CC BY
12ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ПЛОДОРОДИЯ
УДК 631.416.1:631.416.2:631.445.41: 631.51.021: 631.8
ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ВАЛОВОГО АЗОТА И ФОСФОРА В ЧЕРНОЗЕМЕ ЮЖНОМ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ РАЗЛИЧНЫХ ПРИЕМОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И УДОБРЕНИЙ
З.М. Азизов, д. с.-х.н., Л.Б. Сайфуллина, к.с.-х.н., НИИСХЮго-Востока
Рассмотрены актуальные вопросы и перспективы сохранения и воспроизводства почвенных ресурсов в адаптивно-ландшафтном земледелии чернозема южного засушливой степи Поволжья. В полевом стационарном длительном опыте проанализированы изменения содержания валового азота и фосфора, происходящие в черноземе южном под воздействием различных приемов основной обработки почвы и внесения удобрений.
Ключевые слова: чернозем, обработка почвы, удобрения, валовой азот и фосфор.
В условиях интенсивной антропогенной деятельности в процессе окультуривания природные экосистемы переходят в агроэкосистемы. При этом состояние параметров биоценоза претерпевает изменение до параметров агроценоза [1]. Приемы окультуривания воздействуют главным образом на внутренние свойства почвы и слабо на условия природной среды, их порождающие. Поэтому окультуриванием добиваются лишь временного изменения свойств почвы [2]. Степень этих изменений различна, и чем раньше будут эти процессы, оптимизированы тем лучше сохранятся почвы [3]. Для управления агроценозом и, в первую очередь, плодородием почвенного покрова, необходимо выявить приемы основной обработки почвы в сочетании с применением удобрений, сохраняющих отдельные элементы плодородия почвы на длительную перспективу в оптимальном равновесном состоянии. Решать такие сложные вопросы возможно только в длительных стационарных опытах, в типичных для конкретной зоны севооборотах.
Цель наших исследований - изучить влияние приемов основной обработки почвы и удобрений на изменения содержания валового азота и фосфора в черноземе южном в условиях засушливого Поволжья.
Методика. Исследования проводили в стационарном полевом опыте, заложенном в 1970 г. Чередование культур с 1970 по 1977 гг. в зернопаропропашном севообороте было следующим: пар чистый, озимая пшеница, яровая пшеница, кукуруза, яровая пшеница, яровая пшеница; с 1978 по 1999 гг. после замены кукурузы на просо в зернопаровом севообороте: пар черный, озимая пшеница, яровая пшеница, просо, яровая пшеница, ячмень; с 2000 по 2011 гг. в зернопаровом: пар черный, озимая пшеница, просо, яровая пшеница.
В схему опыта 6-польного зернопаропропашного севооборота входили следующие системы основной обработки почвы: 1) вспашка на 27-30 см под все культуры севооборота, 2) плоскорезная обработка на 27-30 см под все культуры севооборота, 3) вспашка на 27-30 см в пару и под яровую пшеницу в 5-м поле, плоскорезная обработка на 27-30 см в остальных полях. В 6-польном зернопаровом севообороте схема полевого опыта по изучению приемов и систем основной обработки почвы с учетом прошедших наработок была усовершенствована: 1) вспашка на 27-30 см под все культуры севооборота, 2) плоскорезная обработка на 27-30 см под все культуры севооборота, 3) лемешное лущение на 14-16 см под все культуры севооборота, дополнительно плоскорезная обработка на 27-30 см под просо и ячмень; в 4-польном: 1) вспашка на 2730 см под все культуры севооборота, 2) плоскорезная обработка на 14-16 см под все культуры севооборота, 3) лемешное лущение на 14-16 см под все культуры севооборота.
Удобрения в зернопаропропашном севообороте вносили в следующих дозах: в пару навоз, 20 т/га, Р90К40 кг д.в/га, кор-
невая подкормка озимых N30 , под кукурузу К60 Р60К40; в 6-польном зернопаровом: в пару навоз, 30 т/га, Р90К40 кг д.в/га, корневая подкормка озимых весной N30, под просо К60 Р60К40; в 4-польном зернопаровом: корневая подкормка озимых весной N30, под просо
Почва опытного участка - чернозем южный малогумусный среднемощный тяжелосуглинистый с содержанием гумуса 4,5 % - на плакорно-равнинном агроландшафте в системе полезащитных лесных полос. При проведении исследований были использованы общепринятые методики [4]. Статистическую обработку данных проводили по методике Б.А. Доспехова [5]. Для сопряженного анализа использовали данные отдела земледелия НИИСХ Юго-Востока по валовому содержанию азота и фосфора почвы под бессменным паром (с 1964 г.) и залежью (с 1939 г.), расположенным вблизи стационарного опыта.
Результаты и их обсуждение. Во все сроки наблюдений по всем вариантам обработки почвы на обоих фонах удобрен-ности содержание валового азота и фосфора в слое почвы 040 см было практически одинаковое (табл. 1). Удобрения по всем вариантам обработки почвы повысили в пределах ошибки опыта содержание валового азота, в вариантах вспашки и плоскорезной обработки - существенно содержание фосфора.
За период наблюдений (с 1990-1992 по 2002, 2004 и 2005 гг.) на фоне без внесения удобрений в варианте с лемешным лущением наблюдается падение содержания валового азота, в варианте с плоскорезной обработкой - существенное снижение содержания валового фосфора, причем в верхнем слое почвы. На фоне внесения удобрений по всем вариантам обработки отмечены увеличение содержания валового азота в почве, в вариантах вспашки и плоскорезной обработки - содержания фосфора и его снижение в варианте с лемешным лущением.
В оба срока наблюдений на неудобренном фоне в вариантах обработки почвы содержание валового азота по слоям почвы колеблется в пределах ошибки опыта. В первый срок наблюдений в вариантах вспашки и лемешного лущения содержание валового фосфора по слоям почвы также колеблется в пределах ошибки опыта. Лишь в варианте с плоскорезной обработкой отмечено существенное падение валового фосфора в нижележащих слоях почвы по сравнению с верхним слоем (0-10 см). Во второй срок наблюдений в варианте с лемешным лущением наблюдается существенное различие между верхним слоем почвы (0-10 см) и нижележащим (30-40 см). На удобренном фоне в варианте с плоскорезной обработкой отмечено существенное различие в содержании валового азота между верхним (0-10 см) и нижним (30-40 см) слоями. Во второй срок наблюдений на том же варианте сохраняется существенное различие между верхним (0-10 см) и нижним -(30-40 см) слоями и наблюдается между слоями 10-20 и 30-40 см, в варианте с лемешным лущением - между верхним слоем 0-10 см и нижним 30-40 см, в варианте с вспашкой - между слоями 10-20 и 30-40 см. В содержании валового фосфора в первый срок наблюдений в варианте с лемешным лущением отмечено существенное различие между верхними слоями (010, 10-20 см) и нижележащим слоем (30-40 см), во второй срок в варианте с плоскорезной обработкой - между верхним слоем почвы 0-10 см и нижележащим 30-40 см, между слоем 10-20 см и слоями 20-30 и 30-40 см, в варианте с вспашкой -между слоями 10-20 и 30-40 см.
По сравнению с приемами основной обработки почвы (см. вариантов обработки почвы без внесения удобрений, в бес-
табл. 1) наибольшее содержание валового азота отмечено в сменном пару - на уровне вариантов обработки почвы с вне-
залежи (табл. 2), наименьшее - в бессменном пару. Содержа- сением удобрений. ние валового фосфора в залежи было практически на уровне
1. Содержание валового азота и фосфора в почве, %, в зависимости от приемов основной обработки почвы и удобрений
Обработка почвы Слой поч- Срок наблюдения (В)
(А) вы, см (С) Начало (среднее за 1990-1992 гг.) Конец (среднее за 2002, 2004, 2005 гг.)
Азот Фосфор Азот Фосфор
без удоб- с удоб- без удоб- с удоб- без удоб- с удоб- без удоб- с удобрени-
рений рением рении рением рений рением рений ем
0-10 0,211 0,211 0,130 0,140 0,220 0,231 0,131 0,141
Вспашка, 10-20 0,194 0,215 0,124 0,136 0,212 0,230 0,127 0,157
27-30 см 20-30 0,192 0,205 0,120 0,134 0,220 0,219 0,126 0,142
30-40 0,186 0,204 0,119 0,135 0,205 0,203 0,117 0,132
0-40 0,196 0,209 0,123 0,136 0,214 0,217 0,125 0,143
0-10 0,202 0,214 0,139 0,137 0,219 0,218 0,119 0,142
Плоскорезная, 10-20 0,204 0,211 0,118 0,134 0,209 0,216 0,110 0,152
27-30 см 20-30 0,187 0,205 0,122 0,126 0,202 0,209 0,115 0,133
30-40 0,182 0,193 0,119 0,125 0,198 0,198 0,109 0,118
0-40 0,194 0,206 0,124 0,130 0,207 0,210 0,113 0,136
Лемешное 0-10 0,216 0,219 0,131 0,150 0,212 0,223 0,135 0,136
лущение, 10-20 0,210 0,209 0,135 0,153 0,206 0,219 0,133 0,130
14-16 см 20-30 0,213 0,204 0,132 0,138 0,200 0,215 0,134 0,132
30-40 0,210 0,204 0,122 0,131 0,193 0,200 0,112 0,125
0-40 0,212 0,209 0,130 0,143 0,203 0,214 0,128 0,130
Статистическая обработка по слоям 0-10, 10-20, 20-30, 30-40 см
НСР05 для:
частных средних 0,031 0,020 0,017" 0,019" 0,030 0,019"
обработки 0,011 0,007 0,006" 0,007 0,010 0,007"
срока 0,009 0,006" 0,005 0,005 0,009 0,005"
слоя 0,013 0,008" 0,007" 0,008" 0,012" 0,008"
АВ 0,015" 0,010 0,009 0,009" 0,015 0,009"
Ошибка опыта, % 5,31 3,43 4,86 4,81 4,95 5,06
Статистическая обработка для слоя 0-40 см
НСР05 для:
частных средних 0,030 0,019 0,016 0,016 0,028 0,017"
обработки 0,021 0,013 0,011 0,011 0,020 0,012
срока 0,018 0,011 0,009 0,009 0,016 0,010"
Ошибка опыта, % 4,70 2,8 3,96 3,65 4,26 4,14
Примечание. В таблице № 1 статистическая обработка данных трехфакторного опыта второго срока наблюдений проведена отдельно: за изучаемые факторы взяты приемы обработки (А), удобрения (В) и слои почвы (С).
2. Содержание валового азота и фосфора в почве залежи и бес_сменного пара, %_
Слой поч- Залежь Бессменный пар
вы, см Азот Фосфор Азот Фосфор
0-10 0,272 0,131 0,200 0,142
10-20 0,236 0,124 0,194 0,142
20-30 0,226 0,115 0,194 0,142
30-40 0,224 0,114 0,160 0,135
0-40 0,239 0,121 0,187 0,141
Примечание. В залежи определяли валовой азот и фосфор за 2006, 2010 гг., в бессменном пару - азот за 2007, 2010 гг., фосфор за 1987, 1989, 1990, 1994 и 1996 гг.
Следовательно, содержание валового азота и фосфора в почве от применения приемов основной обработки в сочетании с внесением удобрений в системе севооборотов, пашни в бессменном пару и залежи характеризуется теми же пределами, которые выявлены для почв черноземного типа [6-8]. Изменения, являющиеся следствием деятельности человека, сохраняют ряд зональных особенностей природного процесса почвообразования и, как правило, не могут приобрести устойчивый комплекс свойств и режимов, характерных для почв другой природной зоны. Буферность чернозёма южного позволяет до определенного предела нейтрализовать внешние
Changes of total nitrogen and phosphorus contents in southern chernozem under the impact of different tillage practices and
fertilizers
Z.M. Azizov, L.B. Saifullina, Research Institute of Agriculture of the Southeast, uL Tulaikova 7, Saratov, 410010 Russia E-mail: raiser_saratov @mail.ru
Topical problems and prospects of the conservation and reproduction of soil resources in landscape-adaptive agriculture on southern chernozem in the droughty steppe zone of the Volga region were considered. In a long-term stationary field experiment, changes of total nitrogen and phosphorus contents in southern chernozem under the impact of different tillage practices and fertilizer application were analyzed.
Keywords: chernozem, tillage, fertilizers, total nitrogen and phosphorus.
воздействия, а способность к самовосстановлению частично ликвидировать явления деструкции, вызванные природными или антропогенными причинами.
Таким образом, в засушливой степи Поволжья содержание валового азота и фосфора по вариантам обработки, как на фоне удобрений, так и без удобрений изменилось мало и осталось типичным для южного чернозема. В опытах ведется экологически сбалансированное земледелие. Литература
1. Булгаков Д.С. Белов М.И. Оценка эволюции почв //Вестник сельскохозяйственной науки.- 1989.- № 8. - С. 40-45. 2. Пестряков В.К. Охрана почв и повышение их плодородия.- Л.: Лениздат, 1977. - 96 с. 3. Еремина И.Г. Изменение свойств черноземов Хакасии при длительном сельскохозяйственном использовании. - Новосибирск, 2010. - 134 с. 4. Агрохимические методы исследования почв /Под ред. А.В. Соколова, Д.И. Аскинава, И.П. Сердобольского.-М.: Изд-во АН СССР, 1975.- 656 с. 5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Колос, 1979.- 416 с. 6.Узун В.Ф., Алексеева А.Н. Азот в почвах Саратовской области //Почвоведение. - 1973. - № 4. - С. 22-27. 7. Чуб М.П. Медведев И.Ф., Гюрова Э. С.Черноземные почвы Поволжья, их распространение, состав и использование (на примере Саратовской области) // Плодородие черноземных почв. - М.: РАСХН-ВИУА, 1998. - С. 509-553. 8. Усов Н.И. Почвы Саратовской области. - Саратов: Облгиз, 1948. - Ч. 1 и Ч. 2. - 288 с.
