CC BY
73
Выводы. Таким образом, среднее валовое содер- ным кларком никеля. Превышения уровней ОДК валового
жание никеля в почвах Белгородской области составля- содержания и ПДК подвижных форм никеля в почвах не
ет 25 мг/кг и с глубиной почвенного профиля достоверно зафиксировано. Концентрация никеля в изученной про-
не изменяется. Это значение можно считать региональ- дукции сахарной свеклы не превышала МДУ
Литература.
1. Школьник М.Я. Микроэлементы в жизни растений. - Л.: Наука, 1974. - 324 с.
2. Соколов О.А., Черников В.А., Лукин С.В. Атлас распределения тяжелых металлов в объектах окружающей среды. - Белгород: КОНСТАНТА, 2008. - 188 с.
3. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. - М.: Высш. шк., 1975. - 342 с.
4. Черных Н.А., Милащенко Н.З., В.Ф. Ладонин В.Ф. Экотоксикологические аспекты загрязнения почв тяжелыми металлами. - М.: Агроконсалт, 1999. - 176 с.
5. Протасова Н.А., Щербаков А.П. Микроэлементы (Cr, V, Ni, Mn, Zn, Cu, Co, Ti, Zr, Ga, Be, Sr, Ba, B, I, Mo) в черноземах и серых лесных почвах Центрального Черноземья. - Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 2003. - 368 с.
6. Юмашев Н.П., Трунов И.А. Почвы Тамбовской области. - Мичуринск-Наукоград РФ: Изд-во Мичурин. гос. агр. ун-та, 2006. - 216с.
7. Добровольский В.В. География микроэлементов. Глобальное рассеивание. - М.: Мысль, 1983. - 272 с.
8. Анспок П.И. Рациональные способы использования микроэлементов в Латвии//Агрохимия. -1990.- №11. - С. 27-30.
NICKEL CONTENT MONITORING IN SOILS
Summary. Study on regularities of nickel distribution in soils of Belgorod region and its accumulation in sugar beet plants was carried out during 2010 at 19 reference sites CAS “Belgorodskij”, which were laid out on the ploughed field and were a field or its part of 4.. .40 ha. Soil covers of reference sites were typical and leached chernozems.
Average gross content of nickel in the topsoil is 25.0±2.5 mg/kg and varies within 16.6.34.3 mg/kg. With increasing depth, the value of this indicator reliably remains unchanged. Maximum gross content of nickel (34.3 mg/kg) found in typical chernozem in Alekseev district, formed on the loess-like clays, and the minimum one (16.6 mg/kg) - in leached chernozem in Grajvoronsk district, formed on the loess-like loams.
Average content of mobile forms of nickel in the topsoil is 0.46 mg/kg (1.8 % of gross one). At a depth of 61.80 and 81.100 cm it increases up to 1.17±0.32 and 1.49±0.46 correspondingly, the proportion of mobile forms rises to 4.7...6.2 % of gross amount.
The nickel concentration in beet storage roots is at the average 0.50±0.12 mg/kg, which is four times less than in beet tops. Coefficient of biological absorption of this element was significantly higher for the main sugar beet production (0.74) than for by-product (0.48). Nickel can be attributed to the group of elements with low intensity absorption (CBA is less than 1 unit).
One should consider that the regional clarke for nickel for soils in Belgorod region is 25 mg/kg. Exceeding APC of gross content and MPC of mobile forms of nickel in soils, as well as MRL in vegetative products is not ascertained.
Key words: nickel, chernozem, toxicity, gross content of nickel, content of mobile forms of nickel, coefficient of biological absorption.
УДК 631.81.033
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР И БАЛАНС ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ НА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ
Ю.Н. ТРУБНИКОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, зам. директора
Красноярский НИИ сельского хозяйства E-mail: [email protected]
Резюме. На серых лесных почвах Красноярского края минеральные удобрения в севообороте (пар озимая рожь - ячмень + клевер - клевер 1 года пользования - клевер 2 года пользования - лендолгунец - пшеница - овес) оказываютиз-бирательное влияние на концентрацию элементов питания в возделываемых культурах. С ростом их доз до (NPK)90 отмечено увеличение содержание азота в зерне ячменя (с 2,17 до 2,69 % от абсолютно сухого вещества) и пшеницы (с 2,80 до 3,63 %), фосфора - в пшеничной соломе (с 0,18 до 0,37 %) и льне-долгунце (с 0,18 до 0,26 %). Применение (NPK)90 на фоне известкования способствуют увеличению концентрации азота и фосфора в клевере 1-го года пользования (с 2,66 до
3,34 % и с 0,62до 0,84 % соответственно), но одновременно приводит к снижению содержания калия (с .2,83 до 2,27 %). Внесение с удобрениями на 1 га севооборотной площади 495 кг азота, 390 кг фосфора и 390 кг калия обеспечивает слабо отрицательный баланс азота и калия (-92 и -86 кг/га соответственно), положительный - фосфора (+224 кг/га). Оставление в поле соломы зерновых культур (50 % полей севооборота) обусловливает положительный баланс по всем макроэлементам. Известкование (6 т/га доломитовой муки при рН 4,6. ..4,8 ) усиливает дефицит по азоту (в лучшем варианте с-92 до -159 кг/га), но не влияет на баланс фосфора и калия.
Ключевые слова: серые лесные почвы, минеральные удобрения, известкование, химический состав растений, баланс элементов питания.
В среднем по Красноярскому краю на 1 га пашни вносится около 25 кг д.в. удобрений. Средняя урожайность зерновых за последние 5 лет составляет
22...24 ц/га. В зависимости от экономического состо-
яния сельхозтоваропроизводителей распределение удобрений по районам и хозяйствам очень неравномерное. Предприятия-лидеры применяют большие дозы удобрений - 120...150 кг д.в./га и на фоне высокой агротехники получают до 35.45 ц/га. Для большинства хозяйств региона удобрения остаются дорогим а, следовательно, малодоступным средством повышения продуктивности пашни. На значительной площади их не применяют совсем. В первую очередь это относится к хозяйствам подтаежных и северных лесостепных районов, где преобладают серые лесные почвы (164 тыс. га - 61 % пашни).
Отметим, что в структуре удобрений доминирут азотные и азотсодержащие туки. Фосфорные и особенно калийные удобрения используют в ограниченных количествах.
Для получения планируемого урожая, прогнозирования и корректировки рациона питания животных, оценки технологических качеств растениеводческой продукции, контроля за состоянием почвенного плодородия необходимы знания химического состава растений и факторов, его определяющих.
Несмотря на то, что состав и потребность растений в элементах минерального питания достаточно стабильны и обусловлены генотипом [1, 2], они могут изменяться под влиянием удобрений и известкования [3, 4], что дает возможность управления этими процессами.
Вопросы, связанные с влиянием удобрений и известкования на химический состав культурных растений и баланс питательных веществ на серых лесных почвах подтаежной зоны Красноярского края мало изучены.
Цель наших исследований - оценить влияние минеральных удобрений и известкования на химический состав сельскохозяйственных культур и баланс элементов питания в севообороте на серых лесных почвах.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили на Зареченском стационаре лаборатории агрохимии Красноярского НИИСХ (Тюхтетский район Красноярского края) на серых лесных почвах (гумус -
4,4...4,6 %; рН - 4,6...4,8; S - 15,5.17,2 мг-экв./100 г; Нг - 5,6.. .7,5 мг-экв./100 г; Р2О5 - 7,5 мг; К2О - 9,5 мг/100 г) в севообороте: пар - озимая рожь - ячмень + клевер -клевер 1 года пользования - клевер 2 года пользования - лен-долгунец - пшеница - овес.
Удобрения вносили в виде аммиачной селитры, двойного гранулированного суперфосфата и сернокислого калия. Фосфорные и калийные удобрения под клевер вносили при посеве, азотные - ежегодно. Для известкования использовали белитовую муку Ачинского глиноземного комбината в дозе 6 т/га.
Полевые опыты проводили в четырехкратной повторности тремя закладками в пространстве и во времени по общепринятой методике [5]. Почвенные образцы анализировали стандартными методами [6]: гумус - по Тюрину, рНсол - по-тенциометрически, гидролитическую кислотность - по Каппену, сумму поглощенных оснований - по Каппену-Г ильковичу, подвижный алюминий - по Соколову, подвижный фосфор и обменный калий - по Кирсанову.
Растительные образцы сжигали в смеси серной
Таблица 1. Концентрация элементов питания в зерновых культурах (% от абсолютно сухого вещества
Удобрения Содержание
зерно солома
N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О
Озимая рожь
Контроль 2,58 0,78 0,72 0,85 0,18 1,31
N^30^0 2,63 0,78 0,66 0,82 0,16 1,10
^0РбоК6с 2,36 0,78 0,67 0,70 0,14 1,33
^рк 90 90^0 2,63 0,73 0,74 0,63 0,16 1,31
^0Р9Д0 + известко-
вание 2,65 0,78 0,66 0,80 0,21 1,41
нср05 0,27 0,08 0,06 0,15 0,04 0,25
Ячмень
Контроль 2,17 0,75 0,81 0,63 0,30 0,71
N Р К 30 30 30 2,33 0,79 0,76 0,70 0,31 0,85
^р к 1 ’’«гг 2,47 0,81 0,77 0,63 0,21 0,72
2 СО о ТІ со о со о 2,69 0,75 0,75 1,12 0,21 0,78
МЛКю + известкование 2,64 0,78 0,80 0,65 0,28 0,72
нср05 0,25 0,14 0,12 0,40 0,10 0,12
Пшеница
Контроль 2,80 0,84 0,60 0,79 0,18 0,88
N Р К 30 30 30 3,17 0,80 0,58 0,70 0,27 0,90
^РК 60 60 60 2,92 0,76 0,59 0,76 0,22 1,20
^РК 90 90 90 3,63 0,65 0,53 0,98 0,37 1,00
+ известкование 3,08 0,82 0,53 1,00 0,36 0,90
НСР05 0,82 0,20 0,16 0,44 0,15 0,30
Овес
Контроль 2,00 0,92 0,66 0,77 0,38 1,95
N Р К 30 30 30 1,61 0,92 0,61 0,63 0,30 1,74
^РК 1,89 0,92 0,65 0,75 0,33 2,05
2 О О ТІ о о о о 1,96 0,93 0,62 0,88 0,32 2,00
^0Р90^0 + известкование 2,22 0,91 0,59 0,65 0,35 1,88
НСР05 0,55 0,20 0,10 0,29 0,12 0,40
кислоты и перекиси водорода с добавлением селена. Азот определяли на фотоколориметре с использованием реакции образования индофенольной зелени, фосфор и калий - ванадомолибдатным методом с помощью фотоколориметра и пламенного фотометра.
Расчет баланса элементов питания проведен на основе экспериментальных и аналитических данных по двум вариантам. Первый - при отчуждении всей фитомассы, второй - при оставлении соломы в поле.
Результаты и обсуждение. Рассматривая концентрацию элементов питания в зерновых культурах, выращиваемых на серых лесных почвах, можно говорить о стабильности анализируемых показателей по вариантам опыта в целом. Зависимости процентного содержания элементов от удобрений выделяются лишь в некоторых случаях. Например, отмечена четкая тенденция увеличения количества азота в зерне ячменя при росте доз удобрений (табл. 1).
Концентрация азота в пшенице также увеличивается при внесении удобрений - с 2,80 до 3,63 % в зерне и с 0,79 до 0,98 % в соломе. Кроме того, в пшеничной соломе повышается содержание фосфо-
Таблица 2. Концентрация элементов питания в клевере и льне-долгунце
Удобрения Содержание, % от абсолютно сухого вещества
клевер 1 г.п. клевер 2 г.п. лен -долгунец
N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О
Контроль 2,66 0,62 2,83 2,66 0,68 2,71 0,58 0,18 0,85
N Р К 30 30 30 2,68 0,76 2,83 2,75 0,73 2,70 0,64 0,21 0,91
^РК 60 60 60 2,87 0,69 2,66 2,87 0,72 2,75 0,68 0,24 0,84
^РК 90 90 90 2,96 0,72 2,58 2,92 0,75 2,82 0,65 0,26 0,96
^0Р9Д0 + известко-
вание 3,34 0,84 2,27 2,85 0,72 2,80 0,71 0,25 0,98
НСР05 0,61 0,19 0,42 0,56 0,06 0,21 0,12 0,06 0,16
Таблица 3. Баланс элементов питания в севообороте
Статьи баланса Удобрения
Контроль N30P3K«, N60P60K60 90 N Р 90 9 }К90+известкование
N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О
Внесено кг/га д в. 0 0 0 175 145 145 335 270 270 495 390 390 495 390 390
Вынос, кг/га общий 344 98 284 457 151 402 518 152 460 587 166 476 654 194 478
без соломы 285 67 233 385 111 301 434 107 296 479 131 304 547 155 306
Баланс, кг/га общий -344 -98 -284 -282 -6 -257 -183 118 -190 -92 224 -86 -159 196 -88
без соломы -285 -67 -233 -210 34 -156 -99 163 -26 16 259 86 -52 235 84
Интенсивность общая - - - 38 96 36 65 177 59 84 235 82 76 201 82
баланса, % без соломы - - - 45 130 48 77 252 91 103 298 128 90 252 127
ра - с 0,18 % в контроле до 0,37 % в варианте ЫРК по 90 кг/га. Удобрения оказывают заметное влияние на химический состав льна. Концентрация азота в соломке возрастает с 0,58 до 0,68 % фосфора - с 0,18 до 0,26 % (табл. 2).
Применение удобрений на фоне известкования способствуют увеличению концентрации азота и фосфора в клевере 1-го года пользования, но одновременно приводит к снижению содержания калия.
Знание химического состава сельскохозяйственных культур позволяет выяснить влияние удобрений и известкования на баланс питательных элементов, который служит, главным звеном контроля за состоянием почвенного плодородия.
Расчеты показывают, что при низких (М30Р30К30) и средних (Ы60Р60К60) дозах удобрений складывается не-компенсируемый баланс по азоту (-282...-183 кг/га) и калию (-257...-190 кг/га). Вынос фосфора низкими дозами удобрений восполняется (-6 кг/га), а в варианте со средними - обеспечивается положительный баланс ( + 118 кг/га). Увеличение доз удобрений (М90Р90К90) дает возможность сформировать слабоотрицательный баланс по азоту и калию (-92 и -86 кг/га соответственно) и стабильно положительный по фосфору (табл. 3).
Известкование снижает интенсивность баланса азота и фосфора, но не оказывает влияния на баланс калия. Полученные величины отрицательного баланса в этом варианте, так же как и при внесении только М90Р90К90 не могут вызывать опасений, так как в расчете на один год севооборотного времени дефицит азо-
та и калия составляет всего 11.20 кг/га, а при оставлении в поле соломы, он сокращается до 6 кг. Такое количество легко компенсируется за счет корневых и пожнивных остатков растений (помимо соломы).
Современные технологии обработки почв с применением орудий нового поколения предусматривают накопление органических остатков на поверхности почвы или в верхнем её слое, что требует дополнительного применения азотных удобрений, которые, судя по интенсивности баланса в исследуемом севообороте, компенсируют дефицит азота.
Выводы. Таким образом, химический состав культур, возделываемых на серых лесных почвах, проявляет определенную стабильность. Заметно изменяется под влиянием удобрений содержание азота в ячмене и пшенице, фосфора - в пшеничной соломе и льне-долгунце.
Это дает возможность в некоторой степени влиять на формирование качественных показателей получаемой продукции.
Внесение с удобрениями на 1 га севооборотной площади 495 кг азота, 390 кг фосфора и 390 кг калия обеспечивает слабо отрицательный баланс азота и калия, положительный - фосфора. Оставление в поле соломы зерновых культур (50 % полей севооборота) обусловливает в этом варианте положительный баланс по всем макроэлементам. Известкование усиливает дефицит по азоту, но не влияет на баланс фосфора и калия. Поэтому в случае его проведения необходимо предусмотреть применение повышенных доз азотных удобрений.
Литература.
1. Ильин В.Б. Элементный химический состав растений, факторы, его определяющие // Известия Сиб.отд-ние АН СССР. - Серия биолог.наук. - 1977. - Вып.2. - №10. - С. 3-14.
2. Климашевский, Э.Л. Физиология генотипической специфики корневого питания растений // Физиология растений в помощь селекции. - М.: 1974. - С. 226.
3. НазарюкВ.М. Почвенно-экологические основы оптимизации питания растений/отв. ред. Л.Л. Убугунов; Рос. акад. наук, Сиб. отд-ние, Ин-т почвовед. и агрохим. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007. 364с.
4. Прокошев, В.В. Актуальные вопросы агрохимии калийных удобрений //Агрохимия. - 1985. - №4. - С.32-41.
5. Агрохимические методы исследования почв. - М.: Наука, 1975. 656 с.
6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Наука, 1985. 351 с.
CHEMICAL COMPOSITION OF CROPS AND NUTRIENT BALANCE AGAINST THE BACKGROUND OF GREY FOREST SOILS IN KRASNOYARSK REGION
Summary. In grey forest soils in Krasnoyarsk region mineral fertilizers in crop rotation (fallow - winter rye - barley + clover - clover of the first year of use - clover of the second year of use - fiber flax - wheat - oats) have selective influence on the concentration of nutrients in crops. With increase of their doses up to (NPK)90 it is noted the growth of nitrogen content in barley and wheat grain (from 2.17 to 2.69 % and from 2.80 to 3.63% from absolutely dry matter correspondingly), growth of phosphorus - in wheat straw and fiber flax (from 0.18 to 0.37 % and from 0.18 to 0.26 % correspondingly). Application of (NPK)90 against the background of liming increases the concentration of nitrogen and phosphorus in the clover of the first year of use (from 2.66 to 3.34 % and from 0.62 to 0.84 % correspondingly), but at the same time reduces the potassium content (from 2.83 to 2.27 %).
Introduction of 495 kg of nitrogen, 390 kg of phosphorus and 390 kg of potassium in the form of fertilizers per 1 ha ensures little negative balance of nitrogen and potassium (-92 and -86 kg/ha correspondingly), positive one - of phosphorus (+224 kg/ha). Abandonment of cereal straw in the field (50 % of fields in crop rotation) makes for a positive balance in all macro elements. Liming (6 t/ha of dolomite powder with pH 4.6...4.8) increases the deficit in nitrogen (from -92 to -86 kg/ha), but does not affect the balance of phosphorus and potassium.
Key words: grey forest soils, mineral fertilizers, liming, chemical composition of plants, nutrient balance.
