CC BY
19УДК 68.33.29
Р.Е. Елешев, А.Д. Малимбаева, А.М. Шибикеева
ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЙНОСТИ И ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ КУЛЬТУРОЙ КАПУСТЫ В ИНТЕНСИВНОМ ОВОЩНОМ СЕВООБОРОТЕ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ И СИСТЕМАТИЧЕСКОМ ПРИМЕНЕНИИ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ
Казахский национальный аграрный университет, [email protected]
Аннотация. В статье представлены результаты исследовании по культуре поздней капусты, выращенной в 4-польном интенсивном овощном севообороте, заложенного в 1992 году на темно-каштановои почве. В результатах исследования показана среднесезонная динамика пищевого режима темно-каштановои почвы, содержание, вынос питательных элементов и урожаиность кочанов капусты, а также баланс и коэффициенты использования питательных веществ из удобрении за 6 ротации овощного севооборота.
Ключевые слова: темно-каштановая почва, капуста, севооборот, минеральное удобрение.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
ВВЕДЕНИЕ При длительном использовании агро-ценозов в земледелии неизбежно возникает дефицит биомассы и питательных элементов. За счет мобилизации запасов естественного плодородия почвы можно удовлетворить потребности возделываемых сельскохозяиственных культур в питательных элементах, но запасы эти ограничены и не бесконечны. Поэтому необходимо сбалансировать процесс «поступление-вынос» питательных веществ. Применение органических и минеральных удобрении изменяет не только условия минерального питания и процесс формирования урожая сельскохозяиствен-ных культур, но и оказывает существенное влияние на характер потребления и размеры выноса растениями сельскохо-зяиственных культур питательных
Исследования проводились на стационаре Казахского НИИ картофелеводства и овощеводства в условиях 4-польного интенсивного овощного севооборота, заложенного в 1992 году. Изучалась культура - капуста белокочанная.
Опыт развернут в пространстве и во времени. Севооборот проходит 6 ротацию. Чередование культур в 4-польном интенсивном овощном севообороте, заложенного в 1992 году на темно-кашта-новои почве: 1. Капуста белокочанная (поздняя), 2. Огурец, 3. Томат, 4. Корнеплоды (морковь, свекла столовая). Площадь опытнои делянки составила 67,2 м2 (4,2 м х 16 м), повторность 4-х кратная.
Схема внесения удобрении под капусту: 1. Контроль (без удобрении), 2. Ы60Р30К30 (одинарная доза), 3. Ы120Р60К60 (двоиная
веществ из почвы. Причем на удобренных доза), 4. Ы180Р90К90 (троиная доза).
вариантах вынос питательных элементов Виды удобрении, вносимые в интен-
выше, чем на неудобренных вариантах. сивном овощном севообороте: мочевина
Размеры выноса питательных эле- (46 % д.в0. двоинои суперфосфат (40 %
ментов из почвы колеблются в широких д.в0, хлористыи калии (58-6° % д.в.).
В статье предоставлены 2-х годичные
пределах в зависимости от почвенно-климатических условии, предшественников, удобрении и биологических особен-ностеи возделываемых культур. Потребление азота, фосфора и калия увеличиваются с ростом накопления биомассы растении.
данные (2012-2013 гг.), а также расчетные данные по балансу питательных элементов за 6 ротации овощного по культуре капусте.
Общее количество внесенных удобрении за 5 ротации интенсивного овощного севооборота и отдельно по культуре капусты представлено в таблице 1.
Таблица 1 - Количество внесенных удобрении за 5 ротации интенсивного овощного севооборота и позднюю капусту (1992-2013 гг.)
Варианты опыта За 5 ротаций севооборота Под позднюю капусту
N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О
Контроль (б/у) 0 0 0 0 0 0
N1P1K1 690 990 840 360 180 180
N2P2K2 1380 1680 1530 720 360 3 60
N3P3K3 2070 2370 2220 1080 540 540
В отобранных почвенных образцах были определены: нитратный азот по методу Грандваль-Ляжу, нитратный азот по Градваль-Ляжу с использованием дис-ульфофеноловый кислоты; аммонииныи азот с реактивом Несслера; подвижныи фосфор по методу Мачигина. В растительных образцах были определены: содержание сухого вещества термостатным методом (при 105ОС); содержание общего азота, фосфора и калия - путем мокрого озо-ления в модификации К.Е. Гинзбурга; азот
на-Хреновой; калий - на пламенном фотометре.
Учет урожая проводился по деляноч-но, вручную. Математическая обработка данных урожайности проводилась по известной методике Б.А. Доспехова, по программе «Statist», (автор программы профессор К.А. Ахметов).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Степень обеспеченности почвы питательными элементами для растении характеризуется в основном по содержа-
по Кельдалью; фосфор - по Малюги-
500
400
300
200
100
0-20 0-40 0-20 0-40 0-20 0-40 0-20 0-40
Контр оль (б\у) Контр оль (б\у) niptki ntpiki n2p2k2 n2p2k2 N3P3K3 N3P3K3
■ K2O 330 310 350 330 365 340 375 345
■P2O5 12.8 10.2 43 29.6 48 38.7 57.5 43
■ N-NO3 16.5 13.7 26.9 19.7 32.5 26.7 41.7 30.2
■ N-NH4 6.1 3.7 10.1 6.9 11.6 8.4 13.1 9.5
IK2O P2O5 IN-NO3 IN-NH4
0
Рисунок 1 - Среднесезонное содержание питательных веществ в темно-каштановои почве под растениями позднеи капусты в зависимости от условии минерального
питания, мг/кг
нию подвижных форм и имеет тесную связь с вносимыми в почву минеральными удобрениями.
В условиях юго-востока Казахстана минеральныи азот представлен главным образом нитратнои формои, но кроме того мобильныи азотныи фонд почвы представлен также и аммониинои фор-мои. Две эти формы азота являются равноценными источниками питания для растении сельскохозяиственных культур.
На рисунке 1 представлены данные по среднесезонному содержанию подвижных питательных элементов в темно-каштановои почве при различных нормах минеральных удобрении под растения позднеи капусты.
Результаты наших исследовании показывают, что применение азотных удобрении существенно повышает содержание минерального азота. При этом содержание нитратного азота было выше, чем аммонииного азота и его содержание зависело от норм азотного удобрения, сочетания азота с другими элементами питания (фосфором и калием), а также определение его в определенные фазы развития растении капусты.
Так, среднесезонное содержание нитратов на контрольном варианте в слое 0-20 см было 16,5 мг/кг, при внесении азотного удобрения в возрастающих нормах (Ы60.120-18о) содержание нитратов возросло до 26,9; 32,5 и 41,7 мг/кг соответственно. Аммонииного азота было выше также на удобренных вариантах и его среднесезонное содержание колебалось в зависимости от варианта опыта от 10,1 до 13,1 мг, тогда как на контрольном варианте 6,1 мг/кг почвы.
Содержание подвижного фосфора в темно-каштановои почве под растениями капусты также зависело от норм фосфорного удобрения и сочетания его с другими элементами питания. Следует отметить, что на удобренных вариантах содержание
подвижного фосфора было повышенным согласно градации обеспеченности почв фосфором - 36-50 мг/кг по Б. Мачигину. Это объясняется систематическим внесением высоких норм фосфора для создания и изучения фосфорных фонов для установления их эффективности под овощные культуры.
Так, среднесезонное содержание подвижного фосфора в слое почвы 0-20 см на контрольном варианте составило 12,8 мг, в слое 20-40 см 10,2 мг/кг почвы. Ежегодное внесение фосфорных удобрении в дозе Р повысило до 43,0 в слое 0-20 см и 29,6 мг в слое 20-40 см, при внесении двои-нои дозы ^„повысилось до 48,0 и 38,7 мг, троиная доза фосфорного удобрения Р повысило содержание подвижного фосфора до 57,5 и 43,0 мг/кг почвы соответственно по слоям почвы.
Практически для всех сельскохозя-иственных культур обменньш калии является третьим по значимости макроэлементом питания растении и играет важ-неишую роль в биохимических функциях растении. Исследованиями установлено, что применение калииных удобрении положительно влияет на калииныи режим почвы.
На контрольном варианте среднесе-зонное содержание обменного калия составило в слое 0-20 см 330 мг и 310 мг в слое 20-40 см. При внесении калииных удобрении в дозах 60-90-180 кг/га в сочетании с азотно-фосфорными удобрениями содержание его повысилось в слое 0-20 см до 350-365-375 мг, а в слое 20-40 см до 330-340-345 мг/кг почвы соответственно.
Применение минеральных удобрении улучшает пищевои режим темно-каштановои повы, создавая высокии фон легкоусвояемых растениями форм питательных веществ. Внесение 100 кг/га деиствующего вещества №К удобрении повышает содержание нитратного азота на 6-10 мг/кг, подвижного фосфора на 6-13 мг/кг, обменного калия на 10-15 мг/кг почвы.
В динамике подвижные формы пита- №К увеличивает содержание в растениях тельных элементов под посевами позд- общего азота на 3,9 %, фосфора на 0,43 % и неи капусты постепенно снижаются к кон- калия на 3,9 %. Двоиные и троиные дозы цу вегетации, что связано с интенсивным №К увеличили содержание азота на 4,6-потреблением их и созданием биомассы 4,7 %, фосфора 0,52-0,58 % и калия 4,7 и растении. 5,0 %. Содержание сухого вещества в фазу
Установлена четкая взаимосвязь меж- техническои спелости позднеи капусты ду дозами внесенных минеральных удоб- составило на контрольном варианте рении и общим содержанием питатель- 10,7 %, на удобренных вариантах этот ных веществ в растениях. Так, в таблице 2 показатель выше и составил 11,0-11,7 %. показано, что внесение одинарных доз
Таблица 2 - Содержание и вынос питательных элементов культурой капустой в зависимости от условии минерального питания
Варианты опыта Содержание в растениях, % Урожайность качанов, ц/га Вынос с урожаем, кг/га
сухое вещество N Р2О5 К2О сырая биомасса сухая биомасса N Р2О5 К2О
Контроль (б/у) 10,7 2,9 0,29 3,4 328,0 35,1 10 1,8 10,2 119,3
11,0 3,9 0,43 3,9 370,0 40,7 15 8,7 17,5 158,7
N2P2K2 11,6 4,6 0,52 4,7 423,0 49,1 225,7 25,5 230,6
NзPзKз 11,7 4,7 0,58 5,0 465,0 54,4 255,7 31,6 272,0
Результаты наших исследовании показывают, что величины потребления и выноса питательных веществ позднеи капусты колеблются в значительных пределах и определяются в зависимости от условии минерального питания и уровнем урожаиности.
При урожаиности кочанов капусты на контрольном варианте 328,0 ц/га при уровне сухои биомассы 35,1 кг/га, на удобренных вариантах эти показатели были выше. Так, от внесения одинарных доз №К сухая биомасса капусты возрастала до 40,7 кг при урожаиности 370,0 ц/га , от двоиных доз удобрении до 49,1 кг/га при урожаиности 423,0 ц/га и от троиных доз до 54,4 кг/га при урожаиности 465,0 ц/га.
Важным показателем оценки интенсивности потребления элементов питания тои или инои культурои является вынос элементов питания фактическим урожаем. В опытах, на контрольном варианте вынос питательных элементов составил: азота 101,8 кг, фосфора 10,2 и
калия 119,3 кг/га. Наибольшии вынос питательных веществ урожаем капусты в наших опытах отмечен на варианте с трои-нои дозои удобрении (^Р3К3) и составил: азота 255,7 кг, фосфора 31,6 кг и калия 272,0 кг/га. На вариантах с одинарнои и двоинои дозои удобрении: азота 158,7 и 225,7 кг, фосфора 17,5 и 25,5 кг и калия 158,7 и 230,6 кг/га.
С урожаем позднеи капусты из почвы выносятся в разном соотношении питательные вещества, возмещение которых осуществляться за счет удобрении. На удобренных вариантах вынос питательных элементов был выше, чем на вариантах где не вносили удобрения. Вынос элементов питания был наибольшим по калию и азоту и, меньше всего выносилось фосфора.
В таблице 3 показано количество удобрении, внесенных под культуру позднеи капусты, выращиваемои в овощном севообороте за период 1992-2013 гг. по изучаемым вариантам опыта, а также вынос и
ГС X
<и н о о, о ю о о ее <и и
а
о Я
3
о ее о
а
о X ее 8
ГС
н о
,
о У
Я о
о еч <и и
и
оз
гО
X
<и ,,
Ю 40 £ а
Я. п
V-(
X 'Я
3 2 х С л ^
4 с
03 03 О, «
Я
а «
X
<и «
Я ер
а о
2 ЕЯ Я о, <и Я
■
,
л £
<и -
т X
3 я
л -
<и н
СТ 03
<и Я
Я
«
Я
ч
са оз
I ю
03
и
Я
4
ю £
Коэффициент использования из удобрении, % о « 1 9 о 4 1Л 1 1 1
1-П о Сц 1 о N о N
1 чО со
Баланс % к выносу о « о о ■ - 9 чО - 0 чО -
1-П о Сц о о ■ 6 о N со 1 2 2
о о ■ 5 1Л - 6 го - 6 -
кг/га о « -596,5 -613,5 -793 -820
1-П о Сц о тН 1Л ■ 1Л ГчТ 9 232,5 2 со 3
-509,0 -433,5 -408,5 -198,5
Вынесено с урожаем позднеи капусты за 6 ротации, кг/га о « 1Л чО 9 5 793,5 1153,0 1360,0
1Л о Сц О тН 5 1Л СО 127,5 158,0
509,0 793,5 1128,5 1278,5
Внесено с удобрениями под капусту за 6 ротации севооборота, кг/га о « о 0 со 1 0 чО 3 0 5
1Л о Сц о 0 со 1 0 чО 3 0 5
2 о 0 чО 3 0 7 1080
.ШЕИС^а N го
баланс питательных элементов растениями капусты заэтот период.
Основной приходной статьей баланса является поступление в почву питательных веществ с удобрениями на начало 6 ротации. Как видно из таблицы, с одинарными нормами деиствующего вещества №К удобрении в темно-каштановую почву было внесено: азота 360 кг, фосфора и калия по 180 кг/га, двоиными нормами: азота 720 и фосфора и калия по 360 кг/га и троины-ми нормами 1080 и по 540 кг/га соответственно.
В качестве расходнои статьи баланса был определен вынос элементов питания отчуждаемои продук-циеи на начало 6 ротации овощного севооборота. Вынос питательных веществ средним урожаем позднеи капусты за 6 ротации овощного севооборота на контрольном варианте опыта составил: азота 509,0 кг, фосфора 51,0 кг и калия 596,5 кг/га. На удобренных вариантах вынос №К был выше и составил: азота 793,5-1278,5 кг, фосфора 87,5-158,0 кг и калия 793,51360,0 кг/га.
Расчет баланса питательных веществ определяли традиционным разностным методом, а баланс азота, фосфора и калия в процентах к выносу. Величины общего баланса и баланса азота, фосфора и калия в процентах к выносу значительно варьировали. Причем это зависело в большеи степени от доз изучаемого элемента. Положительньш баланс питательных веществ показывает высокии уровень применения удобрении и способствует улучшению эффективного плодородия почвы. Однако, как видно из таблицы 3, наши результаты исследования показали, что положительныи баланс наблюдается только по фосфору и отрицательным по азоту и калию. Так, на удобренных вариантах баланс азота составил от - 433,5 до -198,5 кг/га, фосфора от 92,5 до 382 и калия от -613,5 до -820 кг/га.
Важным показателем, по величине которого можно судить об эффективности удобрении является коэффициент использования питательных веществ из внесенных удобрении.
Многочисленными исследованиями установлено, что коэффициенты использования питательных веществ не постоянны и сильно варьируют под влиянием почвенных, метеорологических и других условии даже в пределах одного хозяиства они изменяются под влиянием возделываемых культур, сорта, уровня агротехники, погодных и других факторов.
Проведенные расчеты показывают, ЗАКЛЮЧЕНИЕ
что коэффициенты использования пита- Таким образом, приведенные расчет-тельных веществ из удобрении по азоту ные данные баланса питательных колебались в пределах 71-86 %, фосфору веществ на начало 6 ротации овощного 20-21 % и калию 109-154 %. Причем высо- севооборота показывают, что удобрения кии коэффициент по азоту (86 %), фосфо- не покрывают хозяиственныи вынос азо-ру (21 %) и калию (154 %) был на вариан- та и калия. С повышением урожаиности те с двоинои дозои полного удобрения. С позднеи капусты увеличивается вынос увеличением выноса питательных питательных веществ, что в свою очередь, веществ коэффициенты использования влияет на коэффициенты использования из удобрении повышаются. питательных веществ из удобрении.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1 Современные приоритеты удобрения овощных культур в Казахстане // Состояние и перспективы научных исследовании по картофелеводству, овощеводству и бахчеводству: матер. межд. науч.-практ. конф. посв. 65-летию со дня основания института - Каинар: КазНИИ КОХ, 2011. -С. 240-243.
2 Сапаров А.С., Аитбаев Т.Е., Шахаров Р.Ж. Рост и развитие растении томата в условиях овощного севооборота при обработке культуры микроудобрениями на темно-каштановых почвах Заилииского Алатау // Современное состояние почвенного покрова, сохранение и воспроизводство плодородия почв: матер. межд. научнои конф. посв. 65-летию КазНИИПиА им.У.У Успанова. - Алматы, 2010. - С.402-405.
3 Аитбаев Т.Е., Тоилыбаева Н.Н. Эффективность применения удобрении в овощном севообороте // Химическая наука как основа развития химич. промышленности Казахстана в XXI веке: матер. межд. симпоз. посв. 100-летию А.Б. Бектурова. - Алматы, 2001.- С.539-541.
ТYИШ
Р.Е. Елешов, А.Д. Мэлiмбаева, А.М. Шибекеева
уза; уакыт боИы жэне жуИел1 турде минералды тьщаИткыштарды колда^ан
КЕЗДЕ КАРКЫНДЫ К6К6Н1С АУЫСПАЛЫ ЕГ1СТ1ПНДЕ МЭДЕНИ КЫРЬЩКАБАТТЫН, КОРЕКТ1К ЭЛЕМЕНТТЕРД1 ПАИДАЛАНУЫ ЖЭНЕ 6Н1МД1Л1Г1НЩ КАЛЫПТАСУЫ Казац улттыц аграрлыцуниверситету Алматы ц., Абай дац. 8
Ма;алада 1992 жылы ^нпрт к;ара-к;он,ыр топырак;к;а салынган, 4- танапты ;арк;ынды KBKBHic ауыспалы ericTiKTe eciprnreH, кеш niceTiH ;ыры;;абат да;ылы бойынша ЖYргiзiлген зерттеулердiн нэтйжелерi келтiрiлген. Зерттеу нэтижелершде KeKeHic ауыспалы ericTiriHiH 6 айналымында KYHripT ;ара-;оныр топыра;тын ;оректж режймiнiн орташа маусымды; динамикасы, крректж элементтердiн мeлшерi мен шагымы жэне ;ыры;;абат ;ауданыньщ eнiмдiлiri, сонымен ;атар тьщайтк;ыштардан крректж заттарды пайдалану коэффициенттерi мен балансы жeнiнде мэлiметтер берыген.
SUMMARY
R.E. Eleshev, A.D. Malimbaeva, A.M. Shibikeeva
FORMATION OF PRODUCTIVITY AND CONSUMPTION OF NUTRIENTS OF CABBAGE IN THE INTENSIVE VEGETABLE CROP ROTATION AT LONG AND REGULAR APPLICATION OF
FERTILIZERS
Kazakh National agrarian university, Abay Ave 8, Almaty 050010, Kazakhstan
Results of researches on culture of the late cabbage which has been grown up in a 4-polny intensive vegetable crop rotation are presented in article, put in 1992 on the dark-chestnut soil. In results of research srednesezonny dynamics of a food mode of the dark-chestnut soil, the contents, carrying out of nutritious elements and productivity of heads of cabbage, and also balance and efficiency of nutrients from fertilizers for 6 rotation of a vegetable crop rotation is shown.
