CC BY
8АГРОЭКОЛОГИЯ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АЗОТА УДОБРЕНИЙ ОВСОМ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ ВНЕСЕНИЯ АЗОТНОГО УДОБРЕНИЯ В ЭРОЗИОННОМ ЛАНДШАФТЕ
(порезультатам исследований с15И) Н.Я. Шмырева, к.б.н., О.А Соколов, д.б.н., Л.Н. Цуриков, к.а-х.н., ВНИИА
С помощью меченых 15N удобрений установлено, что на дерново-подзолистой почве склона юго-восточной экспозиции баланс азота удобрений складывался экологически более безопасно при локальном способе внесения азотного удобрения. Овес использовал 38% азота удобрений в приводораздельной части склона, 30 - в средней части склона и 26% в нижней части склона; закреплялось в почве 42;33; 29%>, а терялось в почве 20,37 и 45% соответственно.
Ключевые слова: стабильный изотоп элемент склона, баланс азота удобрения, дерново-подзолистая почва.
В эрозионном агроландшафте на дерново-подзолистых почвах склонов уровень продуктивности сельскохозяйственных культур определяется, главным образом, количеством усвоенного растениями азота почвы и азота внесенных удобрений. С увеличением степени смытости почвы урожайность полевых культур на этих почвах по сравнению с несмытыми снижается на 10-60% и более [3].
Неиспользованный азот удобрений претерпевает в почве целый ряд превращений: иммобилизуется почвой, улетучивается в атмосферу и вымывается в нижние горизонты почвенного профиля; а на склонах мигрирует с поверхностным и латериальным стоками талых и ливневых вод, что приводит к увеличению потерь и загрязнено природной среды [1,4,6, 8,10-12].
Цель исследований - с помощью меченых удобрений определить степень использования азота удобрений и почвы овсом, выявить эффективность различных способов применения азотного удобрения в почвозащитном севообороте в условиях эрозионного ландшафта.
Методика приведена в ж. «Плодородие» №6 (2014 г.) на стр. 16.
Результаты и их обсуждения. Метеорологические условия для выращивания овса в целом были удовлетворительными. ГТК за вегетационный период 2007 г. был близок (1,5) к среднемноголетнему (1,6).
Локальное внесение азотных удобрений имеет преимущество перед разбросным способом [ 9,12 ].
Под действием азотного удобрения, внесенного локально, овес потреблял наибольшее количество азота не только удобрения, но и почвы на всех элементах склона по сравнению с разбросным способом внесения (табл. 1). Наибольшее количество азота почвы растения потребляли в верхней части склона, наименьшее - в нижней его части. При локальном внесении азотного удобрения овес потреблял азота почвы в 1,4 раза больше в верхней части склона, в 1,3 раза - в средней 40
части и в 1,1 раза - в нижней его части по сравнению с разбросным внесением. Происходило это за счет лучшего потребления дополнительного количества азота почвы («экстра» азота).
1. Потребление азота удобрений и почвы овсом в зависимости от элемента рельефа и способа внесения азотного удобрения
Вариант опыта Общий вынос, г/м2 В том числе N «Экстра» N КИАУ, %
удобрения почвы г/м2 %
г/м2 I % г/м2 I %
Приводоразделъная часть склона (2-3°)
Р5оК5о (фон) 2,16 - - 2,16 - - - -
Фон + "N50 вразброс 5,26 1,22 23 4,04 72 1,88 36 24
Фон + "N50 локально 7,64 1,90 25 5,48 75 3,32 43 38
Средняя часть склона (4-5°)
Р50К50 (фон) 1,76 - - 1,76 - - - -
Фон + "N50 вразброс 3,41 0,86 25 2,55 75 0,79 23 17
Фон + "N50 локально 5,43 1,52 28 3,31 72 2,15 39 30
Нижняя часть склона (5- 7°)
Р50К50 (фон) 1,44 - - 1,44 - - - -
Фон + "N50 вразброс 2,74 0,76 28 1,98 72 0,54 20 15
Фон + "N50 локально 3,54 1,32 37 2,22 63 0,78 22 26
Условия азотного питания (потребления азота удобрения и азота почвы) существенно влияли на продуктивность овса на различных элементах склона (табл. 2). Наибольший урожай зерна и соломы овес формировал в приводораздельной части склона за счет лучшего потребления азота и других элементов питания. По мере снижения по склону продуктивность овса уменьшалась за счет худшего потребления азота как на контроле, так и при внесении азотного удобрения. Однако при локальном внесении азотного удобрения в дозе 50 кг/га формировался наибольший урожай зерна овса на всех элементах склона по сравнению с разбросным применением удобрения в той же дозе. При локальном внесении наибольшей эффективностью азотное удобрение отличалось при внесении под овес в средней части склона (46% по отношению к разбросному способу); 32 и 23% в приводораздельной и нижней частях склона соответственно. При благоприятных погодных условиях продуктивность овса повышалась в 1,6-1,7 раза на приводораздельной части склона, в 1,2-1,5 раза в средней его части и в 1,0-1,1 раза в нижней части склона при разбросном и локальном внесениях азотного удобрения.
2. Урожайность овса в зависимости от рельефа, азотного удобрения и способов его внесения на дерново-подзолистой почве склона
Вариант опыта Зерно, г/м2 Прибавка Сырой белок,% Солома, г/м2 Прибавка
г/м2 1 % г/м2 1 %
Приводораздельная часть склона (2-3°)
Р5оК5о (фон) 177 - - 5.0 212 - -
Фон + 15N5„ вразброс 328 151 85 6.9 394 182 86
Фон + 15N5„ локально 432 255 144 7.7 518 306 144
Средняя часть склона (4-5°)
Р50К50 (фон) 148 - - 4.9 178 - -
Фон + 15N5„ вразброс 230 82 55 6.5 276 98 55
Фон + 15N5„ локально 335 187 126 7.1 402 224 125
Нижняя часть склона (5- Т)
Р50К50 (фон) 128 - - 4.6 154 - -
Фон + 15N5„ вразброс 190 62 48 6.3 228 74 48
Фон + 15N5„ локально 233 105 82 6.9 280 126 82
Р, % 2 2
НСРо,5, ср., г/м2: част. 19.83 24.27
рельеф 14.02 17.16
удобрения 11.45 14.01
В длительном полевом опыте на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве на плато в среднем за четыре ротации севооборота получена урожайность зерна овса сорта Скакун при разбросном внесении 33,1 ц/га в варианте Ыу()Ру()Ку() с высоким качеством зерна. Содержание сырого белка было выше, чем в контрольном варианте на 2,1% [2].
При внесении азотного удобрения в зерне овса содержалось наибольшее количество сырого белка при выращивании растений в приводораздельной части склона (6,9-7,7 %), наименьшее - в нижней его части (6,3-6,9%) (см. табл. 2) при разбросном и локальном внесениях.
При разбросном способе внесения азотного удобрения содержание сырого белка увеличивалось на 1,61,9%, а при локальном - на 2,2-2,7% по сравнению с фоновым вариантом по элементам рельефа.
При локальном внесении азотного удобрения содержание сырого белка в зерне овса повышалось на 0,8% в приводораздельной части склона и на 0,6% в средней и нижней частях склона по сравнению с разбросным внесением.
На склоне на дерново-подзолистой почве (Смоленская обл.) при внесении сульфата аммония, меченого газообразные потери зависели от элемента склона и способа внесения азотного удобрения (табл. 3). Газообразные потери азота удобрений возростали от верхней к нижней части склона, тогда как использование азота удобрения растениями и его иммобилизация снижались. При локальном внесении азотного удобрения возрастали в 1,6-1,8 раза использование азота удобрения растениями и в 1,3-1,6 раза его закрепление в почве, тогда как газообразные потери азота снижались в 1,4-2,4 раза по сравнению с разбросным способом их применения в той же дозе (50 кг/га). Наиболее эффективно газообразные потери азота снижались при локальном применении азотного
удобрения в верхней части склона - в 2,4 раза, менее эффективно в нижней части склона - в 1,4 раза.
3. Баланс азота удобрений при выращивании овса в зависимости _от рельефа и способов внесения азотного удобрения_
Вариант опыта Использовано растениями Закреплено в слое почвы 100 см Потери
1 2 3 1 2 3 1 2 3
Фон + 15N5„ 1.22 0.86 0.76 1.35 1.25 1.05 2.45 2.90 3,20
вразброс 24 17 15 27 25 21 49 58 64
Фон + 15N5„ 1.90 1.52 1.32 2.10 1.65 1.45 1.00 1.85 2,25
локально 38 30 26 42 33 29 20 37 45
Примечания. 1. В графе 1 приводораздельная часть склона 2-3°; 2 -средняя часть склона 4-5°; 3- нижняя часть склона 5-7°. 2. Над чертой - г/м2, под чертой - % от внесенного азота.
В целом следует отметить, что баланс азота удобрений за этот период вегетации овса складывался более благоприятно, чем в предыдущей ротации севооборота [10]. Так, газообразные потери азота удобрений первой ротации севооборота снижались в 1,1-1,2 раза при разбросном способе внесения удобрений и в 1,2-1,7 раза при локальном способе по элементам рельефа.
Выводы. В условиях длительного опыта с применением меченого 15N азотного удобрения на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве склона юго-восточной экспозиции Центрального Нечерноземья овес лучше использовал азот удобрения и почвы в приводораздельной его части. При локальном внесении азотного удобрения растения лучше в 1,6-1,8 раза использовали азот удобрения, возростала в 1,3-1,6 раза его иммобилизация и снижались в 1,4-2,4 раза газообразные потери по сравнению с разбросным способом их применения. При этом продуктивность овса повышалась на 23-46%, а содержание сырого белка в зерне - на 0,6-0,8%. Литература
1. Гамзиков Г.П., Кострик Г.И., Емельянова В.Н. Баланс и превращение азота удобрений. - Новосибирск: Наука, 1985. - С.6-88.
2. Козлова A.B., Мерзлая Г.Е., Зябкина Г.А., Фомкина Т.П. Урожайность и качество зерна овса при возделывании в севообороте и длительном применении органических и минеральных удобрений // Плодородие. - 2014. - №1. -С.10-13.
3. Каштанов А.Н., Явтушенко В.Е. Агроэкология почв склонов. - М.: Колос, 1997. -С.5-20.
4. Корешков Д.А. Агроэкологические аспекты применения азотных удобрений. - М.: Колос, 1999. - 296 с.
5.Минеев В.Г. Практикум по агрохимии. -М.: МГУ, 2001. - С.3-10.
6. Руделев Е.В. Минеральзация - иммобилизация азота в основных типах почв России и эффективность азотных удобрений: Автореф. дис. ...д-ра биол. наук. - М., 1992. - 34 с.
7. Сендрякое И.Ф., Овчинникова П.Г., Вахрамеев Ю.И., Медведев С.С. Рекомендации «Локальное внесение минеральных удобрений в различных почвенно-климатических зонах СССР при интенсивных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур». - М.: Агро-НИИТЭПП, 1988. - С. 5-26.
8. Сычев В.Г., Соколов O.A., Завалин A.A., Шмырева Н.Я. Роль азота в интенсификации продукционного процесса сельскохозяйственных культур. Т.2. Экологические аспекты роли азота в продукционном процессе. - М.: ВНИИА, 2012. - 322 с.
9. Соколов O.A., Семенов В.М. Теория и практика рационального применения азотных удобрений. - М.: Наука, 1992. - 206 с.
10. Шмырева Н.Я., Цуриков Л.П., Макаров П.Б., Прохин Л.В., Маса-кова Л.И. Оценка использования овсом азота удобрений в эрозионном ландшафте с помощью 15N // Плодородие,- 2008. - №4. - С.41-43.
11. Шмырева П.Я. Использование растениями азота удобрений и его миграция в дерново-подзолистых почвах склонов центрального Нечерноземья: Автореф. дис. ...канд. с.-х. наук. - М., 1996. - 21 с.
12. Явтушенко В.Е. Агроэкологическое обоснование систем удобрения на почвах склонов: Дис. ...д-ра с.-х. наук. - М., 1991.-47 с.
UTILIZATION OF FERTILIZER NITROGEN BY OAT AT DIFFERENT METHODS OF FERTILIZER APPLICATION IN
THE EROSIONAL LANDSCAPE (RESULTS OF 15N STUDY)
N.Ya. Shmyreva, O.A. Sokolov, L.N. Tsurikov, Pryanishnikov All-Russian Research Institute of Agrochemistry uL Pry-
anishnikova 31a, Moscow, 127550 Russia
It has been found using lsN-labeled fertilizers that the balance of fertilizer nitrogen in soddy-podzolic soil on the slope of southeastern exposure is environmentally safer at the local application of nitrogen fertilizer. Oat utilized 38% offertilizer nitrogen in the near-watershed part of the slope, 30% in the middle part of the slope, and 26%> in the lower part of the slope; 42, 33, and 29% offertilizer nitrogen were fixed in the soil, and 20, 37, and 45%, respectively, were lost. Keywords: 13N stable isotope, slope element, fertilizer nitrogen balance, soddy-podzolic soil.
