CC BY
24
УДК 631.8:631.41:633.63:631
Фосфорно-калийный режим чернозема выщелоченного и продуктивность сахарной свеклы при многолетнем применении удобрений
Ю.И. СТОЛПОВСКИЙ, кандидат сельскохозяйственных наук
Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра E-mail: agrohimi@ag. vsau. ru
Установлено положительное влияние различных доз удобрений при их многолетнем использовании под сахарную свеклу на обеспеченность почвы подвижными формами фосфора и калия. Выявлена зависимость урожайности и сахаристости корнеплодов от обеспеченности почвы этими элементами.
Ключевые слова: фосфорно-калийный режим, чернозем выщелоченный, продуктивность сахарной свеклы, дозы удобрений
Создание оптимального уровня содержания подвижных форм фосфора и калия в почве, обеспечивающего формирование высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур, является одной из важнейших задач земледелия.
Интенсивность и направленность динамики содержания подвижных фосфатов определяется влажностью почвы, ее температурным режимом, концентрацией в почвенной среде ионов N03", Са2+, Mg2+, К+, S042", а также применением удобрений [1-6]. Факторы внешней среды (температура, условия увлажнения) и приемы агротехники действуют на сезонную динамику содержания обменного калия в почве примерно с такой же интенсивностью, как и на динамику подвижных фосфатов. Главные причины изменения количества обменного калия - режим увлажнения, биологические особенности растений, различия гранулометрического соста-т- ва почв. Повышения температуры 8 среды, сопровождающееся высуши-(о ванием почвы в естественных усло-z виях, обуславливают изменение со-ш стояния коллоидов и физических i; свойств многослойных минералов, ц что является одной из причин иммо-® билизации обменного калия в опре-§ деленные периоды [7, 8]. п
Изучение калийного режима длительно удобрявшихся черноземных почв показали 6, 9, 10], что количество обменного калия сравнительно мало изменяется при систематическом применении различных сочетаний удобрений. Обобщая данные многолетних опытов на черноземах, А.И. Ляхов пришел к выводу, что незначительное увеличение запасов обменного калия в почве в длительных опытах с удобрениями связано как с более интенсивным по сравнению с неудобренным фоном выносом его растениями, так и с фиксацией калия удобрений в необменную форму [11].
Цель наших исследований - установить влияние многолетнего применения различных доз удобрений и химических мелиорантов на содержание подвижных форм фосфора и калия в почве и выявить зависимость урожайности и сахаристости корнеплодов сахарной свеклы от обеспеченности почвы этими элементами.
Исследования проводили в стационарном полевом опыте кафедры агрохимии Воронежского ГАУ, заложенном в 1986 г. на черноземе выщелоченном малогумусном тяжелосуглинистом со следующими агрохимическими показателями: рНсол S,4,
гидролитическая кислотность - S,2 мг-экв/100 г, сумма поглощенных оснований - 28,3 мг-экв/100 г почвы, степень насыщенности основаниями
- 82^ %, содержание подвижных форм фосфора и калия - 98 и 93 мг/кг почвы соответственно.
Сахарную свеклу выращивали в шестипольном севообороте со следующим чередованием культур: чистый пар - озимая пшеница - сахарная свекла - викоовсяная смесь на зеленую массу - озимая пшеница -ячмень. В годы исследований сахарная свекла возделывалась в четвертой ротации севооборота.
Схема опыта включала ^ вариантов: 1 - контроль (без удобрений); 2
- навоз, 40 т/га (последействие) -фон; 3 - фон + М120Р120К120; 4 - фон
+ х18оР,8оК18о; S - фон + Х24оР24оК24о; 6
- фон + ЫРК по выносу (Ы - по минимуму Р или К); 7 - контроль (без удобрений); 8 - фон + ЫРК по нормативам затрат; 9 - фон + ЫРК по выносу (Ы - по содержанию мине-ральнного N в почве); 10 - фон +
ЫбоРбоКбо ; 11 - фон + Х9оР9оК9о ; 2 -
фон + Ы12оР12оК12о + дефекат (система КАХОП); 13 - фон + дефекат (последействие); 14 - фон + карбонат кальция (последействие); ^ - дефекат (последействие) + Ы12оР12оК12о.
Исследования проводили в вариантах, представленных в таблице. Минеральные удобрения (нитроаммофоска, аммонийная селитра, суперфосфат простой и хлористый калий) систематически вносили под сахарную свеклу на фоне последействия навоза, кальцийсодержащие мелиоранты (дефекат и карбонат кальция)
- один раз за ротацию под предшественник (озимую пшеницу).
Данные таблицы свидетельствуют о том, что систематическое внесение
Влияние удобрений на содержание подвижных форм фосфора и калия в почве (в среднем за 2006-2010 гг.)
Вариант Содержание, мг/кг
РА К20
I. Контроль (без удобрений) 72,5 102,4
2. Навоз, 40 т/га (последействие) - фон 91,0 108,3
3. Ф°н + М120Р120К120 97,8 117,1
5. Фон + Х240Р240К240 129,7 130,0
8. Фон с ЫРК - по нормативам затрат 114,8 128,5
9. Фон с ЫРК - по выносу (Ы по содержанию 103,0 138,0
минерального азота)
10. Фон с МшРшК60 109,1 123,9
11. Фон + N^0^0 120,2 127,6
12. Фон с Ы120Р120К120 с дефекат 114,5 115,4
(последействие) - система КАХОП
13. Фон с дефекат (последействие) 103,7 116,3
14. Фон с карбонат кальция (последействие) 98,2 109,6
15. Дефекат (последействие) с Ы120Р120К120 98,4 111,8
мг/кг ■ Содержание РгСЬ, мг/кг т/га
^ Т —Урожайность, т/га
Варианты опыта
Рис. I. Взаимосвязь урожайности сахарной свеклы и обеспеченности почвы подвижными формами фосфора
различных доз минеральных удобрений отразилось на содержании подвижного фосфора в почве. При внесении практически всех доз обеспеченность этим элементом возросла на один класс, со средней до повышенной, по сравнению с контролем. Наиболее существенным это увеличение было в вариантах S и 8 - 57,2 и 42,3 мг/кг соответственно. Исключение составил вариант II, где использовалась умеренная доза фосфора, а увеличение содержания подвижного фосфора в почве было значительным.
На обеспеченность почвы подвижным фосфором существенно влияло систематическое внесение подстилочного навоза (варианты 2, 13 и 14), что можно объяснить поступлением значительного количества фосфора с органическим удобрением и невысоким его выносом по сравнению с вариантами, где вносили минеральные удобрения, обеспечивающие более высокую урожайность, а следовательно, и более значительное отчуждение фосфора с урожаем. Нужно отметить, что содержание подвижного фосфора на контроле существенно уменьшилось по сравнению с исходным, а внесение навоза в течение четырех ротаций севооборота способствовало его стабилизации на уровне исходного.
Зависимость урожайности сахарной свеклы от обеспеченности почвы подвижным фосфором показана на рисунке 1.
Проведенный корреляционно-регрессионный анализ указывает на тесную зависимость урожайности сахар-
ной свеклы от содержания подвижного фосфора в почве во все периоды роста растений. Закономерности влияния содержания подвижных форм фосфора в почве в начале вегетации на урожай корнеплодов сахарной свеклы выражается следующим уравнением регрессии: у = 0,37х - 16,57, где х - содержание подвижного фосфора в слое почвы 0-40 см, мг/кг почвы.
Коэффициент корреляции при этом равен 0,88. В целом зависимость урожайности от содержания подвижного фосфора по периодам вегетации характеризуется коэффициентами корреляции от 0,87 до 0,91.
Влияние обменного калия на урожайность сахарной свеклы было неустойчивым по годам, а связь менее тесной (рис. 2). Наиболее существенной она была в начале вегетации и в период формирования корнеплода и начала активного накопления сахара. В эти периоды коэффициенты корреляции составили 0,79 и 0,75. В другие периоды роста они варьировали от 0,34 до 0,56.
Таким образом, калий оказывает меньшее, чем фосфор, влияние на урожайность сахарной свеклы, что обусловлено высокими потенциальными запасами этого элемента и высокой динамичностью его форм в черноземных почвах. Несмотря на это, нельзя недооценивать роль калийных удобрений при возделывании сахарной свеклы даже на высоко обеспеченных калием черноземах, так как он играет важную роль в накоплении сахара в корнеплодах, а также в ста-
билизации баланса калия в почве.
Влияние фосфорных и калийных удобрений на содержание сахара в корнеплодах общеизвестно (рис. 3 и 4). Максимальное содержание сахара в корнеплодах(17,3 %) в среднем за изучаемый период отмечено в варианте 14 с последействием навоза и карбоната кальция. Далее по мере убывания следуют варианты: 1 (контроль), 2 и 13 с последействием навоза и дефеката. Обеспеченность почвы в этих вариантах подвижными формами фосфора и калия была существенно ниже, чем при внесении минеральныхудобрений. Внесение различных, особенно повышенных доз удобрений способствовало увеличению содержания подвижного фосфора и обменного калия в почве, но сахаристость корнеплодов при этом снижалась, причем существенно. Отсюда следует, что при внесении фосфорно-калийных удобрений совместно с азотными решающую роль в формировании сахаристости корнеплодов играют именно азотные удобрения, обеспечивая высокий, а порой избыточный уровень азотного питания. Несбалансированное по азоту питание приводит к снижению содержания сахара в корнеплодах.
На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
- систематическое применение фосфорных удобрений способствует увеличению обеспеченности почвы подвижными формами фосфора по сравнению с контролем и исходным содержанием до закладки опыта;
Рис. 2. Взаимосвязь урожайности сахарной свеклы и обеспеченности почвы обменным калием
и ф
2 ^
ф
Ь
ф
^
ф
М о
мг/кг П Содержание PiOb, мг/кг % 140 т л. „.................... „ т 17,5
120 .. 100 ..
60 ■■
60 ..
40 ..
20 ..
0 ..
Содержание сахара, %
1
\
/
Л
.. 17,0 6,5 ± 16,0 -- 15,5 -- 15,0 -■ 14,5 4- 14,0 13,5
12 3 5 8 9 10 11 12 13 14
Варианты опыта Рис. 3. Зависимость содержания сахара в корнеплодах от обеспеченности почвы подвижным фосфором
Рис. 4. Зависимость содержания сахара в корнеплодах от обеспеченности почвы обменным калием
- влияние различных доз калии-ных удобрении на содержание обменного калия в почве неустойчиво, и в большей степени определяется потенциальными запасами калия и динамикой его форм под влиянием естественных факторов;
- отмечена существенная связь между урожайностью и содержанием подвижного фосфора в почве (коэффициент корреляции в зависимости от фазы развития растении довольно устоИчив и составляет 0,870,91); напротив, связь урожаИности сахарноИ свеклы с обеспеченностью почвы обменным калием менее существенна и нестабильна (коэффициенты корреляции изменяются в пределах 0,34-0,79);
- связь между обеспеченностью почвы подвижными формами фосфора и калия и содержанием сахара в корнеплодах практически отсутствует и зависит, прежде всего, от содержания в почве минерального азота.
Литература
1. Соколов A.B. Запасы в почвах усвояемых фосфатов и их накопление при внесении фосфорных удобрение/Почвоведение, 1958. - № 2. - С. 16-24.
2. Соколов A.B. Запасы усвояемых и растворимых фосфатов в почвах зоны свеклосеяния и методы определения обеспеченности почв фосфором//Почвоведе-ние, 1961. - № 1. - С. 25-38.
3. Алексеева E.H. Влияние длительного применения разных доз минеральных удобрений на плодородие средневыще-
лоченного тяжелосуглинистого чернозема/почвоведение, 1970. - № 3. - С. 1520.
4. Адерихин П.Г. фосфор в почвах и земледелии Центрально-Черноземной полосы. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 1970. -248 с.
5. Кураков В.И. Влияние длительного применения удобрений на содержание элементов питания в почве и поступление их в растения/Научные основы интенсификации свеклосахарного производства: Сб. науч. Тр. ВНИСС. - Воронеж, 1990. - С. 71-84.
6. Кураков В.И. Влияние удобрений на воспроизводство почвенного плодородия, урожайность и качество сахарной свеклы в севообороте: Автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. - М., 1992. - 35 с.
7. Чириков Ф.В. Агрохимия калия и фосфора. - М.: Сельхозгиз, 1956. - 262 с.
8. Томпсон Л.Н.,Троу Ф.Р. Почвы и их плодородие. - М.: Колос, 1956. - 462 с.
9. Мартынович H.H., Мартынович Л.И. Влияние 50-летнего применения органических и минеральных удобрений на плодородие чернозема оподзоленного центральной лесостепи Правобережья Украины. Сообщение 7. Влияние систематического применения удобрений на урожай культур свекловичного севообо-рота//Агрохимия, 1994. - № 11. - С. 315.
10. Кураков В.И., Никитаева H.H., Сит-никова В.В. Влияние удобрений на почвенное плодородие в зерносвеклович-ном севообороте/Проблемы агроэкологи-ческого мониторинга в ландшафтном земледелии: Материалы 1-го Всеросс. со-вещ. географической сети опытов с удобрениями и др. агрохим. ср-вами. - М.: 1970. - С. 53-54.
II. Ляхов А.И. Агрохимическая характеристика черноземных почв/Удобрения и основные условия их эффективного применения. - М., 1970. - С.180-202.
Phosphorus-potassium regime of leached chernozem and sugar beet productivity on the background of long-term fertilizing
Y.I. Stolpovsky
There has been established some favorable effect of long-term fertilizers use in different doses for sugar beet on soil supply with mobile phosphorus and potassium forms. There has been revealed a certain dependence of sugar beet roots yield and saccharinity from soil supply with the elements mentioned above.
Keywords: phosphorus-potassium regime, leached chernozem, sugar beet productivity, fertilizers doses.
