30 (осенью); 4. С + N30 (весной); 5. С + N30 (осенью) + N60P60K60 (весной); 6. С + N30 (весной) + N60P60K60(весной); 7. С + N60P60K60(весной).
Почва - дерново-подзолистая супесчаная, подстилаемая моренным суглинком, до закладки опыта характеризовалась следующими
агрохимическими показателями пахотного слоя: рНш
- 4,9; подвижный фосфор -122, обменный калий - 93 мг/кг почвы; Сорг. - 0,68-0,70 %.
Солому озимой пшеницы измельчали во время уборки зерна до 15-20 мм, равномерно распределяли по поверхности делянок (3 т/га), вносили компенсирующую дозу азота N30 (аммиачную селитру) согласно схеме опыта, после чего заделывали в пахотный слой почвы (0-20 см). Весной следующего года вносили компенсирующую дозу азота N30 (аммиачную селитру) и минеральные удобрения (азофоска) N60P60K60, проводили предпосевную культивацию. Опыт заложен в 2-х полях с 3-х кратной повторностью в пространстве, площадь делянок
- 23,5 м2 (5,6 х 4,2 м). Яровые зерновые культуры: ячмень (Hordeum vulgare) сорт Зазерский и тритикале (Triticosecale Wittmack) сорт Кармен высевали одновременно: в 1-ой закладке опыта 2.05.2017 г., во 2-ой - 4.05.2018 г.
Полевые наблюдения и учёты проводили общепринятыми методами. В опыте изучали: содержание в почве нитратного азота (ГОСТ 2648885); аммиачного азота (ГОСТ 26489-85); минерального азота (N-NO3+N-NH4); нитрифицирующую способность (метод Кравкова, инкубация 30 сут.); содержание углерода микробной биомассы (Смик) (метод регидратации-экстракции); учет урожайности зерна -поделяночно с пересчетом на 1 га и 14 % влажность.
Статистическую обработку экспериментальных
№ 2 (92) 2020
Владимгрскш ЗемлеШець
данных проводили методом однофакторного дисперсионного анализа (p=0,05) с вычислением значений средних, НСР и критерия Фишера для оценки существенности разности между средними с использованием программы STATVIUA. Построение графиков - с использованием компьютерной программы Excel.
Результаты и обсуждение. При поступлении растительных остатков в почву происходят биотические превращения почвенного азота: иммобилизация, реминерализация, минерализация. Инкорпорация в микробную биомассу через процесс иммобилизации удаляет азот из пула, доступного для растений. Поэтому биологическая иммобилизация азота является причиной снижения содержания минерального азота, ухудшения азотного режима для растений, снижения их продуктивности.
На каждые 100 г разложенного органического вещества (50 г углерода) микроорганизмы используют на синтез белка своей биомассы около 2 г азота. При содержании азота в органическом веществе менее 2 %, он будет полностью иммобилизован в клетках микроорганизмов, при более высоком, когда C/N<25, происходит выделение аммиака [2]. Показано, что наиболее интенсивно иммобилизация азота происходит в начальные стадии разложения соломы (первые 1-2 недели), пока не исчерпан ресурс легкоразлагаемых органических веществ в соломе (низкомолекулярных водорастворимых кислот, аминокислот, углеводов и т.п.). В этот период скорость биологического закрепления максимальная, в дальнейшем она резко снижается [3, 6].
В полевых условиях размеры иммобилизации-минерализации оценивали, сравнивая содержание минерального азота в вариантах с растительными остатками, минеральными удобрениями и в контроле без удобрений.
Минеральный азот. Изучение динамики минерального азота в пахотном слое почвы показало, что через 3 недели после внесения компенсирующей дозы^30изаделкисоломыввариантах3и5содержание нитратного азота в пахотном слое почвы составило 9,5 -12,4 мг/кг почвы, что было в 18-25 раз выше, чем в контроле без удобрений (0,5 мг/кг). В вариантах с соломой без азотных добавок содержание N-NO3 в этот срок составило 0,50-3,35 мг/кг. Весной следующего года, до внесения минеральных удобрений, нитратный азот в пахотном слое почвы не был обнаружен ни в одном из вариантов. Весеннее внесение N30 (вар. 4) в среднем за 2 года (отбор образцов 25.05.17 г. и 4.06.18 г. - фаза всходы-кущение) обеспечило уровень содержания N-NO3 - 4,2 мг/кг почвы, что в 3,4 раза выше контроля и в 11,4 раза выше, чем в варианте 3 с осенним внесением компенсирующей дозы азота.
п 10 О
lu
до посева всходы/кущение выход в трубку колошение
■ 1. Вез удобрений § 3. Солома 3 т/га +N30 осень 15. Солома 3 т/га +N30 осень+МРК (60) а 7. Солома 3 т/га +NPK (60)_
О 2. Солома 3 т/га
04. Солома 3 т/га + N30 весна
■ 6. Солома 3 т/га +N30 BecHa+NPK(60)
Рис. 1. Динамика нитратного азота в пахотном слое почвы(ср. 2017 г -2018 г. - действие)
60
50
т 40
t 30 2
| 20
fcrfl I 1 -r^rilil шмва
до посева
выход в трубку
колошение
■ 1. Без удобрений 13. Солома 3 т/га +N30 осень 15. Солома 3 т/га +N30 oceнь+NPK (60) Н 7. Солома 3 т/га +NPK (60)_
□ 2. Солома 3 т/га
Е4. Солома 3т/га + N30 весна
■ 6. Солома 3 т/га +N30 весна+NPK (60)
Рис. 2. Динамика минерального азота в пахотном слое почвы (ср. 2017 г -2018 г. - действие) Максимальное содержание нитратного азота (в среднем 21,3 мг/кг) отмечено в этот срок в варианте с внесением N90P60K60 (рис. 1).
Такая же закономерность отмечена и в динамике содержания минерального азота (сумма N0^ и NH4+) (рис. 2).
Полученные результаты согласуются с данными других исследователей. Так, по данным [7], чтобы избежать нетто-иммобилизации и ухудшения азотного режима почвы при использовании соломы доза азота должна составлять 90 кг/га.
Нитрификационная способность почвы. Значения нитрификационной способности (НС) почвы перед посевом ячменя и тритикале до внесения минеральных удобрений были близкими по всем вариантам опыта, отрицательного влияния соломы не отмечено. В фазу всходов (в ср. 25.05.17 г. - 4.06.2018 г.) внесение компенсирующей дозы азота весной (перед посевом культур) обеспечило увеличение НС до 18,8 мг/кг, что было в 1,9 раз выше по сравнению с контролем и вариантом 3, где N30 был внесен осенью. Наиболее высокие значения НС, составившие 27,5 и 38,7 мг/кг в фазу всходов, 15,8 и 19,4 мг/кг в фазу
Владишрскш ЗемлеШеф
№ 2 (92) 2020
1. Динамика содержания легкогидролизуемого азота в пахотном слое почвы опыта
до посева
кущение/выход в трубку
■ 1. Без удобрений
03. Солома 3 т/га +N30 осень
ПП5. Солома 3 т/га +N30 осень+NPK (60)
И7. Солома 3 т/га +NPK (60)_
□ 2. Солома Зт/га
□ 4. Солома 3 т/га + N30 весна
■ 6. Солома 3 т/га +N30 весна+NPK (60)
Рис. 3. Нитрификационная способность почвы - 0-20 см (в ср. 2017-2018 гг.)
кущение-выход в трубку, отмечены при внесении минеральных удобрений в дозах 60-90 кг на 1 га (рис. 3).
Легкогидролизуемый азот. Показателями обеспеченности почв азотом служат данные, получаемые при определении азота легкогидролизуемых органических соединений почвы. Легкогидролизуемая фракция азота является основным резервом для питания растений.
Полученные в опыте данные показали, что в вариантах, где солому вносили раздельно и в комбинации с компенсирующей дозой азота содержание Nлг было выше, чем в контроле. Наибольшими значениями Nлг во все сроки определения характеризовалась почва (0-20 см) в вариантах с внесением N30 весной и полного минерального удобрения (табл. 1).
Микробная биомасса. Как уже упоминалось
Вариант Легкогидролизуемый азот, мг/кг
26.04.2017 г. 26.06.2017 г. 05.10.2017 г.
1.Без удобрений 57,9 56 55,3
2. Солома 3 т/га 59,5 58,8 57,6
3. Солома 3 т/га + N30 (осенью) 61,4 58,1 57,2
4. Солома 3 т/га + N30 (весной) 61,6 60,9 57,6
5.Солома 3 т/га + N30 (осенью) + N60P60K60 63,2 60,7 58,1
б.Солома 3 т/га + N30 (весной) + N60P60K60 63,5 59,7 59,5
7. Солома 3 т/га + N60P60K60 63,7 62,1 60,0
НСР05 2,2 2,9 2,64
Р, % 1,25 1,69 1,58
Рис. 4. Содержание углерода микробной биомассы в дерново-подзолистой почве опыта (в ср. за вегетационный сезон)
№ 2 (92) 2020
выше, значительная часть азота удобрений, прежде чем поступить в растения, проходит через циклы микробной иммобилизации-минерализации.
Размеры микробной иммобилизации могут достигать 80 % от внесенного в почву азота удобрений в течение первой недели. Биологически ассимилированный азот в течение определенного времени передается из поколения в поколение усиленно размножающейся микрофлоры, и на некоторое время как бы консервируется в биомассе микроорганизмов.
Согласно полученным
экспериментальным данным, содержание микробной
биомассы в первый год зависело и от фактора соломы (+33 мг/кг к контролю) и от доз и сроков внесения азота. Наиболее высоким содержанием Смик -493-519мг/кг-характеризовались варианты, где была внесена солома в комбинации с полным минеральным удобрением (рис. 4).
При использовании соломы в чистом виде без добавок азота, произошло снижение урожайности обеих культур: ячменя - на 0,6, тритикале - на
Владимгрскш ЗемлеШець
2. Урожайность культур зернового звена при внесении соломы и минеральных удобрений
Вариант Ячмень Яровое тритикале
2017 г. 2018 г. ср. 20172018 гг. 2017 г. 2018 г. ср. 20172018 гг.
1. Без удобрений 3,6 3,9 3,8 7,5 3,5 5,5
2. Солома 3 т/га 3,3 3,0 3,2 7,1 2,9 5,0
3. Солома 3 т/га +N30 (осень) 4,4 4,3 4,4 7,7 4,7 6,2
4. Солома 3 т/га + N30 (весна) 6,5 5,6 6,1 11,0 8,3 9,7
5. Солома 3 т/га +N30 (осень)+ ^РК)60 10,9 9,8 10,4 18,7 10,8 14,7
6. Солома 3 т/га +N30 (весна)+ ^РК)60 13,5 11,4 12,5 21,1 12,0 16,6
7. Солома 3 т/га + ^РК)60 9,1 10,3 9,7 18,8 10,2 14,4
НСР05 0,88 0,62 - 1,00 1,00 -
Р,% 3,88 2,84 - 2,47 2,47 -
0,5 ц/га в среднем за 2 года. Осеннее внесение N30 оказало антидепрессирующий эффект и позволило получить урожайность ячменя и тритикале более высокую, чем в контроле на 0,6 и 0,7 ц/га соответственно. Весеннее внесение компенсирующей дозы минерального азота было более эффективным: прибавки урожайности ячменя и ярового тритикале составили 2,3 и 4,2 ц/га соответственно. При предпосевном внесении полного минерального удобрения NPK(60) осенняя добавка N30 (вар. 5) не обеспечила достоверной прибавки урожайности этих культур по сравнению с дозой NPK(60) (вар. 7). Максимальные прибавки урожайности ячменя и ярового тритикале (соответственно 12,5 и 16,6 ц/га) получены в вар. 6, где доза азота составила 90 кг/га и была полностью внесена перед посевом культур (табл. 2).
Различные сроки и дозы внесения минеральных удобрений оказали неоднозначное влияние на элементы структуры урожая ячменя и тритикале (табл. 3). В соответствии с уровнем урожайности при весеннем внесении N30 по сравнению с осенним у ячменя и тритикале соответственно достоверно выше были показатели длины колоса - в 1,5 и 1,3 раза, числа зерен в колосе - в 1,5 и 1,3 раза, массы зерен в колосе - в 1,5 и 1,9 раза. Максимальные значения массы 1000 зерен, массы и числа зерен в колосе отмечены в
варианте 6 с дозой минеральных удобрений, максимальной по азоту - N90P60K60.
Изучение химического состава зерна культур показало, что самое низкое содержание азота в зерне тритикале было в вариантах без использования минерального азота, а также при осеннем его внесении. Весеннее внесение минерального азота более эффективно сточки зрения накопления азота в зерне тритикале и соответственно белка.
Недостаточно высокую эффективность осеннего внесения компенсирующей дозы азота можно объяснить интенсивными процессами биологической иммобилизации минерального азота при заделке соломы озимой пшеницы с широким отношением С/^ т.к. наиболее интенсивно иммобилизация азота происходит в начальные стадии разложения соломы, пока не исчерпан ресурс легкоразлагаемых органических веществ в соломе (низкомолекулярных водорастворимых кислот, аминокислот, углеводов и т.п.). Связывание азота происходит только неразложившейся соломой и чем дальше продвинулось разложение, тем меньше опасность связывания азота. Закрепленный в микробной протоплазме азот в последующий вегетационный период не полностью минерализуется, значительная часть его остается в малодоступной органической форме, трансформируясь в дальнейшем в азот гумуса. Согласно литературным данным, только от 12 до 48% иммобилизованного ^ было реминерализовано в течение 2 лет после внесения соломы [8]. Таким образом, иммобилизация может уменьшать потери азота, но иммобилизованный N не может быть эффективно высвобожден в результате реминерализации для удовлетворения потребности растений в этом элементе.
Экзогенный азот, внесенный весной, закрепляется в меньшей степени, т.к. к этому времени заканчивается интенсивная фаза иммобилизации при исчерпании легкодоступного органического вещества, поступившего с соломой, заделанной осенью. Другими словами, компенсирующая доза азота имеет смысл только при внесении на свежую солому.
По данным Т.М. Серой с соавторами (2015), наибольшая прибавка продуктивности звена севооборота на дерново-подзолистой супесчаной почве также получена при запашке соломы предшественника осенью и внесении компенсирующей дозы азотных удобрений весной [9].
На основании данных, полученных Т.М. Серой с
Владишрскш ЗемлеШеЩ)
№ 2 (92) 2020
3. Структура урожая ячменя и тритикале
Вариант Длина колоса, см Число зерен в 1 колосе, шт. Масса зерен в 1 колосе, г Масса 1000 зерен, г
Ячмень
1.Без удобрений 3,7 11,5 0,38 37,08
2. Солома 3 т/га 3,82 14 0,39 39,08
3. Солома 3 т/га +N30 осень 3,62 12,2 0,4 39,89
4. Солома 3 т/га + N30 весна 5,48 18,8 0,59 40,48
5. Солома 3 т/га +N30 осень+NPK (60) 6,27 19,7 0,77 42,08
6. Солома 3 т/га +N30 весна+NPK (60) 5,47 19,9 0,77 43,42
7. Солома 3 т/га +NPK (60) 5,76 19,2 0,71 41,47
НСР05 0,64 2,83 0,06 2,46
Р,% 4,29 5,62 3,61 1,97
Яровая тритикале
1.Без удобрений 3,56 13,1 0,37 31,74
2. Солома 3 т/га 4,26 15,4 0,44 31,59
3. Солома 3 т/га +N30 осень 4,09 15 0,42 30,58
4. Солома 3 т/га + N30 весна 5,42 20,2 0,79 32,19
5. Солома 3 т/га +N30 осень+NPK (60) 5,81 24,1 0,98 34,38
6. Солома 3 т/га +N30 весна+NPK (60) 6,57 31,1 1,33 39,02
7. Солома 3 т/га +NPK (60) 5,76 23 0,82 36,17
НСР„5 0,74 2,7 0,1 3,34
Р,% 4,76 4,32 4,32 3,2
соавторами (2013) [10], можно сделать вывод, что внесение компенсирующих доз азота при заделке соломы в почву необходимо в том случае, если ее запахивают под озимые зерновые культуры для того, чтобы компенсировать почвенный минеральный азот, закрепляемый в микробной плазме (иммобилизуемый почвенной микрофлорой) и ускорить минерализацию соломы в осенний период. При осенней запашке соломы под посев яровых культур в весенний период к началу активной вегетации этих культур дополнительно внесенный осенью азот не оказывал какого-либо значимого влияния на высвобождение азота из запаханной соломы. Дополнительное внесение компенсирующей дозы азота на фоне
полного минерального удобрения также не повысило эффективности соломы.
В зарубежной научной литературе также показано, что при заделке растительных остатков с широким отношением С/N, как правило, более эффективно весеннее внесение азотных удобрений. Так, B. Chen et al. (2014) сообщают, что азотные удобрения следует вносить спустя некоторое время после заделки растительных остатков, в то время, когда они уже частично разложились, и риск иммобилизации азота и ухудшения азотного питания растений снижен. Установлено, что при внесении соломы осенью вынос азота составил 44,0 кг/га при весеннем внесении азотного удобрения и 30,6 кг/га - при осеннем [5].
Выводы. Таким образом, результаты проведенных
исследований показали, что для повышения эффективности соломы, применяемой для удобрения яровых зерновых культур, и обеспечения благоприятного азотного режима, наиболее эффективным является весеннее внесение компенсирующей дозы азота, способствующее улучшению азотного питания в период роста растений и повышению их урожайности.
Весеннее внесение минерального азота более эффективно также с точки зрения накопления азота и, соответственно, белка в зерне тритикале. Максимальные прибавки урожайности ячменя и тритикале получены при использовании соломы в сочетании с дозой минеральных удобрений N90P60K60. Полученные данные позволяют сделать вывод, что при осенней заделке соломы и весеннем внесении минеральных удобрений в дозе по азоту N60-N90 дополнительное внесение компенсирующей дозы азота осенью не требуется.
Литература.
1. Шарков И.Н., Самохвалова Л.М., Мишина П.В., Шепелев А.Г. Влияние пожнивных остатков на состав органического вещества чернозема выщелоченного в лесостепи Западной Сибири // Почвоведение. 2014. № 4. С. 473-479.
2. Кудеяров В.Н. Азотно-углеродный баланс в почве//Почвоведение. 1999. №1. С.73-82.
3. Смирнов П.М., Шилова Е.И., Хон Н.И. О биологическом закреплении азота удобрений в почве //Почвоведение. 1974. №5. С. 69-81.
4. Jensen E.S., Ambus P. Prospects for manipulating crop residues to control nitrogen mineralisation-immobilisation in soil//Kungl. Skogs.-o Lantbr.-akad. Tidskr. 2000. V. 139. P. 8-25.
5. Chen B. et al. Soil nitrogen dynamics and crop residues. A review//Agronomy for sustainable development. 2014. V. 34. №. 2. P. 429-442.
6. Mary B, Recous S., Darwis D. and Robin D. Interactions between decomposition of plant residues and nitrogen cycling in soil//Plant and Soil. 1996. V. 181. P. 71-82.
7. Kamkar B., Akbari F., Jaime A., Teixeira da Silva, Naeini S.A.M. The effect of crop residues on soil nitrogen dynamics and wheat yield// Advances in Plants & Agriculture Research. 2014. V.1. I.1. P. 8-14.
№ 2 (92) 2020
ВлаЗимгрсШ ЗешебЪдецТз
8. Thomsen I.K., Christensen B.T. Cropping system and residue management effects on nitrate leaching and crop yields // Agr. Ecosyst. Environ. 1998. V. 68. P.73-84.
9. Влияние запашки побочной продукции и минеральных удобрений на продуктивность звена севооборота и агрохимические показатели дерново-подзолистой супесчаной почвы/Серая Т.М., Богатырева Е.Н., Кирдун Т.М., Бирюкова О.М., Белявская Ю.А., Торчило М.М.//Агрохимия. 2015. № 11. С.30-36.
10. Серая Т.М., Богатырева Е.Н., Бирюкова О.М., Мезенцева Е.Г. Высвобождение элементов питания при заделке соломы в дерново-подзолистые почвы в зависимости от ее видового состава и удобрения азотом //Агрохимия. 2013. № 3. С. 52-59.
EFFICIENCY OF VARIOUS DOSES AND TIME OF APPLICATION OF NITROGEN DURING STRAW INCORPORATION FOR BARLEY AND TRITICALE
I.V. RUSAKOVA
Russian Research Institute of Organic Fertilizers and Peat - branch of the Federal State Budget Scientific Institution «Upper Volga Federal Agrarian Scientific Center», ul. Pryanishnikova 2, derevnya Vyatkino, Sudogodskiy rayon, Vladimir oblast, 601390, Russian Federation
Abstract. The incorporation of post-harvesting grain residues (straw) with a high C/N ratio, often followed by immobilization of mineral nitrogen, deterioration of nitrogen regime of soil, and reduction in yields of aftercrop. One can prevent it by apply of compensating doses of nitrogen (usually N10 for 1t straw). Research aims to set optimal terms (autumn or spring) to apply compensating doses of nitrogen when using straw for winter crops, including the fertilized background. Research is conducted within a field experiment (experimental field of the Russian Research Institute of Organic Fertilizers and Peat, Vladimir oblast) on soddy podzolic loamy sand soil. Use of a compensating dose of nitrogen (N30) provides N-NO3 level in the arable land by 3.4 times higher (at sprouts and tillering) compared to the control and by 11.4 times - compared to apply in autumn. There is an increase in soil nitrification capacity (NC) to 18.8 mg/kg (1.9 times higher compared to the control and N30 apply in autumn). The maximum content of nitrate nitrogen (on average 21.3 mg/kg) and NC (on average 25.1-38.7 mg/kg) is noted over this period with N90P60K60 treatment. Apply of straw (without nitrogen) causes a decrease of barley yield by 0.6 dt/ha, triticale by 0/5 dt/ha. N30 treatment in autumn contributes to a slight yield increase by 0.6 and 0.7 dt/ha. Apply of N30 in spring shows significant results for barley and triticale (2.3 and 4.2 dt/ha). In case of pre-seeding treatment of the complete mineral fertilizer NPK (60), extra apply N30 in autumn does not boost crops yield. These results show that in case of autumn straw introduction and spring N60-N90 treatment, compensation doses of nitrogen are not needed.
Keywords: straw, mineral nitrogen, soddy-podzolic soil, barley, triticale.
Author details: I.V. Rusakova, Candidate of Sciences (biology), deputy director for Science, (e-mail: [email protected]).
For citation: Rusakova I.V. Efficiency of various doses and time of application of nitrogen during straw incorporation for barley and triticale // Vladimir agricolist. 2020. №2. P. 27-33. D0I:10.24411/2225-2584-2020-10115.
D0I:10.24411/2225-2584-2020-10116 УДК 631.4:631.6
ФИТОМЕЛИОРАЦИЯ ЗАСОЛЕННЫХ ПОЧВ С ПОМОЩЬЮ ПОСЕВОВ СОЛОДКОВОГО КОРНЯ (GLYCYRRHIZA GLABRA)
И. РАХМОНОВ, старший преподаватель, (e-mail: [email protected])
У. ТАШБЕКОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, (е-mail: [email protected])
Гулистанский государственный университет 4 микрорайон, г. Гулистан, Сырдарьинская обл., 120100, Республика Узбекистан
Резюме. В Узбекистане общая площадь орошаемых земель составляет около 4,3 млн. гектар, из которых около 60% является в разной степени засоленными. Приведены данные об изменениях мелиоративного состояния орошаемых сероземно-луговых почв Республики Узбекистан под влиянием фитомелиорации. В качестве растения-улучшателя применялся солодковый корень (Glycyrrhiza glabra). Исследования проводили в 2014- 2018 гг. на базе опытного хозяйства, расположенного в Сырдарьинской области. Сероземно-луговые почвы наблюдательных орошаемых участков характеризовались слабым и средним засолением по хлоридно-сульфатно-натриево-кальциевому типу. Почвогрунты участков по механическому составу однородные, среднесуглинистые. Уровень грунтовых вод в течение года изменяется от 1,65 до 3,2 м, в зависимости от количества приходных статей водного баланса, а минерализация их колеблется от 4-5 до 5-6,5 г/л. Все наблюдения за режимом грунтовых вод и солевым напряжением почв проводились в течение вегетации, а также в весенний и осенний периоды. Возделывание солодкового корня является эффективным в улучшении физических свойства почв, снижении ихзасоленности и понижении уровня грунтовых вод. При культивировании солодкового корня почва приобретает способность
восстанавливать структуру почвенного слоя. Под солодковым корнем плотность сложения почвы уменьшилась в слое 0-28 см на 0,08, г/см3 а в метровом - на 0,06 г/см3. На наблюдательных площадках, где выращивался солодковый корень, за счет расхода воды в основном на транспирацию, прекращается сезонное накопление на поверхности почвы водорастворимых солей. Не наблюдается их накопления и в слое 0-100 см. Это свидетельствует о сохранении рассоляющего воздействия вегетационных поливов под этой культурой.
Ключевые слова: галофиты, солодковый корень, водно-солевой режим, фитомелиорация, оросительная сеть.
Для цитирования: Рахмонов И., Ташбеков У. Фитомелиорация засоленных почв с помощью посевов солодкового корня (Glycyrrhiza glabra) // Владимирский земледелец. 2020. №2. С. 33-39. DOI:10.2441l/2225-2584-2020-10116.
Установлено, что ежегодно до 2% орошаемых земель в Центральной Азии выводятся из оборота из-за засоления. Излишнее применение поверхностных вод на полях приводит к подъему уровня грунтовых вод, которые мобилизуют приток солей на поверхность почвы. Когда почва становится сильно засоленной, то фермеры ее не используют, и они превращаются в заброшенные земли. Восстановление таких засоленных территорий требует значительных технических сил и финансовых вложений. В то же время имеются недорогостоящие методологии, которые можно использовать для их восстановления, включающие в себя систему выращивания солеустойчивых культур
8лаЭимгрсШ ЗешеШеф
№ 2 (92) 2020
