CC BY
16
УДК 631.423.3:631.816
1Н.М. Мудрых, 2В.Р. Ямалтдинова, 2Д.Г. Шишков
1Пермский государственный аграрно-технологический университет им. акад. Д.Н. Прянишникова,
nata020880@hotmail. com 2Пермский федеральный исследовательский центр УрО РАН,
pniish@rambler.ru
ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ В ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ПРИМЕНЕНИИ УДОБРЕНИЙ
В статье представлены результаты исследований по изменению содержания подвижных форм фосфора и калия в дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почве при длительном применении удобрений. Фосфор - менее вариабельный элемент питания, наибольший коэффициент варьирования (23.7%) наблюдался на варианте с внесением органических удобрений. Калий варьировал в большей степени, особенно на контрольном варианте (30.3%). Достоверное увеличение изучаемых признаков отмечено только в варианте с совместным внесением навоза и в эквивалентном количестве минеральных удобрений.
Ключевые слова: пахотные почвы; фосфор; калий; системы удобрения.
Введение
Внесение удобрений приводит к изменению агрохимических показателей почв, и, в частности, обеспеченности элементами питания сельскохозяйственных культур (Шафран, 1997; Те-терлев, 2015; Самофалова, 2015; Лыскова, 2017). Как отмечают исследователи, более заметное их изменение происходит при систематическом применении органических и минеральных удобрений (Кулаковская, 1990; Дёмин, 2003; Булатова, 2017; Гамзиков, 2017). Оценить трансформацию элементного состава почв возможно только в результате постоянного мониторинга. В настоящее время существуют разные подходы к отбору проб почвы: традиционный (агрохимическое картографирование), по сетке и т.п. (точное земледелие). Как результат - разная точность получаемой информации (Muhaimeed, 2013; ^айецее, 2015; Са-хабиев, 2015; Ваганова, 2016; Нагорный, 2016).
Цель исследований - установить изменение содержания фосфора и калия в почве при длительном применении удобрений.
Рис. Месторасположение объекта исследований и схема отбора проб
Материалы и методы исследования
Исследования проводили в длительном стационарном опыте, заложенном в 1968 году С.И. Поповой на базе опытного поля ПФИЦ УрО РАН с. Лобаново Пермского района Пермского края (рис.). Методика и некоторые результаты исследований опубликованы ранее (Ямалтдинова, 2011, 2016). Объект исследования: дерново-мелкоподзолистая тяжелосуглинистая почва. Отбор почвенных образцов проводили в седьмой ротации севооборота по вариантам опыта по сетке 4.5^4.5 м. Определение подвижных форм фосфора и калия выполнено по Кирсанову (ГОСТ Р 54650-2011). Статистический анализ проведен с использованием программ Microsoft Excel и STATISTICA 8.
Результаты и их обсуждение
До закладки опыта почва характеризовалась низким содержанием гумуса, слабокислой реакцией среды, средним содержанием подвижного фосфора и повышенным подвижного калия (табл. 1).
К началу седьмой ротации севооборота произошли некоторые изменения в обеспеченности растений подвижными формами фосфора и калия (табл. 2). Содержание фосфора варьирует от высокого до очень высокого. Разный уровень в отбираемых
32
российский журннл ИМ! экологии
ЭКОЛОГИЯ ПОЧВ
Таблица 1. Агрохимическая характеристика пахотного слоя почв до закладки опыта
(Ямалтдинова, 2011)
Гумус, % РНКС1 Б Нг ЕКО V, % Р2О5 К2О
мгэкв/100 г мг/кг
2.2 5.4 19.3 2.7 22.0 87 144 172
Таблица 2. Статистические характеристики содержания элементов питания в пахотном слое
почвы (п = 40)
Статистические параметры Содержание элементов питания, мг/кг
Р2О5 К2О
1* 2 3 4 1 2 3 4
Среднее 202.2 199.5 198.0 287.4 212.5 242.5 248.3 335.7
Стандартная ошибка 8.5 15.0 5.0 9.9 20.4 11.1 13.6 17.4
Минимальное значение 171.6 140.1 170.9 251.8 134.0 186.1 192.2 285.2
Максимальное значение 249.6 250.3 233.2 346.9 287.2 287.2 313.8 480.3
Коэффициент вариации, % 13.3 23.7 8.1 10.9 30.3 14.5 17.4 16.4
Нижний квартиль 176.6 148.0 193.6 269.6 140.1 213.7 216.7 300.5
Нижний дециль 173.0 140.5 178.4 254.6 136.0 192.7 193.3 292.3
Медиана 199.1 201.0 195.9 279.7 208.1 244.8 237.7 319.9
Верхний квартиль 207.4 248.2 202.4 287.2 279.1 275.0 280.1 343.4
Верхний дециль 247.1 250.0 221.0 342.3 287.2 283.7 310.2 414.9
Стандартное отклонение 27.0 47.3 16.0 31.2 64.5 35.2 43.1 55.0
*Примечание: 1 - контроль (без удобрений), 2 ■ навоза
навоз, 10 т/га, 3 - №К экв. 10 т навоза, 4 - навоз 5 т/га + №К экв. 5 т
точках в варианте с органическими удобрениями показывает пространственное варьирование изучаемого признака в рамках делянки, о чем также свидетельствуют высокая дисперсия и средний коэффициент вариации. Наименьшая дисперсия и коэффициент варьирования отмечены на варианте с минеральными удобрениями, что говорит о близких значениях фосфора в пределах делянки и равномерности внесения удобрений.
Содержание калия в почве изменялось от повышенного до очень высокого. Максимальное варьирование признака отмечено в контрольном варианте, что подтверждается высокой дисперсией и средним коэффициентом вариации. Внесение как органических, так и минеральных удобрений, а также и их совместное применение сглаживают пестроту, коэффициент вариации ниже среднего уровня. Максимальное содержание подвижного калия в почве (как и фосфора) отмечено на вари-
Таблица 3. Оценка влияния удобрений на содержание элементов питания в пахотном слое
анте с внесением половинной дозы навоза и эквивалентным количеством минеральных удобрений.
Оценивая длительное применение удобрений, можно отметить, что к началу седьмой ротации севооборота уровень фосфора и калия в почве изменился (табл. 3).
В результате дисперсионного анализа установлено, что только в варианте с совместным применением органических и минеральных удобрений уровень фосфора и калия достоверно повысился. Увеличение составило, соответственно, 85.1 и 123.3 мг/кг почвы.
Варианты Р2О5, мг/кг К2О, мг/кг
Контроль 202.2 212.5
Навоз, 10 т/га 199.5 242.5
№К экв. 10 т/га навоза 198.0 248.3
Навоз, 5 т/га + №К экв. 5 т/га навоза 287.4 335.7
НСР05, мг/кг 38.2 37.3
Выводы
Анализ почвенных образцов, отобранных в начале седьмой ротации длительного стационарного опыта, показал варьирование содержания подвижных форм фосфора и калия. Математическая обработка полученных результатов подтвердила изменение изучаемых показателей как внутри делянки, так и по вариантам опыта. Полученная вариабельность, возможно, связана с рядом факторов: во-первых, с изначальной пестротой почвенного плодородия; во-вторых, с трудностью равномерного внесения органических удобрений; в-третьих, с
2/2019
33
выращиванием культур, способных переводить труднодоступные формы фосфора и калия из почвы в подвижные формы.
Список литературы
1. Булатова Н.В., Регорчук Н.В. Плодородие дерново-подзолистой почвы и урожайность многолетних трав при длительном применении минеральных удобрений на фоне известкования // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2017. № 5. С. 28-32.
2. Ваганова Е.С., Рязанов С.С., Галиуллина А.Г., Ша-кирзянов Р.В. Методические аспекты интерполяции пространственной неоднородности агрохимических свойств пахотных угодий Северного Казахстана // Российский журнал прикладной экологии. 2016. №1. С. 47-52.
3. Гамзиков Г.П. Сохранение плодородия почв и повышение урожайности полевых культур при систематическом применении минеральных и органических удобрений // Аграрная наука - сельскохозяйственному производству Сибири, Монголии, Казахстана, Беларуси и Болгарии / Сборник научных докладов XX Международной научно-практической конференции. Улан-Батор, 2017. С. 114-117.
4. Дёмин В.А., Ауду М., Шарапова А.В., Поветкин В.А. Изменение содержания форм фосфора и калия в дерново-подзолистой почве и продуктивность севооборота при длительном применении удобрений // Агрохимия. 2003. №3. С. 18-26.
5. Кулаковская Т.Н. Оптимизация агрохимической системы почвенного питания растений. М.: Агропромиздат, 1990. 219 с.
6. Нагорный В.Д., Ляшко М.У., Вернюк Ю.И. Интерпретация результатов агрохимической оценки плодородия почвы для целей точного земледелия // Успехи современной науки. 2016. Т. 5, №10. С. 101-108.
7. Лыскова И.В. Влияние минеральных удобрений на плодородие дерново-подзолистой почвы, урожайность и качество зерновых культур // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2017. № 6. С. 35-40.
8. Самофалова И.А., Мудрых Н.М. Агроэкологическая оценка органического вещества в дерново-подзолистых почвах Пермского края. Пермь: ИПЦ Прокростъ, 2015. 154 с.
9. Сахабиев И.А., Рязанов С.С. Исследование пространственной изменчивости свойств почв с использованием геостатистического подхода // Российский журнал прикладной экологии. 2015. №2. С. 32-37.
10. Тетерлев И.С., Фомин Д.С., Косолапова А.И., Олехов
В.Р. Урожайность ячменя и плодородие дерново-подзолистой почвы Предуралья в зависимости от предшественников и минеральных удобрений // Плодородие. 2015. №3. С. 6-8.
11. Шафран С.А. Прогнозирование обеспеченности подвижными формами фосфора и калия почв Нечерноземной зоны // Агрохимия. 1997. №5. С. 5-12.
12. Ямалтдинова В.Р. Влияние систем удобрений на продуктивность полевого севооборота и свойства дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почвы Вятско-Камской земледельческой провинции: Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Пермь, 2011. 18 с.
13. Ямалтдинова В.Р., Мудрых Н.М., Самофалова И.А. Влияние систем удобрений на урожайность культур полевого севооборота и содержание гумуса в дерново-подзолистой почве // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2016. №1. С. 21-25.
14. Muhaimeed A.S., Saleh A.M. Spatial Variability Analysis of Selected Soil Properties at Musayab, Babil, Iraq // Journal of Agriculture and Veterinary Science. 2013. V. 6, Iss. 3. Р. 72-79.
15. Chatterjee S., Santra P., Majumdar K., Ghosh D., Das I., Sanyal S.K. Geostatistical approach for management of soil nutrients with special emphasis on different forms of potassium considering their spatial variation in intensive cropping system of West Bengal, India // Environ Monit Assess. 2015. (DOI 10.1007/s10661-015-4414-9).
N.M. Mudrykh, V.R. Yamaltdinova, D.G. Shish-kov. A change in the content of nutrients in the sod-podzolic soils with long-term use of fertilizers.
The article presents the results of studies on changes in the content of mobile forms of phosphorus and potassium in the sod-podzolic heavy loamy soil with long-term use of fertilizers. Phosphorus is less variable element of nutrition, the highest coefficient of variation (23.7%) observed in the version with the introduction of organic fertilizers. Potassium varied to a greater extent, especially in the control variant (30.3%). A significant increase in the studied parameters noted only in the variant with joint application of manure and in the equivalent amount of mineral fertilizers.
Keywords: arable soils; phosphorus; potassium; fertilizer systems.
Информация об авторах
Мудрых Наталья Михайловна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, Пермский государственный аграрно-техноло-гический университет им. акад. Д.Н. Прянишникова, 614990, Россия, г. Пермь, ул. Петропавловская, 23, Е-mail: nata020880@ hotmail.com.
Ямалтдинова Венера Рахатовна, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник, Пермский федеральный исследовательский центр УрО РАН, 614000, Россия, г. Пермь, ул. Ленина, 13a, E-mail: pniish@rambler.ru.
Шишков Данил Глебович, научный сотрудник, Пермский федеральный исследовательский центр УрО РАН, 614000, Россия, г. Пермь, ул. Ленина, 13a, E-mail: pniish@rambler.ru.
Information about the authors
Natalya M. Mudrykh, Ph.D. in Agriculture, Associate Professor, Perm State Agro-Technological University named after Academician D.N. Pryanishnikov, 23, Petropavlovskaia st., Perm, 614990, Russia, E-mail: nata020880@hotmail.com.
Venera R. Yamaltdinova, Ph.D. in Agricultue, Leading Researcher, Рerm Federal Research Center, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 13а, Lenin st. Perm, Russia, 614000, E-mail: pniish@rambler.ru.
Danil G. Shishkov, Researcher, Рerm Federal Research Center, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 13а, Lenin st., Perm, Russia, 614000, E-mail: pniish@rambler.ru.
34
российский журннл лриклллной экологии
