CC BY
17
И.А. БОБРЕНКО
ОмГАУ
УДК 633.3:631.8(571.1)
Целью данной работы является оценка влияния минеральных удобрений на содержание нитратов и тяжелых металлов в растениях сорго-суданкового гибрида Сочностебельный 3 и энергетическая оценка методов определения доз удобрений. Опыт проводился в 1994 -1996 г.г. на опытном поле Омского государственного аграрного университета. Почва - лугово-чернозёмная сред-несуглинистая, содержание нитратного азота и подвижного фосфора - среднее, обменного калия - высокое Сс) - 0,14, РЬ - 8,94, N1 - 8,03, Си -1,05, - 16,1 мг/кг.
Повторность-четырёхкратная. В растениях, отобранных в различные фазы вегетации, определяли содержание ЧР,К, нитратов и Сс!. РЬ, №. Си, Ъп. Наряду с рекомендуемой дозой (М90Р135), удобрения вносили в дозах, определённых различными методами - на прибавку урожая (П), на основе полевого опыта (ПО) и оптимальных уровней (ОУ), на планируемую урожайность (ПУ).
При сравнении методов определения доз удобрений можно сделать вывод, что наилучшие дозы удобрений оказались при расчёте на прибавку (П) урожая зелёной массы. Определение нормы удобрений данным методом проводится по формуле(1), предложенной Ю.И. Ермо-хиным:
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ ДОЗ УДОБРЕНИЙ ПОД СОРГО-СУДАНКОВЫЙ ГИБРИД__
?ИБИРИ ВЫЯВЛЕНО ПОЛОЖИТЕЛЬ-жп» ЩОЖНт НА УРОЖАЙНОСТЬ СОРГО-СУДАНКОВОГО ГИБ-
ЧГО ПРИМЕНЕНИЕ УДОБРЕНИЙ УЛУЧШАЕТ КАЧЕСТВО ЗЕЛЕНОЙ МАССЫ И НЕ ВЕДЕТ К НЕДОПУСТИМО-
гтЛ°иВ"ШЕНИЮ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И НИТРАТОВВРА-
1Л„^~АСЧЕТИЬШ МЕТ0Д ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОЗ ИМЕЕТ ПРЕИМУЩЕСТВО ПЕРЕД ПРИМЕНЕНИЕМ РЕКОМЕНДОВАННОЙ ДОЗЫ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ.
д = к- н-п/к, (1)
где Д - доза удобрений, кг д.в./га; П - прибавка урожая, т/га; Н - норма расхода элемента питания на создание 1 т зеленой массы, для сорго-суданкового гибрида она составила: в фазу начала выметывания метелок - N-3,0, Р205-1.1. К/Э-3,9 кг; в фазу молочно-восковой спелости зерна, соответственно, 3,5; 1,5 и 4,1; К - коэффициент использования элементов питания из удобрений (для N -0,45, Р205- 0,15, К20 - 0,60);Кд- коэффициент действия, указывающий на отклонение фактического содержания в почве(Эф) от оптимального(Эо) и определяется по формуле^):
К.= ЭФ/Э. (2)
Оптимальное содержание элементов питания в почве следующее: 1 )для 2%-ной уксуснокислой вытяжки: N-N03-4,2, Р205-6,2, К,0 - 8,0; 2)для стандартных методов: N-N03- 3,3(водная вытяжка), Р205- 23, К20 - 25(по Чирикову) мг/100 г.
Прибавка урожая зеленой массы сорго-суданкового гибрида при внесении дозы удобрений ^7Р73(в среднем за годы исследований), рассчитанной по этому методу, при уборке в фазу начала выметывания метелок, соста-
Урожайность сорго-суданкового гибрида и энергетическая эффективность удобрений
Таблица 1
Фаза уборки урожая
Вариант Начало выметывания Молочно-восковая
Метелок спелость
Урожайность э/м, т/га Энергетический кпд Урожайность з/м, т/га Энергетический кпд
1994 г.
Контроль 56,7 - 64,9
МэоРт +5.2 0,87 +9,8 2,62
МтвРбо(П) +6,7 1,58 +7,3 1,17
^озР95(ПО) +5,8 1,80 +9,6 1.16
^боРэвЮУ) +12,8 1,58 +7,6 5,29
НСРо5 2,84 5,59
1995 г.
Контроль 32,6 - 24,3 -
МэоРпв +8,1 1,96 +10,0 3,05
Ма5Ра5(П) +3,0 1,37 +8,3 2,97
М2ооРзю(ПУ-60т) +3,2 0.53 +10,8 1,56
№27оРзэо(ПУ-70т) +3,9 0,42 +11,0 1,22
НСР05 2.30 4,80
1996 г.
Контроль 45,3 - 35,3 -
^9оР 135 +10,6 1,05 +13,5 3,45
Мвэ(П) +10,8 2.29 +14,5 7,22
^(ПУ-бОт) +7.0 0,64 +9,7 2,98
М22в(ПУ-70т) +10,8 1.12 +6,0 0,58
НСР05 6,33 4,29
Примечание. В графе "урожайность з/м" представлены данные урожайности зеленой массы на контроле и прибавки на удобренных вариантах
Таблица 2
Содержание нитратов в зеленой массе сорго-суданкового гибрида в зависимости от удобрений и фазы уборки, мг/кг
Вариант Начало выметывания метелок Молочно-восковая
Первый укос Второй укос спелость
1994 г.
Контроль 413 257 456
МвоР135 399 330 416
МюзРэб 523 316 390
М-|5оР95 466 392 518
МюеРбо 465 396 478
1995 г.
Контроль 474 310 447
№оР135 430 368 580
ЫвяРвб 474 359 436
МгооРзю 484 381 447
^70Рэ30 757 337 492
1996 Г.
Контроль 478 - 328
N9(^135 558 - 381
N69 447 - 375
N158 473 - 465
N228 531 - 478
Таблица 3
Влияние удобрений на содержание тяжёлых металлов (мг/кг сухого вещества) в растениях сорго-суданкового гибрида, среднее за 1995 и 1996 гг.
Вариант Сс! РЬ N1 Си гп
Начало выметывания метелок, первый укос
Контроль 0,032 0,73 0,54 3,53 49,7
ЫэоР135 0,85 0,62 0,29 3,65 25,3
МддРэо 0,141 0,78 0,35 3,31 30,0
М175Р203 0,549 1,49 0,44 3,67 29,4
МввР195 0,942 0,71 0,30 3,44 29,4
Начало выметывания метелок, второй укос
Контроль 0,036 1,04 0,71 3,13 28,1
ЫдоРчЗб 0,038 0,68 0,50 2,50 30,1
Мэ4РэО 0,046 1,44 0,72 3,80 25,8
МтРгоз 0,074 1,03 0,46 3,63 31,3
^8вР195 0,147 0,75 0,37 3,74 27,3
Молочно-восковая спелость зерна
Контроль 0,307 4,09 0,34 2,48 38,0
МэоРчзв 0,245 1,99 0,43 2,09 24,3
Г^Рэо 0,209 1,08 0,21 1,89 24,8
^75Р203 0,065 2,91 0,37 2,42 26,5
^ееР195 0,071 1,11 0,46 2,77 25,4
вила 8,0 т/га (на контроле 44,8),а при уборке в фазу мо-лочно-восковой спелости зерна - 10,0(41,5).
Важной экологической проблемой в последние десятилетия стало увеличение энергетических затрат на создание единицы урожая.
Энергетическая эффективность изменяется по закону А. Тюрго - Т. Мальтуса, который стал прописной истиной сельскохозяйственной экологии и формулируется следующим образом: повышение удельного вложения энергии в агросистему не дает адекватного, пропорционального увеличения ее продуктивности /1/. Например, в США повышение урожайности кукурузы в 2,61 раза с 1945 по 1970 г. за счет внедрения индустриальных методов производства потребовало десятикратного увеличения совокупных расходов энергии, при этом биоэнергетический КПД снизился в 4,4 раза, расход энергии на производство средств производства вырос за это время на 964,3 %, а непосредственно в сельском хозяйстве -на 318 % /21.
Создание энергосбрегающих технологий является одной из важнейших задач экологии, т.к. любое производство энергии связано с загрязнением окружающей среды.
Результаты расчета энергетической эффективности применения удобрений под сорго-суданковый гибрид представлены в табл. 1. Из нее наглядно видно, что применение удобрений под сорговые культуры энергетически эффективно, хотя биоэнергетический КПД значительно изменяется по годам. Так, при применении расчетных доз удобрений получения 10 т/га прибавки урожая КПД в годы исследований составил 1,37-2,29 (уборка в фазу начала выметывания метелок) и 2,97-7,22 (уборка в фазу молочно-восковой спелости зерна). Применение удобрений, рекомендованных на основе полевых опытов, сточки зрения биоэнергетической отдачи, менее эффективно в среднем в 1,25-1,35 раза в зависимости от культуры и фазы уборки.
Биоэнергетический КПД применения удобрений при выращивании на зеленый корм и сено сорго-суданкового гибрида на варианте на прибавку 10 т/га составил 1,74; при выращивании на силос он значительно выше - 5,16. Таким образом, энергоотдача выше при уборке культуры в фазу молочно-восковой спелости зерна.
Высокое содержание нитратов в продуктах и кормах значительно снижает их качество. Особенно нежелательно несбалансированное питание растений при наличии
избытка азота в питательной среде, в результате он может накапливаться в растениях в свободном состоянии вследствие нарушения процессов редукции нитратов. Следует подчеркнуть, что в здоровых растениях при нормальном азотном питании нитраты в значительных количествах не накапливаются.
Содержание нитратов в растениях заметно изменялось по годам исследований от 257 до 757 мг/кг зеленой массы (табл. 2).
В целом содержание нитратного азота не превышало предельно-допустимой концентрации за исключением ситуаций, когда было сильно нарушено сбалансированное соотношение азота к фосфору в пользу азота и при очень высоких дозах азота(> 200 кг д.в./га). В основном это происходило в растениях основного укоса сорго-суданкового гибрида в фазу начала выметывания метелок и, в меньшей степени, молочно-восковой спелости зерна. В растениях второго укоса превышение ПДК нитратного азота не наблюдалось (второй укос в 1996 г. не получен из-за погодных условий).
Важное направление в агроэкологии - поступление тяжелых металлов в растение в результате техногенного загрязнения биосферы.
В опыте в растениях сорго-суданкового гибрида концентрация N1 и Си не превышала предельно допустимой и составила, соответственно, 0,04 - 0,99 и 1,52 - 4,90
мг/кг. В то же время отмечены случаи превышения ПДК по Сс1, РЬ и 2п. Это наблюдалось на контрольном варианте или при внесении неоправданно повышенных доз азотно-фосфорных удобрений (1995 г.), то есть на вариантах, где наблюдался дисбаланс в питании растений из-за недостатка или избытка основных элементов питания. Таким образом, удобрения, создавая благоприятные условия для поступления биогенных элементов в растения сорговых культур,не способствовали накоплению токсических количеств тяжелых металлов. Содержание Сс1 составило в опыте 0,018-1,814 (ПДК - 0,3), РЬ - 0,34-18,83 (ПДК - 5,0), 2п - 10,1-140,5 (ПДК - 50,0) мг/кг.
Таким образом, применение удобрений в дозах, определенных расчетными методами, увеличивает урожайность и улучшает качество урожая сорго-суданкового гибрида и не ведет к недопустимому повышению содержания тяжелых металлов и нитратов в растениях.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия. - М.: Колос, 1996.-367 с.
2. Соэинов А.А., Новиков Ю.Ф. Энергетическая цена индустриализации агросферы//Природа. - 1985. №5 -С. 11-19.
БОБРЕНКО И .А.
ассистент, кандидат с.-х. наук.
^КЕЕ ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА омгау УРОЖАЙ СИЛЬфИИ
УДК 633,39:582 998 ПРОНЗЕННОЛИСТНОЙ НА ЛУГОВО-
ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЧВЕ
ЗАПАДНОЙ СИБИРИ_
В СТАТЬЕ ОСВЯЩЕНЫ РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОВОДИМЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ПРИМЕНЕНИЮ УДОБРЕНИЙ И ВЛИЯНИЮ ИХ НА УРОЖАЙ СИЛЬФИИ ПРОНЗЕННОЛИСТНОЙ, ВЫРАЩИВАЕМОЙ НА ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЧВЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ.
новых многолетних силосных растений - сильфии прон-зеннолистной и др.
Для получения наиболее полной информации о внесенных в почву элементов питания, о количественных взаимосвязях между элементами питания в почве и в растениях нами проводится полевой опыт с сильфией прон-зеннопистной на лугово-черноземной маломощной сред-негумусовой тяжелосуглинистой почве.
Опыт заложен в 1991 году осенью по основной схеме (табл. 1). Удобрения использовали в виде аммиачной селитры, двойного суперфосфата, хлористого калия. Вносили их вручную с последующей заделкой их культиватором.
Учет урожая зеленой массы с 1993 года, в результате этого удалось проследить действие и последействие удобрений, внесенных осенью в 1991 году. Данные по учету урожайности за пять лет приведены в табл. 1.
Из таблицы 1 можно проследить, что применение удобрений дало возможность значительно повысить урожайность культуры за пять лет.
В 1993 году более благоприятным для формирования урожая оказался вариант Рм К90 (прибавка составила 30 т/га), в 1994 паду также вариант N30 Рм К^ (прибавка составила 20 т/га). В условиях 1995 года наибольший урожай зеленой массы был получен на вариантах 1М,,70 Р,™. К,ю (прибавка 79 т/га) и Ми Р90 К90 (прибавка состави-
Для успешной интенсификации земледелия необходимо осуществлять научно-обоснованные мероприятия по сохранению и расширенному воспроизводству плодородия почв и на этой основе обеспечить стабильность урожаев во всех зонах страны.
Одним из основных направлений в сельском хозяйстве является борьба за повышение эффективности промышленных удобрений.
Рациональное использование удобрений немыслимо без внедрения в производство новых перспективных методов контроля за питанием сельскохозяйственных культур с целью формирования урожая запланированного количества и качества. Увеличение производства высококачественного белка для удовлетворения нужд животноводства является одной из актуальных проблем в стране, решение которой возможно только при наличии и использовании в культуре земледелия новых перспективных высококачественных белковых культур.
В Западной Сибири основными силосными культурами являются кукуруза и подсолнечник. Однако они в полной мере не могут использовать биоклиматический потенциал всех природных зон региона.
К тому же эта растения содержат мало белка, а в белке кукурузы недостаточно для животных незаменимых аминокислот- лизина и триптофана.
Вместе с тем, увеличить производство дешевых высокобелковых и энергонасыщенных кормов можно за счет
ла 69 т/га). Практически одинакова и самая низкая при-
