CC BY
18
3. Влияние удобрений и известкования на
баланс элементов питания в севообороте
Статьи баланса Контроль ^^0Р90К90 ^0Р90К90 + известкование
N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О
Внесено, кг/га д.в. 0 0 0 435 360 360 435 360 360
Вынос, кг/га общий 266 74 204 528 168 424 599 197 486
без соломы 231 62 149 454 135 269 499 159 318
Баланс, кг/га общий -266 -77 -204 -93 192 -64 -164 163 -126
без соломы -231 -62 -149 -19 225 91 -64 201 42
Интенсивность баланса, % общая - - - 82 214 85 73 183 74
без соломы - - - 96 267 134 87 226 113
Баланс по фосфору положительный, а его интенсивность почти всегда более 200%. По калию складывается слабоотрицательный баланс. Если же солому оставлять в поле, то баланс положительный. В этом случае интенсивность баланса превышает 100%.
Известкование почвы приводит к увеличению выноса азота, фосфора и калия за счет повышения урожая и, частично, за счет увеличения концентрации элементов питания в растениях. Если с поля отчуждается только основная часть урожая, то формируется положительный баланс по фосфору и калию и слабоотрицательный по азоту.
Современные технологии обработки почв с применением орудий нового поколения предусматривают накопление органических остатков на поверхности почвы или в верхнем ее слое, что требует дополнительного применения азотных удобрений, которые, судя по интенсивно-
сти баланса в исследуемом севообороте, компенсируют дефицит азота.
Выводы: 1. Посредством минеральных удобрений возможно влиять на качественные показатели получаемой продукции, регулируя концентрации элементов питания в возделываемых культурах. 2. Внесение с удобрениями на 1 га севооборотной площади 435 кг азота, 360 кг фосфора и 360 кг калия обеспечивает отрицательный баланс азота, слабоотрицательный - калия, положительный - фосфора. Оставление в поле соломы зерновых культур (50% полей севооборота) обусловливает слабоотрицательный баланс азота, положительный - фосфора и калия. 3. Известкование приводит к снижению интенсивности баланса по всем элементам. Поэтому, если солома остается в поле, требуется дополнительное внесение только азота, если вывозится, то - азота и калия.
Литература
1. Ильин В.Б. Элементный химический состав растений, факторы, его определяющие // Известия СО АН СССР. Серия биолог. наук, 1977, Вып. 2, № 10. - С. 3-14.
2. Климашевский Э.Л. Генетический аспект минерального питания растений. - М.: Агропромиздат, 1991. - 415 с.
3. Назарюк В.М. Почвенно-экологические основы оптимизации питания растений. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007. - 364 с.
УДК 631.811.1/2/3:633.16
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЯЧМЕНЕМ ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ ИЗ РАЗНЫХ СЛОЕВ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ
В.В. Кидин, д.с.-х.н., Ю.Е. Малахова
РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, e-mail: [email protected]
Изучено использование ячменем азота, фосфора и калия из пахотного и подпахотного горизонтов дерново-подзолистой почвы. Установлено большое значение подпахотного горизонта почвы в питании растений.
Ключевые слова: ячмень, элементы питания, почвенные слои.
BARLEY CONSUMPTION OF NUTRITION FROM DIFFERENT LAYERS OF SOD-PODZOLIC SOIL
V.V. Kidin, Yu.E. Malakhova
This article is devoted the study of the use by barley nutrition from different horizons of sod-podzolic soil. The purpose of research is in definition of availability to plants macroelements has important meaning as in theoretical and practical aspects.
Keywords: barley, nutrition elements, soil layers.
Оптимизация минерального питания сельскохозяйственных культур - важнейший фактор, определяющий урожайность и качество продукции. При этом существенное влияние на рост и развитие растений оказывает
наличие элементов минерального питания в почве в начале периода вегетации. Применение удобрений без учета содержания питательных веществ в корнеобитае-мом слое почвы снижает их эффективность и вызывает
опасность загрязнения окружающей среды. Важно отметить, что в условиях резкого сокращения применения удобрений в России необходимо максимально учитывать все потенциальные возможности почв в обеспечении растений элементами минерального питания с целью рационального их использования. Значительную часть питательных веществ растения поглощают из подпахотных горизонтов почв [1-3]. Поскольку специалисты агрохимической службы страны почвы оценивают плодородие почв по обеспеченности их фосфором и калием только по содержанию в пахотном слое, то элементы минерального питания подпахотных горизонтов не учитываются. Основная причина этого - недостаточная изученность данного вопроса и большая трудоемкость проведения анализа почвы.
Задачей настоящей работы было изучение использования ячменем элементов минерального питания из двух горизонтов дерново-подзолистой почвы. Исследования проводили в вегетационных опытах на кафедре агрономической, биологической химии и радиологии РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева. Вегетационные сосуды располагали в два уровня, которые имитировали пахотный (сосуды Митчерлиха без дна) и подпахотной (сосуды с дном) слои. Согласно схеме опыта, в первом блоке для пахотного и подпахотного слоев использовали суглинистую дерново-подзолистую почву. Во втором блоке пахотный слой представлен суглинистой дерново-подзолистой почвой, подпахотный - супесчаной дерново-подзолистой почвой. Опыты состояли из восьми вариантов в четырех кратной повторности. Агрохимический анализ почвы пахотного и подпахотного слоев проводили общепринятыми методами перед закладкой опыта. Содержание общего азота в растениях определяли методом мокрого озоления по Къельдалю, общего фосфора по Труогу, общего калия на пламенном фотометре. В качестве удобрений использовали аммонийную селитру (N^N0^ и смесь одно- и двузамещенного фосфата калия (КН2Р04 и К2НР04) из расчета 120 мг N Р205 и К20 на 1 кг почвы. В вариантах 2-4 удобрения вносили в пахотный слой почвы, в вариантах 5-8 - в подпахотный слой. В каждый сосуд высевали по 30 семян, после всходов их прореживали, оставляя до уборки по 25 растений. Удаленные при прореживании растения высушивали и использовали для последующего учета массы урожая. Уборку ячменя проводили в августе в фазе полной спелости зерна.
Данные, полученные в опыте 1, отражают зависимость между величиной урожая ячменя и глубиной вне-
сения удобрений (табл. 1). Так, наименьшая величина урожая, как и предполагалось, получена на варианте без удобрений, где она составила 2,3 г зерна и 5,8 г соломы на сосуд. Внесение Р205 и К20 в дозе по 120 мг/кг почвы на разную глубину почвенного профиля практически не оказало влияния на урожайность зерна и соломы (3,5 и 3,9 г зерна на сосуд и 7,1 и 7,2 г соломы на сосуд).
В вариантах с внесением №К в разные горизонты почвы урожайность ячменя была выше при внесении №К в пахотный слой (9,4 г зерна на сосуд, 18,3 г соломы на сосуд), что обусловливается большей доступностью азота удобрений при содержании его в пахотном, нежели подпахотном слоях почвы и особенно в начальный период роста ячменя, когда корневая система растений еще слабо развита и не может достаточно использовать азот почвы. Это подтверждают данные урожайности в варианте 3 при внесении азота удобрения в пахотный слой. Значения урожая в данном варианте приближаются к таковым в варианте №К, внесенных в пахотный слой. В вариантах, где помимо №К вносили еще и микроэлементы, урожайность выше, чем в аналогичных вариантах без внесения микроэлементов. Так, в варианте 3 урожайность соломы составила 18,3 г на сосуд, в варианте 4 - 19,9 г на сосуд, при внесении удобрений в подпахотный слой в варианте 6 - 14,9 г соломы на сосуд и в варианте 8 - 15,5 г.
Общий вынос азота растениями колебался в пределах 135-602 мг на сосуд. Наибольший вынос азота был в вариантах с внесением №К в пахотный слой (586 мг на сосуд без микроэлементов и 602 мг на сосуд с микроэлементами), а также в варианте с внесением РК в подпахотный слой, а азотного удобрения в пахотный (574 мг/сосуд). Однако в варианте внесения №К в подпахотный слой вынос азота был ниже и составил 501 мг на сосуд. Наименьший вынос азота был на контроле (135 мг на сосуд) и вариантах, где азотные удобрения не вносили (164 мг на сосуд в пахотном слое и 175 мг на сосуд в подпахотном).
Общий вынос фосфора ячменем колебался в пределах 38-118 мг на сосуд. Наибольший вынос фосфора был в вариантах 3 и 4 (118 и 117 мг на сосуд соответственно). Меньший вынос фосфора наблюдался при внесении удобрений в подпахотный слой. Полученные данные показывают, что растения в условиях вегетационного опыта используют фосфор подпахотных слоев слабее, чем из пахотных.
1. Урожай и вынос элементов питания ячменем из разных горизонтов слоев почвы (опыт 1)
Вариант Масса урожая, г Вынос, мг
зерно солома X N Р205 К2О
1. Без удобрений 2,3 5,8 8,1 135 38 49
2. Р120К120 в пахотный слой 3,5 7,1 10,6 164 68 107
3. К\20Р120К120 в пахотный слой 9,4 18,3 27,7 586 118 246
4. К\20Р120К120 + микроэлементы в пахотный слой 9,6 19,9 29,5 602 117 277
5. Р120К120 в подпахотный слой 3,9 7,2 11,1 175 56 86
6. К\20Р120К120 в подпахотный слой 7,5 14,9 22,4 501 95 196
7. М120Р120 в подпахотный слой + N в пахотный горизонт 8,7 16,9 25,6 574 94 214
8. К\20Р120К120 в подпахотный + микроэлементы 8,0 15,5 21,5 460 89 187
2. Урожай и вынос элементов питания ячменем из разных горизонтов почвы (опыт 2)
Вариант Масса урожая, г Вынос, мг
зерно солома X N P2O5 ^
1. Без удобрений 3,1 9,1 12,2 203 54 94
2. Р120К120 в пахотный слой 5,3 12,0 18,3 281 90 159
3. ^20Р120К120 в пахотный слой 8,6 23,0 31,6 700 136 304
4. ^20Р120К120 + микроэлементы в пахотный слой 10,2 24,8 35,0 785 160 398
5. Р120К120 в подпахотный слой 4,8 -11,7 16,5 284 72 139
6. ^20Р120К120 в подпахотный слой 7,9 19,8 23,7 539 91 246
7. М120Р120 в подпахотный слой + N в пахотный горизонт 9,9 21,2 31,1 682 118 328
8. ^20Р120К120 в подпахотный + микроэлементы 9,5 19,1 28,6 554 114 255
Общий вынос калия ячменем был в пределах 49 -277 мг/сосуд. Растения практически хорошо усваивали обменный калий как пахотных, так и подпахотных слоев почв.
Результаты опыта 2, где пахотный слой представлен суглинистой дерново-подзолистой почвой, а подпахотный супесчаной дерново-подзолистой почвой, также показывают значительное использование ячменем элементов питания из нижнего слоя почвы (табл. 2). Данные урожая ячменя также показывают, что и в этом опыте наименьший результат был получен в контроле (3,1 г зерна на сосуд и 9,1 г соломы на сосуд). Применение РК удобрений увеличивало выход зерна и соломы ячменя (6,3 г зерна на сосуд, 12,0 г соломы на сосуд при внесении в пахотный горизонт удобрений и, соответственно, 4,8 и 11,7 при внесении в подпахотный горизонт удобрений).
Азотные удобрения в первом блоке схемы опыта, благоприятно сказываются на росте растений и значительно повышали урожай. Так, наибольший урожай зерна и соломы (31,1-35,0 г/сосуд) наблюдается при внесении азотного удобрения совместно с РК в пахотный горизонт. Внесение азотного удобрения в подпахотный горизонт также увеличивает урожайность ячменя (7,9 г/сосуд зерна и 19,8 г/сосуд соломы). Использование микроэлементов усиливает эффективность удобрений и соответственно увеличивает урожай: в варианте 4 (с внесением удобрений в пахотный горизонт) - урожай зерна 10,2 г/сосуд, соломы 24,8 г/сосуд, в варианте 8 с внесением удобрений в подпахотный горизонт - урожай зерна составил 9,5 г/сосуд, соломы - 19,1 г/сосуд.
Общий вынос азота растениями во втором опыте колебался в пределах 203-785 мг/сосуд. Наибольший он был в вариантах с внесением азотного удобрения в пахотный горизонт (700 мг/сосуд в варианте 3 и 785 мг/сосуд в варианте 4). Значительный вынос азота растениями наблюдается также в варианте с внесением азота в пахотный горизонт, а фосфорного и калийного в подпахотный (682 мг/сосуд). Внесение азотного
удобрения в подпахотный горизонт увеличивает, правда не столь существенно, вынос данного элемента (539 мг/сосуд в варианте 6 и 554 мг/сосуд в варианте 8). Без применения азотного удобрения вынос составлял - 203, 281 и 284 мг/сосуд.
Общий вынос фосфора ячменем во втором опыте колебался в пределах 54-160 мг/сосуд. Наибольший вынос его растениями наблюдался в вариантах 3 и 4 с внесение удобрений в пахотный горизонт (136 мг/сосуд и 160 мг/сосуд). Внесение фосфорных удобрений в подпахотный горизонт снижало его вынос (114 мг/сосуд в варианте 8; 91 мг/сосуд в варианте 6). Полученные данные, как и первом опыте показывают, что растения используют фосфор подпахотных горизонтов слабее, чем из пахотных.
Общий вынос калия ячменем был в пределах 94398 мг/сосуд. Наименьший вынос калий был в контроле (94 мг/сосуд), наибольший - в вариантах 3 и 4 (304 мг/сосуд и 398 мг/сосуд), что, по-видимому, обусловлено лучшим развитием корневой системы и растений в целом. Растения ячменя хорошо используют азот и калий из подпахотных горизонтов почвы. Коэффициенты использования ячменем минерального азота из подпахотного горизонта колебались в пределах 31-36% в первом опыте и 28-30% во втором; калия из подпахотного горизонта колеблются в пределах 4-18% в первом опыте и 5-26% во втором. Использование фосфора ячменем из подпахотных горизонтов не велико (коэффициенты составляли 3-6% в первом опыте, 2-7% во втором опыте).
Таким образом, полученные данные показывают, что ячмень дает большую урожайность на вариантах с супесчаной почвой в подпахотном горизонте. Урожайность ячменя в опыте с использованием суглинистой и супесчаной почвы выше на 20% урожайности с использованием одной суглинистой почвы. Эффективность азотного удобрения, внесенного в пахотный горизонт, выше внесенного в подпахотный на 20-25%, фосфорного - на 20-25%, калийного -на 25-30%.
Литература
1. Семенко Н.Н., Цыбулька Н.Н. Доступность растениям минеральных соединений азота подпахотных слоев дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы и их роль в формировании урожая озимой ржи // Агрохимия, 1995, № 7. -С. 33-36.
2. Кобзаренко В.И. Изучение доступности растениям фосфора и калия подпахотных горизонтов почв: Пробл. лекция / МСХА им. К.А. Тимирязева. Каф. агрономич. и биол. химии. - М., 1997. 21 с.
3. Кидин В.В., Гущина Е.О., Зенкина В.В. Использование растениями минерального азота из разных горизонтов дерново-подзолистой почвы // Агрохимический вестник, 2009, № 1. - С. 26-28.
