CC BY
0DOI:10.24412/2225-2584-2024-2108-19-26 УДК 631.416:631.445.25:631.51(470.314):631.81
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ ВЛАДИМИРСКОГО ОПОЛЬЯ ОДНОЛЕТНИМИ ТРАВАМИ
В.В. ОКОРКОВ, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник, (е-таН: okoгkovw@yandex. ги)
Л.А. ОКОРКОВА, старший научный сотрудник
A.Е. ЛЕБЕДЕВА, младший научный сотрудник
B.И. ЩУКИНА, младший научный сотрудник, аспирант
Верхневолжский федеральный аграрный научный центр
ул. Центральная, д.3, п. Новый, Суздальский р-н, Владимирская обл., 601261, Российская Федерация
Резюме. В многолетнем стационарном опыте на серых лесных почвах Владимирского ополья в 5-й ротации 7-польного севооборота изучено влияние удобрений и погодных условий на урожайность сена однолетних трав (горохоовсяная смесь), содержание в нем азота, фосфора и калия; эффективность использования почвенной влаги и выпадающих осадков и долю бобового компонента в травостое. От действия азотных, последействия РКудобрений и навоза КРС средняя урожайность сена трав в зависимости от погодных условий изменялась в 1,7 раз, а масса пожнивно-корневых остатков - в 1,49 раз. На долю вариации урожайности трав от погодных условий за 3 года приходилось 75,2% общей вариации, от действия азотных минеральных удобрений - 10,6%, от последействия РК - 11,5%. В засушливом 2021 году на долю последействия навоза и РК удобрений, их взаимодействия приходилось 88,1% общей вариации; не установлено достоверного влияния азотных удобрений. В острозасушливом 2022 и влажном 2023 гг. урожайность трав на 90,9...91,1 и 94,5% определялась последействием навоза и действием азотных минеральных удобрений, на последействие РК приходилось менее 2,6%. Происходило заметное уменьшение содержания К2О в сене трав в острозасушливом году из-за снижения подвижности калия в почве, во влажном - из-за эффекта разбавления. Однолетние травы в засушливых условиях 5-й ротации более эффективно использовали почвенную влагу и выпадающие осадки, чем во влажные годы 3-й и 4-й ротаций. В зависимости от погодных условий установлено высокое варьирование доли бобового компонента, её снижение от последействия фосфорно-калийных и действия азотных удобрений, слабое влияние на этот параметр оказало последействия навоза КРС.
Ключевые слова: серые лесные почвы, Владимирское ополье, урожайность сена, действие и последействие удобрений, вынос элементов питания, использование почвенной влаги, доля бобового компонента в травостое.
Для цитирования: Окорков В.В, Окоркова Л.А., Лебедева А.Е., Щукина В.И. Использование ресурсного потенциала серых лесных почв Владимирского ополья однолетними травами // Владимирский земледелец. 2024. №2. С. 19-26. DOI:10.24412/2225-2584-2024-2108-19-26.
Однолетние травы (викоовсяная и горохоовсяная смеси) в Нечерноземной зоне РФ являются важнейшим предшественником озимых и яровых культур, повышают чистоту полей и обеспеченность влагой, улучшают питание зерновых культур азотом. Как рано высеваемые и убираемые влаголюбивые культуры, характеризующиеся интенсивным развитием корневой системы, однолетние
травы весьма эффективно используют осадки, накопленные в метровом слое почвы после снеготаяния. Это позволяет им на серых лесных почвах Ополья, обладающих благоприятными физико-химическими свойствами, даже в острозасушливых условиях начала лета обеспечивать достаточно высокие урожаи зеленой массы или сена. При этом, исходя из взаимосвязи надземной массы трав с пожнивно-корневыми остатками (ПКО) [1], в зависимости от погодных условий следует ожидать меньших различий в накоплении азота ПКО, чем сеном. Следовательно, размеры симбиотически фиксируемого азота, накапливающиеся в ПКО, будут в меньшей мере зависеть от погодных условий. Весьма важны и исследования по выносу биогенных элементов сеном трав в различные по погодным условиям годы.
Средняя урожайность сена однолетних трав, собираемого на сортоучастках, составляет 4 т/га. При орошении их урожайность может возрастать до 10,5... 12,7 т/га [2]. В производственных условиях на серых лесных почвах Владимирского ополья урожайность сена викоовсяной смеси варьировала от 5,0 до 10 т/га [3].
В работе [4] за 8 лет за 3 ротации 7-польного севооборота изучены влияние удобрений на урожайность однолетних трав и нитрифицирующая активность серых лесных почв Ополья. Урожайность трав как без применения удобрений, так и с ними в зависимости от погодных условий изменялась в 1,72.1,88 раз. Установлена определяющая роль действия азота минеральных удобрений по сравнению с последействием навоза КРС и РК удобрений. Была выявлена и решающая роль N-N03, накапливающегося в слое почвы 0.40 см в фазу всходов культур, в питании их азотом.
В данной работе была проведена оценка влияния погодных условий и удобрений на урожайность сена однолетних трав, содержание и вынос им элементов питания, использование влаги культурами в 5-й ротации 7-польного севооборота.
Условия, материалы, методы. Исследования вели в 7-польном севообороте: занятый пар-яровая пшеница-овес с подсевом многолетних трав (клевер + тимофеевка) - травы 1-го года пользования - травы 2-го года пользования - яровая пшеница - ячмень в посевах горохоовсяной смеси в 5-й ротации. Стационарный опыт был заложен в 1991.1993 гг. в 3-х полях [5,6].
Почва опытных полей - серая лесная среднесуглинистая со следующей исходной характеристикой пахотного слоя: содержание гумуса - 2,6.3,7%. рНКС| 5,1.5,5 ед., гидролитическая кислотность (НГ) - 3,2.3,5, сумма поглощенных оснований - 19,4.22,4 смоль (экв)/кг, содержание подвижного фосфора (по Кирсанову) -130.200, обменного калия (по Масловой) - 150.180 мг/кг почвы.
В начале 1-й ротации было проведено известкование по полной гидролитической кислотности. На его фоне изучали влияние различных доз подстилочного навоза КРС (0, 40, 60 и 80 т/га), который вносили после уборки однолетних трав на сено, и влияние ежегодного применения минеральных удобрений (0, РК, NPK, 2NPK), их сочетания на урожайность полевых культур, изменение агрохимических свойств серой лесной почвы. Во 2...5 ротациях исследования вели по
последействию известкования.
Агрохимические анализы почвы выполняли по методикам, изложенным в работе [7]. Статистическую обработку результатов проводили с использованием программ STAT VIUA и EXCEL.
Результаты и обсуждение. В 2021...2023 гг. изучали влияние доз азота аммиачной селитры, вносимой весной по последействию известкования, доз навоза и фосфорно-калийных удобрений на урожайность сена однолетних трав (табл. 1).
Математическая обработка результатов исследований (табл. 2) показала, что урожайность сена трав в годы исследований в большей мере изменялась от погодных условий (табл. 3), чем от действия азотных удобрений и последействия навоза КРС и фосфорно-калийных удобрений. На долю вариации урожайности сена трав от погодных условий (величины ГТК) приходилось 75,2% от общей вариации, а от действия азотных минеральных удобрений - 10,6%, последействия фосфорно-калийных удобрений - 11,5%. Вариация урожайности трав от последействия навоза была недостоверной при 5% уровне достоверности. По-видимому, повышающая урожайность трав роль навоза была обусловлена и улучшением питания растений фосфором и калием.
В таблице 4 представлены данные по влиянию удобрений на урожайность сена однолетних трав. В засушливом 2021 году на долю последействия навоза КРС и РК удобрений приходилось 88,1% общей вариации урожайности, последействия навоза КРС - 20,7%, последействия РК - 48,3%, их взаимодействия - 19,1%. Влияние на урожайность трав последействия РК удобрений изменялось по квадратичной зависимости с максимумом при дозе около 68 кг/га (при расчете на Р2О5).
2. Математические зависимости по влиянию удобрений и погодных условий на урожайность сена однолетних трав за 2021...2023 гг., ц/га (число наблюдений n = 51)
1. Урожайность сена горохоовсяной смеси за 2021...2023 гг., ц/га
Вариант 2021г. 2022г. 2023г. Среднее
1. Контроль 50,5 37,8 67,0 51,8
2. Известкование в 1991...1993 гг. 48,8 39,8 65,5 51,4
3. Р40К40 -последействие 57,5 43,2 66,8 55,8
4. N60 53,0 45,5 75,8 58,1
5. N75 60,2 48,2 92,0 66,8
6. Навоз 40 т/га -последействие 54,8 45,2 69,0 56,3
7. Навоз 60 т/га -последействие 59,0 45,5 71,5 58,7
8. Навоз 80 т/га -последействие 58,2 47,2 75,2 60,2
9. Навоз 40 т/га + Р40К40 -последействие 62,2 44,0 78,2 61,5
10. Навоз 40 т/га + Р40К40 - послед. + N60 63,5 51,0 86,2 66,9
11. Навоз 40 т/га + Р80К80 - послед. + N75 61,8 51,2 94,0 69,0
12. Навоз 60 т/га + Р40К40 -последействие 65,2 46,2 79,5 63,6
13. Навоз 60 т/га + Р40К40 - послед. + N60 66,5 49,5 86,2 67,4
14. Навоз 60 т/га + Р80К80 - послед. + N75 64,0 51,8 97,5 71,1
15. Навоз 80 т/га + Р40К40 -последействие 62,2 46,8 77,5 62,2
16. Навоз 80 т/га + Р40К40 - послед. + N60 65,5 50,8 91,5 69,3
17. Навоз 80 т/га + Р40К40 - послед. + N75 66,8 53,8 106 75,5
НСР05 8,0 2,8 8,0 6,3
Точность опыта, % 4,8 2,0 3,4 3,4
Средняя урожайность для 17 вариантов 60,0 46,9 81,1 62,7
Относительная средняя урожайность 1,28 1,00 1,73 1,34
№ п/п Уравнение взаимосвязи Дост. влияния R2
1 У1 = 57,2 + 0,128 х1 не дост. 0,059
2 У2 = 57,8 + 0,154 х2 дост. 0,106
3 У3 = 55,8 + 0,186 х3 дост. 0,115
4 У = 23,3 + 37,0 х 4 ' '4 дост. 0,752
5 У5 = 16,8 +0,181 х3 + 36,9 х4 дост. 0,862
6 У6 = -7,8-0,113х2+91,3х4-29,2х42 +0,098х1х4+0,178х2х4 +0,094х3х4 дост. 0,974
Примечание. 40>х>80 - последействие доз навоза КРС, внесенных за ротацию, т/га; 60>х2>75 - действие доз азота аммиачной селитры, кг/га;40>х3>80 - последействие фосфорно-калийных удобрений в расчете на Р2О5, кг/га; 0,69>х>1,58 - гидротермический коэффициент по Селянинову.
В острозасушливом 2022 году урожайность трав на 90,9.91,1% определялась последействием навоза и действием азотных минеральных удобрений. На последействие РК удобрений и их сочетание с последействием навоза приходилось 2,4.2,6% вариации, на действие минерального азота - около 49, последействие навоза КРС - около 42%.
Во влажном 2023 году вариация урожайности трав от последействия навоза и действия азота минеральных удобрений составляла 94,5%, от последействия РК удобрений - 1,7%. Анализ моделей показал, что на долю минерального азота приходилось около 38,7% общей вариации, на долю последействия навоза - 55,8%.
В связи с высоким последействием навоза (х1) и РК удобрений (х3) в 2021 году (табл. 4) содержание элементов питания в сене (табл. 5) было достаточно высоким: азота от 1,93 до 2,28%, Р2О5 от 0,85 до 0,99%, К2О от 1,94 до 2,58%. В соответствии с этими параметрами и урожайностью трав наблюдался и значительный вынос сеном биогенных элементов: азота от 100 до 146 кг/га, фосфора (Р2О5) от 46 до 63, К2О от 96 до 170 кг/га.
В острозасушливом 2022 году из-за слабого последействия фосфорно-калийных удобрений, обусловленного высоким поглощением фосфора и калия ППК, содержание калия в сене трав по сравнению с 2021 годом снизилось с 1,94.2,58 до 1,59.2,20%, а Р2О5 - с 0,85.0,99 до 0,75.0,90%. Это привело к уменьшению выноса фосфора с 46.63 до 31.48 кг/га, калия с 96.171 до 63.118 кг/га (табл. 6). Содержание же азота в сене трав в 2022 году по сравнению с 2021 г. несколько возросло. Однако вынос азота сеном из-за более низкой урожайности снизился в 1,2 раза. В то же время вынос фосфора уменьшился в 1,3.1,5 раз, калия - в 1,4.1,5 раз.
Во влажном 2023 году в связи с определяющим влиянием на урожайность сена трав действия азотных минеральных удобрений и последействия навоза, повышением подвижности фосфора и калия произошел резкий рост урожайности трав. Из-за эффекта разбавления содержание азота и калия в сене по сравнению с 2021 годом снизилось в 1,1.1,2 и 1,2.1,3 раза соответственно. Содержание же Р2О5 несколько возросло, максимально на 10%. По сравнению с 2021 годом в 2023 году в вариантах без удобрений не наблюдали роста выноса сеном азота и калия, но возрос вынос фосфора в 1,3.1,5 раз. В вариантах с наиболее интенсивным применением удобрений вынос азота возрос в 1,3 раз, фосфора - в 1,9, калия - в 1,2 раза. Во влажном 2023 году рост урожайности трав сдерживался запасами подвижных форм калия и азота.
Изучено влияние удобрений на урожайность горохоовсяной смеси и использование запасов почвенной влаги и выпадающих осадков за 5-ю ротацию 7-польного севооборота (табл. 7). Последействие органических удобрений и действие азота аммиачной селитры в среднем за 3 года по сравнению с последействием известкования не только увеличивало урожайность этих культур с 20,5 до 23,5.28,4 ц/га з.е., но и способствовало более экономному
3. Среднемесячные температуры воздуха и выпадение осадков за вегетацию однолетних трав в годы исследований
Количество осадков в период вегетации, мм Средние температуры воздуха, 0С ГТК за
Годы май июнь июль, 1-я декада май июнь июль вегетацию трав
2021 53,5 49,5 - 14,6 20,2 20,8 0,92
2022 40,6 27,1 - 10,4 18,3 21,0 0,69
2023 71,0 49,1 25,8 13,3 15,1 18,8 1,58
многолетние 54,0 65,0 28,0 12,3 16,2 18,2 1,59
4. Влияние удобрений на урожайность сена однолетних трав в годы исследований, ц/га
Год Уравнение взаимосвязи, п = 17 R2 Доверительный интервал
2021 У1 = 51,3 + 0,115 х1 + 0,102 х3 0,818 5,0
У2 = 54,3 + 0,273х3 -0,002х32 + 0,0017х1х3 0,674 7,0
У3 = 54,3 + 0,273х3 -0,002х32 0,483 -
У4 = 50,2 + 0,112 х1 + 0,235 х3 - 0,0017х32 0,881 4,2
2022 У1 = 40,9 + 0,077 х1 + 0,088 х2 0,909 2,8
У2 = 40,9 + 0,077 х1 + 0,0013 х22 0,911 2,7
У1 = 39,8 + 0,098х1 + 0^45х3 +0,0011х22 -0,0006х1х3 0,935 2,5
2023 У1 = 64,0 + 0,143 х1 + 0,132 х3 + 0,0028 х22 0,962 5,2
У2 = 66,2 + 0,150х1 -0,306х2 + 0,0084х22 0,945 6,2
2021.2023 У = 51,7 + 0,111х1 + 0,077х2 + 0,102х3 0,968 2,7
Примечание. Обозначения переменных такие же, как и в табл 2.
расходованию почвенной влаги и выпадающих осадков. За 3 года коэффициент водопотребления по последействию 60 т/га навоза КРС по сравнению с фоном известкования снижался с 5,8 до 5,4 мм/ц з.е., от действия 60 и 75 кг/га азота аммиачной селитры - до 4,4 мм/ц з.е.
Наиболее высокое влияние последействия навоза КРС на снижение этого параметра наблюдали в 2021 году (с 6,6 до 5,8 мм/ц з.е.). Из слоя почвы 40.100 см в среднем за 3
5. Химический состав горохоовсяной смеси, % в 2021...2023 гг.
Вариант 2021 г. 2022 г. 2023 г.
N РА К,0 N РА К,0 N РА К2О
1 1,99 0,96 2,00 2,18 0,83 1,67 1,63 0,98 1,61
2 2,06 0,95 1,98 2,14 0,81 1,59 1,61 1,02 1,69
3 1,93 0,87 1,98 2,09 0,75 1,82 1,67 1,14 1,64
4 2,22 0,99 2,06 2,25 0,87 1,92 1,69 1,03 1,87
5 2,28 0,95 2,42 2,22 0,87 2,25 1,78 1,09 1,83
6 2,15 0,90 2,09 2,13 0,84 1,94 1,66 1,06 1,74
7 2,10 0,92 1,94 2,21 0,76 1,79 1,65 1,06 1,68
8 2,01 0,92 1,98 2,44 0,80 1,82 1,72 0,97 1,63
9 2,07 0,90 2,02 2,29 0,85 1,99 1,62 0,99 1,61
10 2,25 0,95 2,32 2,30 0,81 1,98 1,73 1,15 1,85
11 2,28 0,86 2,58 2,42 0,85 1,98 1,87 1,10 1,97
12 2,08 0,91 2,38 2,21 0,79 2,01 1,62 0,98 1,88
13 2,20 0,95 2,26 2,36 0,82 2,07 1,72 1,20 1,87
14 2,16 0,90 2,42 2,21 0,78 2,23 1,90 1,15 1,84
15 2,07 0,91 2,33 2,22 0,84 2,15 1,76 1,10 1,75
16 2,24 0,93 2,35 2,23 0,83 2,12 1,84 1,04 1,89
17 2,18 0,85 2,56 2,24 0,90 2,20 1,95 1,03 1,98
Примечание. Наименование вариантов дано в табл. 1.
6. Вынос элементов питания сеном горохоовсяной смеси в 2021.2023 гг., кг/га
Вариант 2021 г. 2022 г. 2023 г.
N Р О 2 5 К2О N Р О 2 5 К2О N Р О 2 5 К2О
1 100 48,5 101 82,2 31,3 63,0 109 65,6 108
2 100 46,3 96,4 85,2 32,2 63,3 105 66,8 111
3 111 49,9 114 90,3 32,4 78,6 111 76,0 109
4 118 52,6 109 102 39,6 87,4 128 78,1 142
5 138 57,3 146 107 42,0 109 164 100 168
6 118 49,3 114 96,3 38,0 87,7 114 73,1 120
7 124 54,2 114 100 34,5 81,3 118 75,9 120
8 117 53,5 115 115 37,8 86,1 130 73,0 123
9 129 56,1 113 101 37,4 87,6 127 77,4 126
10 143 60,4 148 117 41,2 101 149 99,1 159
11 141 53,2 159 124 43,5 101 176 103 185
12 136 59,3 141 102 36,5 92,9 129 77,9 150
13 146 63,2 150 117 40,7 103 148 103 161
14 138 57,6 155 114 40,4 116 185 112 180
15 129 56,6 145 104 39,3 101 136 85,1 135
16 146 60,8 154 113 42,1 108 168 95,1 173
17 146 56,8 171 120 48,3 118 206 109 210
Примечание. Наименование вариантов дано в табл. 1.
года культурами использовалось от 35,9 до 43,6 мм влаги. Максимальная урожайность однолетних трав Максимальные размеры использования влаги из этого слоя наблюдалась в 3-й ротации 7-польного севооборота [6] и были в 2023 году и достигали 46,4 мм. составляла 22,1.33,1 ц/га з.е. За их вегетационный период
7. Влияние удобрений на использование влаги горохоовсяной смесью в 5-й ротации 7-польного севооборота в зависимости от систем удобрения за 2021...2023 гг., мм
Вариант Запасы влаги в метровом слое почвы Осадки вегетационного периода Общий расход влаги Урожай, ц/га з.е. Коэффициент водопо-требления, мм/ц з.е. Использование влаги из слоя почвы 40.100 см, мм
исходные после уборки
Горохоовсяная смесь, поле № 1, 2021 год
Известкование (Ф) 265 190 52,4 128 19,5 6,6 27,1
Ф + навоз 60 т/га 270 185 52,4 138 23,6 5,8 38,7
Ф + Н60 + N60 263 181 52,4 134 26,6 5,0 37,3
Ф + Н60 + N75 266 170 52,4 148 25,6 5,8 40,9
Горохоовсяная смесь, поле № 2,2022 год
Известкование (Ф) 276 189 2,2 89,1 15,9 5,6 44,0
Ф + навоз 60 т/га 282 184 2,2 99,2 18,2 5,4 45,7
Ф + Н60 + N60 271 187 2,2 86,0 19,8 4,3 30,6
Ф + Н60 + N75 276 189 2,2 89,5 20,7 4,3 39,8
Горохоовсяная смесь, поле № 3, 2023 год
Известкование (Ф) 331 245 51,1 137 26,2 5,2 44,6
Ф + навоз 60 т/га 330 241 51,1 140 28,6 4,9 46,4
Ф + Н60 + N60 331 248 51,1 134 34,5 3,9 39,9
Ф + Н60 + N75 320 232 51,1 139 39,0 3,6 38,6
Горохоовсяная смесь, поля 1...3, 2021...2023 гг.
Известкование (Ф) 291 208 35,2 118 20,5 5,8 38,6
Ф + навоз 60 т/га 294 203 35,2 126 23,5 5,4 43,6
Ф + Н60 + N60 288 205 35,2 118 27,0 4,4 35,9
Ф + Н60 + N75 287 197 35,2 125 28,4 4,4 39,8
8. Сухая масса пожнивно-корневых остатков на однолетних травах за 2021.2023 гг., ц/га
Вариант 2021г. 2022г. 2023г. Среднее
1. Контроль 40,2 34,0 46,9 40,4
2. Известкование в 1991...1993 гг. 39,0 35,8 45,8 40,2
3. Р40К40 - последействие 46,0 34,6 46,8 42,5
4. N60 42,4 36,4 53,1 44,0
5. N75 48,2 38,6 55,2 47,3
6. Навоз 40 т/га - последействие 43,8 36,2 48,3 42,8
7. Навоз 60 т/га - последействие 47,2 36,4 50,0 44,5
8. Навоз 80 т/га - последействие 46,6 37,8 52,6 45,7
9. Навоз 40 т/га + Р40К40 - последействие 43,5 35,2 54,7 44,5
10. Навоз 40 т/га + Р40К40 - послед. + N60 44,4 40,8 51,7 45,6
11. Навоз 40 т/га + Р80К80 - послед. + N75 43,3 41,0 56,4 46,9
12. Навоз 60 т/га + Р40К40 - последействие 45,6 37,0 55,6 46,1
13. Навоз 60 т/га + Р40К40 - послед. + N60 46,6 39,6 51,7 46,0
14. Навоз 60 т/га + Р80К80 - послед. + N75 44,8 41,4 58,5 48,2
15. Навоз 80 т/га + Р40К40 - последействие 43,5 37,4 54,2 45,0
16. Навоз 80 т/га + Р40К40 - послед. + N60 45,8 40,6 54,9 47,1
17. Навоз 80 т/га + Р40К40 - послед. + N75 46,8 43,0 63,6 51,1
Средняя сухая масса ПКО 44,6 35,5 52,9 44,3
Относительная масса ПКО 1,26 1,00 1,49 -
9. Доля бобового компонента горохоовсяной смеси, % в 2021.2023 гг.
Вариант 2021 г. 2022 г. 2023 г. Среднее за 2021.2023 гг.
1. Контроль 39,4 27,2 24,7 30,4
2. Известкование в 1991...1993 гг. 32,7 27,4 37,5 32,5
3. Р40К40 - последействие 46,3 23,1 13,9 27,8
4. N60 31,5 18,5 20,5 23,5
5. N75 34,0 17,7 12,1 21,3
6. Навоз 40 т/га - последействие 43,2 23,5 26,3 31,0
7. Навоз 60 т/га - последействие 28,8 24,0 27,4 26,7
8. Навоз 80 т/га - последействие 36,0 22,9 28,9 29,3
9. Навоз 40 т/га + Р40К40 - последействие 26,2 26,9 18,1 23,7
10. Навоз 40 т/га + Р40К40 - послед. + N60 28,6 18,9 11,3 19,6
11. Навоз 40 т/га + Р80К80 - послед. + N75 30,1 15,0 12,2 19,1
12. Навоз 60 т/га + Р40К40 - последействие 28,6 17,7 19,9 22,1
13. Навоз 60 т/га + Р40К40 - послед. + N60 28,6 21,8 26,1 25,5
14. Навоз 60 т/га + Р80К80 - послед. + N75 23,4 19,6 12,7 18,6
15. Навоз 80 т/га + Р40К40 - последействие 37,7 19,4 14,7 23,9
16. Навоз 80 т/га + Р40К40 - послед. + N60 35,4 20,7 23,5 26,5
17. Навоз 80 т/га + Р40К40 - послед. + N75 33,9 16,2 13,2 21,1
выпало 196 мм осадков. Коэффициент водопотребления в зависимости от систем удобрения изменялся от 7,4 до 11,2 мм/ц з.е. Недостаточно эффективно использовались почвенная влага и осадки в начале 4-й ротации [6], когда за период вегетации культур выпало 132 мм осадков. Коэффициент водопотребления варьировал от 6,8 до 9,3 мм/ц з.е. В 5-й ротации эффективность использования осадков и почвенной влаги была наиболее высокой (4,4.5,8 мм/ц з.е.). Чем меньше выпадало осадков в течение вегетации трав, тем эффективнее они использовались. В 2022 году при отсутствии осадков от всходов до уборки трав (не считая осадков до всходов) минимальная урожайность их составила на фоне известкования 15,9 ц/га з.е. (39,8 ц/га сена), при применении N75 - 51,8 ц/га сена. Прибавка от применения N75 даже в крайне засушливый год составила 30,2%.
Используя справочные [1] и экспериментальные данные (табл. 1), была рассчитана масса пожнивно-корневых остатков, накапливаемых травами, в годы исследований (табл. 8).
Средняя относительная урожайность сена трав для 17 вариантов в 2021, 2022 и 2023 гг. составляла 1,28, 1,00 и 1,73 ц/га, а средняя относительная масса пожнивно-корневых остатков - соответственно 1,26, 1,00 и 1,49 ц/га. Колебания размеров накопления пожнивно-корневых остатков в зависимости от погодных условий были более низкими, чем урожайности трав.
Однолетние бобово-злаковые травы являются и существенным источником пополнения почвы симбиотически фиксированным азотом, накапливаемым в ПКО. Очевидно, размеры его зависят от урожайности трав, размеров ПКО, доли бобового компонента в травостое,
содержания азота в травах и ПКО. Поэтому в работе были проведены исследования по оценке влияния удобрений на долю бобового компонента в горохоовсяной смеси (табл. 9).
В засушливом 2021 году доля бобового компонента в травостое в зависимости от применяемых удобрений варьировала от 23,4 до 46,3%, в острозасушливом 2022 г. -от 15,0 до 27,4%, во влажном 2023 - от 11,3 до 37,5% (табл. 9). В среднем за 3 года (табл. 10) по 4-м уровням последействия навоза КРС (0, 40, 60 и 80 т/га за ротацию) доля бобового компонента была максимальной (29,9%) в вариантах без применения минеральных удобрений. Последействие фосфорно-калийных удобрений снижало её с 29,9 до 24,4%, действие N60 - до 23,8, N75 - до 20%. По 4-м уровням применения минеральных удобрений (0, последействие РК, действие N60 и N75) без внесения
10. Влияние удобрений на долю бобового компонента в однолетних травах, %
Последействие доз навоза, т/га Минеральные удобрения, т/га Среднее по последействию навоза
0 Последействие РК N60 N75
0 32,5 27,8 23,5 21,3 26,3
40 31,0 23,7 19,6 19,1 23,4
60 26,7 22,1 25,5 18,6 23,2
80 29,3 23,9 26,5 21,1 25,2
Среднее 29,9 24,4 23,8 20,0
Примечание. В контроле доля бобового компонента составляла 30,4%.
навоза КРС доля бобового компонента составила 26,3%. По последействию 40.80 т/га навоза КРС наблюдали тенденцию снижения этого параметра до 23,2.25,2%. Роль последействия органических удобрений по влиянию на долю бобового компонента в травостое была существенно менее значимой, чем последействие РК удобрений и действие N60 и N75.
Выводы. 1. В погодных условиях 2021...2023 гг., характеризующихся варьированием ГТК 0,92, 0,69 и 1,58 соответственно, урожайность сена горохоовсяной смеси в зависимости от применяемых удобрений изменялась от 37,8 до 106 ц/га. Средняя урожайность для каждого года (17 вариантов) составляла соответственно по годам 60,0, 46,9 и 81,1 ц/га; относительная величина её равнялась 1,28, 1,00 и 1,73. За 3 года на долю вариации урожайности сена трав от погодных условий приходилось 75,2% общей вариации, от действия азотных удобрений -10,6%, последействия РК-11,5%.
2. В засушливом 2021 г. на долю последействия навоза КРС и РК удобрений приходилось 88,1% общей вариации урожайности трав, последействия навоза - 20,7, последействия РК удобрений - 48,3, их взаимодействия - 19,1%. Не установлено достоверного влияния применения азотных удобрений. В острозасушливом 2022 году урожайность трав на 90,9.91,1% определялась последействием навоза и действием азотных минеральных удобрений. На действие азотных удобрений
приходилось около 49% вариации, на последействие навоза - около 42%. Во влажном 2023 г. вариация от действия азотных удобрений составляла 38,7%, последействия навоза - 55,8%. В 2022.2023 гг. влияние на вариацию урожайности трав РК удобрений было ниже 2,6%.
3. Происходило заметное уменьшение содержания калия в сене трав в острозасушливом году из-за снижения его подвижности в почве, во влажном - из-за эффекта разбавления. Во влажном 2023 году рост урожайности трав сдерживался запасами подвижных форм калия и азота, в острозасушливом 2022 г. - недостатком влаги и запасами подвижного калия.
4. Однолетние травы в засушливых условиях 5-й ротации более эффективно использовали почвенную влагу и выпадающие осадки, чем во влажные годы 3-й и 4-й ротаций. Коэффициент водопотребления в 2021 и 2022 гг. варьировал от 4,3 до 6,6 мм/ц з.е., снижался от применения азотных удобрений по сравнению с фоном известкования с 5,6.6,6 до 4,3.5,0мм/ц з.е.
5. В зависимости от погодных условий установлено высокое варьирование доли бобового компонента, её снижение от последействия фосфорно-калийных и действия азотных удобрений, последействие навоза КРС на этот параметр было более слабым.
Литература.
1. Органические удобрения: Справочник/П.Д. Попов, В.И. Хохлов, А.А. Егоров и др. М.: Агропромиздат, 1988. 207 с.
2. Коломейченко В.В. Растениеводство:учебник М.: Агробизнесцентр, 2007. 600 с. ISBN 978-5-902792-11-6.
3. Адаптивно-ландшафтные особенности земледелия Владимирского Ополья/под ред. А.Т. Волощука. М, 2004. 448 с.
4. Окорков В.В., Окоркова Л.А., Лебедева А.Е. Удобрение однолетних трав на серых лесных почвах Владимирского ополья // Агрохимия. 2023. № 10. С. 28-39.
5. Окорков В.В., Фенова О.А., Окоркова Л.А. Серые лесные почвы Владимирского ополья и эффективность использования их ресурсного потенциала. Иваново: ПресСто, 2021.188 с.
6. Окорков В.В., Окоркова Л.А., Коновалова Л.К. Серые лесные почвы Владимирского ополья, их формирование и оценка ресурсного потенциала: удобрение и питание полевых культур/ ФГБНУ «Верхневолжский ФАНЦ». Суздаль, 2023.241 с.
7. Практикум по агрохимии/Б.А. Ягодин, И.П. Дерюгин, Ю.П. Жуков и др.: Под ред. Б.А. Ягодина. М.: Агропромиздат, 1987. 512
с.
References.
1. Organic fertilizers: Directory/P.D. Popov, V.I. Khokhlov,A.A. Egorovet al. M.: Agropromizdat, 1988. 207p.
2. Kolomeichenko VV. Crop production: textbook M.:Agribusinesscenter, 2007. 600 p. ISBN 978-5-902792-11-6.
3. Adaptive landscape features of agriculture in Vladimir Opolja / ed. A.T. Voloshchuk. M, 2004. 448 p.
4. Okorkov V.V., Okorkova L.A., Lebedeva A.E. Fertilization of annual grasses on grey forest soils of the Vladimir Opole // Agrochemistry. 2023. No. 10. P. 28-39.
5. Okorkov VV., Fenova O.A., Okorkova L.A. Grey forest soils of the Vladimir Opole and the efficiency of using their resource potential. Ivanovo: PresSto, 2021.188 p.
6. Okorkov VV., Okorkova L.A., Konovalova L.K. Grey forest soils of the Vladimir Opole, their building and assessment of resource potential: fertilization and nutrition of field crops /Federal State Budgetary Institution "Verkhnevolzhsky FATS". Suzdal, 2023.241 p.
7. Practical course on agrochemistry/B.A. Yagodin, I.P. Deryugin, Yu.P. Zhukov et al.: Ed. B.A. Yagodina. M.: Agropromizdat, 1987. 512 p.
USE OF THE RESOURCE POTENTIAL OF GREY FOREST SOIL OF THE VLADIMIR OPOLE BY ANNUAL GRASSES
V.V. OKORKOV, L.A. OKORKOVA, A.E. LEBEDEVA, V.I. SCHUKINA
Upper Volga Federal Agrarian Research Center ul. Tsentralnaya 3, poselok Noviy, Suzdalsky rayon, Vladimir Oblast, 601261, Russian Federation
Abstract. This article presents a long-term stationary experiment on gray forest soils of the Vladimir Opole in the 5th rotation of a 7-field crop rotation to study the influence of fertilizers and weather conditions on the yield of annual grass hay (pea-oat mixture), the content of nitrogen, phosphorus, and potassium in it; the efficiency of using soil moisture and precipitation and the proportion of the legume component in the grass stand. Due to the effect of nitrogen, the aftereffect of PK fertilizers and cattle manure, the average yield of grass hay, depending on weather conditions, changed by 1.7 times, and the mass of stubble-root residues - by 1.49 times. The variation in grass yield due to weather conditions over 3 years accounted for 75.2% of the total variation, nitrogen mineral fertilizers - 10.6%, and the aftereffect of the PK - 11.5%.
8ла5имгрскт ЗемлеЗЪлецТ)
№ 2 (108) 2024
In the dry year 2021, the aftereffects of manure and PK fertilizers and their interaction accounted for 88.1% of the total variation without a reliable effect of nitrogen fertilizers. In acutely dry 2022 and wet 2023 grass yields of 90.9-91.1 and 94.5% were determined by the aftereffect of manure and the impact of nitrogen mineral fertilizers, the aftereffect of PK accounted for less than 2.6%. There was a significant decrease in the IK,O content in grass hay in an acutely dry year due to a decrease in the mobility of potassium in the soil and in a humid year due to the dilution effect. Annual grasses in the dry conditions of the 5th rotation used soil moisture and precipitation more efficiently than in the wet years of the 3rd and 4th rotations. Depending on weather conditions, a high variation in the proportion of the legume component was noted, its decrease from the aftereffect of phosphorus-potassium and nitrogen fertilizers, and a weak influence on this parameter from the aftereffect of cattle manure.
Keywords: grey forest soil, Vladimir Opole, hay yield, effect and aftereffect of fertilizers, removal of nutrients, use of soil moisture, share of legume component in the grass stand.
Author details: V.V. Okorkov, Doctor of Sciences (agriculture), chief research fellow (e-mail: okorkovvv@yandex.ru); L.A. Okorkova, senior research fellow; A.E. Lebedeva, junior research fellow; V.V. Schukina, junior research fellow.
For citation: Okorkov V.V., Okorkova L.A., LebedevaA.E., Schukina V.V. Use of the resource potential of grey forest soil of the Vladimir Opole by annual grasses // Vladimir agricolist. 2024. №2. pp. 19-26. DOI:10.24412/2225-2584-2024-2108-19-26.
DOI:10.24412/2225-2584-2024-2108-26-33 УДК 631.453/631.95
ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ И НАКОПЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ И РАСТЕНИЯХ АГРОЦЕНОЗОВ ИВАНОВСКОЙ ОБЛАСТИ
А.А. УТКИН, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент агробиотехнологического департамента, (e-mail: aleut@inbox.ru)
Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы
ул. Миклухо-Маклая, 6, г. Москва, 117198, Российская Федерация
Резюме. Представлены результаты комплексного и локального мониторинга дерново-подзолистых почв сельскохозяйственного назначения и культурных растений на реперных участках Ивановской области за период 2013...2022 гг. на содержание в них цинка, свинца, кадмия, ртути и мышьяка. Валовое содержание ртути и мышьяка и подвижных форм цинка, свинца и кадмия в пахотных дерново-подзолистых почвах и почвах реперных участков не превышает допустимые концентрации, что свидетельствует о том, что исследуемые почвы области пригодны для возделывания основных сельскохозяйственных культур. По данным локального мониторинга установлена зависимость содержания подвижной формы цинка, свинца, кадмия и валового содержания мышьяка и ртути от гранулометрического состава дерново-подзолистых почв. Суглинистые почвы, в отличие от легких, имели значительно большее содержание подвижных форм свинца, валового мышьяка и ртути. Легкие почвы содержали больше подвижного цинка. Вся выращенная растительная продукция культур не содержала тяжелых металлов выше допустимых уровней, соответствуя по качеству ветеринарным и гигиеническим требованиям. Все зерновые культуры больше содержали цинка в зерне, чем в соломе по сравнению с кадмием, свинцом, ртутью и мышьяком на легких и на суглинистых почвах. Построены ряды культур для песчаных, супесчаных и суглинистых почв по убывающему содержанию в их продукции тяжелых металлов. Рассчитаны коэффициенты накопления тяжелых металлов растительной продукцией культур и проведен их сравнительный анализ. Корреляционным анализом определены взаимосвязи между содержанием металлов и мышьяка в почвах и продукции растениеводства.
Ключевые слова: тяжелые металлы, мышьяк, дерново-подзолистая почва, сельскохозяйственные культуры, гранулометрический состав, коэффициент накопления.
Для цитирования: Уткин А.А. Оценка содержания и накопления тяжелых металлов в дерново- подзолистых почвах и растениях агроценозов Ивановской области //Владимирский земледелец. 2024. №2. С. 26-33. DOI:10.24412/2225-2584-2024-2108-26-33.
В настоящее время, к основным факторам, загрязняющим природную среду, наряду с деятельностью промышленности, транспорта и топливно-энергетического комплекса, относят и химизацию земледелия, за счет нерационального применения различных агрохимсредств (удобрения, пестициды, агромелиоранты и др.). Вследствие этого в почве и растительной продукции могут в избыточных количествах аккумулироваться различные экотоксиканты, например, тяжелые металлы (ТМ) [1, 2, 3].
Как правило, при необходимости контроля над антропогенным загрязнением, принято определять валовое содержание тяжелого металла. Однако валовое содержание металлов не всегда может характеризовать степень опасности загрязнения ими почвы, поскольку почва способна связывать соединения металлов, переводя их в недоступные растениям соединения и, таким образом, ограничивать их переход из почвы в культуры [2].
С целью эколого-токсикологической оценки состояния почв в стране, агрохимической службой ежегодно проводится обследование их на содержание подвижных форм тяжелых металлов наиболее доступных для культур, которые могут накапливать эти элементы.
В результате неправильного использования почв в процессе производства, многие параметры их плодородия и экологического состояния могут ухудшаться. В качестве индикаторов загрязнения почв Ивановской области ТМ нами выбраны следующие химические элементы: кадмий (Сс1), свинец (РЬ), цинк ^п), ртуть и мышьяк (Дб), которые, согласно СанПиН 2.1.7.1287-03, относятся к элементам I класса химической опасности и подлежат первоочередному исследованию. Содержание данных элементов в почве является важнейшим показателем, характеризующим ее санитарно-гигиеническое состояние, т.к., они способны накапливаться в организме сельскохозяйственных животных и человека и оказывать на него негативное воздействие.
№ 1 (107) 2024
g/iaduMipckiü ЗемдеШецТ)
