CC BY
32
УДК 631.821.1
О КОМПЛЕКСНОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ИЗВЕСТИ И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО
О.П. Камнева
Костромской научно-исследовательский институт сельского хозяйства
В длительном полевом опыте на кислой дерново-подзолистой легкосуглинистой почве на моренном суглинке последействие мелиоранта и комплексных минеральных удобрений способствовали получению высокой урожайности клевера лугового первого года пользования адаптированного сорта Солигаличский местный и толерантного к кислотности сорта Топаз. Системное применение минеральных удобрений способствовало формированию устойчивых фонов минерального питания по содержанию подвижного фосфора и обменного калия. Клевер луговой первого года пользования сортов Солига-личский местный и Топаз в длительном опыте проявил отзывчивость на последействие применения комплексных минеральных удобрений. Такой клевер был пятой культурой в V ротации зерно-травяно-пропашного севооборота. Изменения в почве в опыте способствовали росту урожайности, увеличению кислотности почвы и повышению содержания подвижного алюминия.
Ключевые слова: дозы извести, минеральные удобрения, подвижный алюминий, клевер луговой, сорт клевера лугового.
В структуре посевов хозяйств до 3540% и больше площадей занимают многолетние травы различных лет пользования -клевер в чистом виде или в смесях со злаковыми, возделываемых на сено, сенаж, зеленый корм и силос. Известно их агротехническое значение - они восстанавливают плодородие, дают до 50% идущих на гумификацию корневых и пожнивных остатков, улучшают физические и биологические свойства почв [1].
Поступление азота в систему почва-растение в наибольших размерах происходит в результате внесения удобрений и симбиотической фиксации при выращивании бобовых культур, которые в состоянии не только образовывать урожай, но и оставлять в почве значительное количество азота, который могут использовать последующие культуры [2]. Длительный стационарный полевой опыт по изучению влияния извести и сложных минеральных удобрений на свойства почвы и урожайность сельскохозяйственных культур заложен в 1978 году в двух полях, вводимых последовательно.
В условиях Костромской области опыт проводился на кислой дерново-
подзолистой легкосуглинистой почве на моренном суглинке. Почва до закладки опыта характеризовалась следующими агрохимическими показателями: рНкс1 - 3,84,0; гидролитическая кислотность - 6,6-7,7; степень насыщенности почв основаниями - 27,8-37,5%; содержание подвижного алюминия - 11,7-16,6 мг-экв./100 г; подвижного фосфора - 35-53 мг/кг; обменного калия - 109-121мг/кг.
Исследования проводились в ротации семипольного севооборота со следующим чередованием культур: занятый пар, озимая пшеница, картофель, ячмень + клевер, клевер I года пользования, ячмень, овес. В 2011 и 2012 году возделывали клевер луговой первого года пользования адаптированного к местным условиям сорта Соли-галичский местный и толерантного к кислотности почвы сорта Топаз из ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса. Методика стационарного полевого опыта ФГБНУ «Костромской НИИСХ» была разработана во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова для Географической сети опытов с удобрениями. Схема опыта включала в себя 6 доз извести, внесенных при закладке опыта, и, частично после IV ротации опыта, по гидро-
литической кислотности (г.к.): 0; 0,5 + 0,5; 1,0 + 0,5; 1,5; 2,0; 2,5 и четыре дозы полного минерального удобрения: (№К)0, (№К)Ь (№К)2, (№К)з.
На местности схема опыта рендоми-зирована. Общая площадь делянки - 150м2. Доза минерального удобрения (ЫРК)1 для ячменя с подсевом клевера составила К32Р32К32. В опыте применяли НАФК 16:16:16. Доза (№К)2 в два, а доза (№К)з в три раза больше, чем доза (ИРК)1. Под клевер луговой первого года пользования удобрения не вносились. Образцы почвы в опыте отбирались после уборки урожая, по "уплотненной стерне", что типично для длительных опытов с пахотными почвами [3].
Агрометеоусловия являлись определяющим фактором получения высоких и устойчивых урожаев клевера лугового первого года пользования. Метеоусловия для возделывания клевера в 2010 году под покровом ячменя были засушливыми в весенне-летний период. Влажность почвы восстановилась в осенний период. Морозы III декады ноября были при незначительном снежном покрове. Декабрь и февраль были холоднее среднемноголетних значений. Снежный покров был в два раза больше обычного. Весеннее освобождение полей от снежного покрова в Костромском районе прошло с 7 по 12 апреля 2011года, было позднее. Слабо укоренившиеся за лето растения клевера, затронутые морозами в ноябре, после зимы вышли ослабленными, что сказалось на урожайности клевера первого года пользования в 2011году.
Май 2011года был теплее среднемно-голетних значений, осадков выпадало меньше нормы. ГТК составил 1,08, при среднемноголетней норме 1,50. Поскольку осадки, накопленные за зиму, сохранились в почве, условия для развития и вегетации растений были оптимальными. В июне I декада была суше и теплее среднемного-летних значений. III декада июня была более теплая и влажная по сравнению с нормой. В июне ГТК составил 1,11, что меньше, чем среднемноголетний коэффициент (1,43). В июле осадков было на 25% меньше нормы для нашей зоны, и на 24% теп-
лее, а ГТК составил 0,9, что существенно меньше среднемноголетних значений июля (1,51). Осадков в августе было в 2 раза меньше нормы, и температура воздуха была теплее на 10%. ГТК за август составил 0,71, при норме 1,42. Агрометеоусловия для клевера лугового в 2011 году под покровом ячменя были умеренно теплыми и менее влажными в весенне-летний период, чем в среднем. Осенне-зимний период
2011 года был существенно менее морозный, чем обычно.
Осадки в виде снега, близкие к норме, в ноябре и декабре сразу же таяли в оттепелях зимы 2011 года. Усиление морозов в III декаде января и I, II декадах февраля, значительно большее, чем среднемного-летние значения, не повлияло на перезимовку клевера лугового, поскольку много снега выпало в начале января. Весеннее освобождение полей от снежного покрова произошло 18 апреля 2012 года - позднее обычного срока, с усилением тепла и обильными осадками II декады апреля. В целом, перезимовка клевера лугового была благоприятной. Устойчивое отрастание клевера отмечено 2 мая 2012 года. Май
2012 года был теплее среднемноголетних значений, но обилие осадков сдерживало проведение весенне-полевых работ. ГТК составил 2,04, при норме в мае 1,50. В июне I, II декада были переменными по теплу, но очень дождливыми.
Такие условия способствовали наиболее благоприятному развитию клевера лугового, активному использованию им питательных веществ из почвы. В июне ГТК составил 1,90, что больше среднемно-голетнего коэффициента (1,43). Июль был теплее обычного, менее влажный. ГТК составил 0,5, что в три раза меньше нормы для условий июля в Костромской области (1,51). Фенологические фазы развития растений во всех фонах комплексного минерального питания наступали дружно.
В посевах клевера лугового отмечено массовое цветение 19 июля, проведен учет урожая и скашивание на зеленую массу. Таким образом, вегетационный период 2012 года способствовал получению более высо-
кого урожая клевера лугового по сравнению с 2011 годом. В переменных по обеспеченности влагой и теплом условиях вегетации растений 2011-12 годов устойчивый урожай клевера лугового первого года пользования получен благодаря высокой эффективности последействия минеральных удобрений в вариантах с комплексным применением средств химизации.
Комплексный анализ урожайности и основных агрохимических параметров проведен по результатам обобщений данных таблицы 1. В среднем за 2011-12 годы в двух полях, вводимых последовательно, после возделывания клевера лугового первого года пользования на зеленый корм в вариантах без мелиоранта кислотность почвы была сильнокислая, закономерно увеличивалась по возрастающим фонам минерального питания. В комплексных вариантах рН составил от 4,55 в варианте Са2,0(МРК)3 до 5,30 в варианте Са^С^КЪ, то есть изменялся от средне- до слабокислого уровня.
Содержание подвижного алюминия в вариантах без мелиоранта было токсичным для растений, возрастало по фонам минерального питания и составило от 6,87 до 10,53 мг-экв/100г почвы. В комплексном варианте Са2,0(МРК)3 содержание подвижного алюминия составило 3,33 мг-экв/100г почвы, это превышение токсического уровня для растений. Необходимо отметить, что минеральные удобрения под клевер луговой первого года пользования в опыте не применялись. После возделывания клевера лугового первого года пользования содержание подвижного фосфора в почве в вариантах без применения минеральных удобрений было в основном низкое - от 30 до 48 мг/кг почвы, в вариантах опыта в фоне 1 - было средним и изменялось от 60 до 92 мг/кг почвы. В фоне 2 количество подвижного фосфора было средним и повышенным и изменялось от 90 до 126 мг/кг почвы. В фоне 3 содержание подвижного фосфора было повышенным и высоким, и составило от 132 до 167 мг/кг почвы. Содержание обменного калия после возделывания клевера лугового первого
года пользования в фоне без минеральных удобрений было средним и повышенным и составило от 87 до 127 мг/кг почвы. В фонах 1и 2 количество обменного калия было повышенное по всем вариантам и изменялось от 135 до 194 мг/кг почвы. В фоне 3 оно было повышенным и высоким - от 202 до 231 мг/кг почвы. Таким образом, благотворное влияние системного применения минеральных удобрений способствовало формированию устойчивых фонов минерального питания по содержанию подвижного фосфора и обменного калия.
Клевер луговой первого года пользования сортов Солигаличский местный и Топаз в опыте проявил в условиях возделывания высокую отзывчивость урожайностью на содержание питательных веществ в почве. Повышение фона минерального питания способствовало формированию большего урожая клевера лугового. При этом повышенное и высокое содержание в почве подвижного фосфора и обменного калия, вследствие воздействия минеральных удобрений обусловливало её подкисление.
Однако для повышения урожайности клевера лугового в опыте более значимым был уровень минерального питания, чем уровень кислотности почвы. В фоне без известкования урожайность клевера сортов Солигаличский местный и Топаз закономерно возрастала с увеличением фона минерального питания. Но в фоне 3 кислотность почвы была сильнокислая, составила 4,15 единиц рН, при высокотоксичных количествах подвижного алюминия - 10,1мг-экв/100г почвы. При этом содержание подвижного фосфора и обменного калия в почве было высоким, и составило соответственно 167 и 202 мг/кг почвы. В этих условиях урожайность клевера сортов Соли-галичский местный и Топаз составила 23,1 и 21,6 т/га соответственно. Так, у сорта Со-лигаличский местный урожайность в варианте (ЫРК)з была на 13,3 т/га меньше, чем в варианте Са2,5(МРК)3, снижение урожайности составило 36,5%. У клевера сорта Топаз урожайность в варианте (ЫРК)3 была на 8,8 т/га меньше, чем в варианте
Са2,5(МРК)3, снижение урожайности составило 28,9%.
Таким образом, для клевера лугового первого года пользования определяющим уровень урожайности было содержание минерального питания в почве, при этом в сильнокислых условиях с токсическим количеством подвижного алюминия урожайность снижалась на 13,3 т/га у сорта Соли-галичский местный, на 8,8 т/га у сорта Топаз. Урожайность клевера сорта Топаз была выше, чем у сорта Солигаличский местный в вариантах Са1,0+Са0,5 и Са2,5 на 2,0 и 1,9 т/га соответственно. При этом почва была слабокислая, содержание подвижного алюминия в почве было в очень малых количествах - 0,08 и 0,55 мг-экв/100 г почвы. Содержание подвижного фосфора было
низкое, 46 и 36 мг/кг соответственно, содержание обменного калия было среднее и повышенное и составило 125 и 89 мг/кг почвы. Сравнение наибольшей урожайности в опыте клевера лугового первого года пользования в 2011-12 годы сортов Соли-галичский местный (36,4 т/га зеленой массы) и Топаз (30,4 т/га зеленой массы) в варианте Са2,5(МРК)3 определило превосходство сорта Солигаличский местный на 6,0 т/га или 16,5%.
Наибольшая урожайность получена при содержании в почве подвижного алюминия 1,60 мг-экв/100 г почвы, при рН -4,71, высоком содержании подвижного фосфора - 206 мг/кг, повышенном содержании обменного калия - 141 мг/кг (таблица 1).
Таблица 1
Урожайность клевера лугового 1 года пользования, т/га зеленой массы и
Фон ЫРК Урожайность клевера лугового, т/га Агрохимические показатели свойств почв
сорт Солигаличский местный сорт Топаз рНка Р205 к2о А1 подв., мг-экв/100 г
по Кирсанову, мг/кг
1 2 3 4 5 6 7
Фон без известкования
(№К)0 13,0 12,0 4,42 48 127 6,87
(№К)1 19,0 17,1 4,37 92 152 9,05
(№К)2 19,5 17,0 4,21 126 178 10,53
(№К)э 23,1 21,6 4,15 167 202 10,10
Фон Сао,5+Сао,5 по гидролитической кислотности
(№К)0 15,0 15,8 5,05 45 119 0,75
(№К)1 23,0 21,2 4,79 65 136 1,18
(№К)2 23,2 21,4 4,78 120 183 1,35
(№К)э 28,3 27,1 4,71 162 213 1,60
Фон Са1,0+Са0,5 по гидролитической кислотности
(№К)0 15,6 17,6 5,15 46 125 0,08
(№К)1 23,7 23,2 5,14 67 135 0,61
(№К)2 23,9 22,7 5,00 90 178 0,68
(№К)э 29,1 28,3 4,71 165 205 2,38
Фон Са1,5 по гидролитической кислотности
(№К)0 16,5 15,5 4,65 48 113 2,44
22,7 21,2 4,85 83 144 0,61
(№К)2 24,4 20,9 4,75 121 187 1,54
(№К)э 32,0 26,5 4,76 142 231 1,67
Фон Са2,0 по гидролитической кислотности
Окончание таблицы 1
1 2 3 4 5 6 7
(№К)0 17,2 16,1 5,18 30 87 0,37
(№К)1 23,9 24,2 4,98 66 146 0,49
(№К)2 25,9 25,8 4,85 104 190 1,56
(№К)3 32,9 27,9 4,55 132 202 3,33
фон Са2,5 по гидролитической кислотности
(№К)0 15,6 17,5 4,96 36 89 0,55
(КРК)! 25,1 24,6 5,30 60 150 0,08
(№К)2 32,3 27,3 5,07 117 194 0,20
(КРК)3 36,4 30,4 4,71 141 206 1,60
средние
(КРК)0 15,5 16,9 4,90 42 110 1,84
(КРК)! 22,9 21,6 4,91 72 144 2,00
(№К)2 24,9 22,2 4,78 113 185 2,64
(КРК)3 30,3 26,7 4,60 152 210 3,45
НСР А А*-'-»- изв. 1,779 1,053 0,19 19,1 16,9 1,00
НСР №К 2,179 1,290 0,23 - - 1,23
НСР вар. 4,359 2,579 0,46 46,7 41,4 2,46
Средние значения урожайности клевера сорта Солигаличский местный по фонам минерального питания позволили определить закономерность её изменения в годы исследований, которая соответствовала логарифмическому уравнению: у=10,023Ln(х)+15,437. Средние значения урожайности клевера сорта Топаз по фонам минерального питания возрастали соответственно логарифмическому уравнению: у=6,3962Ln(х)+16,768.
Средние значения кислотности почвы, объединенные за два года по фонам минерального питания, выявили значительное снижение кислотности почвы в фоне 3, что обусловлено влиянием минеральных удобрений, за годы исследований сформировавших фоны минерального питания. Изменения кислотности почвы соответствовали полиномиальному уравнению: у=-0,0475х2+0,1345х+4,8175.
Изменение средних значений содержания подвижного алюминия соответствовало полиномиальному уравнению следующего вида: у=0,1625х2-0,2655х+1,9275. Средние значения содержания подвижного фосфора в почве по фонам минерального питания соответствовали линейному урав-
нению: у=37,1х+2. Средние значения содержания обменного калия в почве по фонам минерального питания соответствовали линейному уравнению: у=34,1х+77.
В опыте были определены основные закономерности взаимодействия урожайности клевера лугового первого года и основных агрохимических показателей. Взаимосвязь урожайности клевера лугового сорта Топаз и показателя рНКС1 была тесная прямолинейная во всех фонах, у сорта Солигаличский местный в фонах 1 и 2 составила 0,96 и 0,79 соответственно. Влияние содержания подвижного алюминия на урожайность клевера лугового первого года пользования было тесным обратным, кроме фона 2 у клевера сорта Соли-галичский местный.
Взаимосвязь урожайности клевера лугового с содержанием подвижного фосфора была обратная, в основном средняя и тесная. Влияние содержания обменного калия в почве на урожайность клевера лугового было разнонаправленным, при этом для каждого изучаемого сорта клевера в фоне 2 оно было тесным прямым и составило 0,86 и 0,80 (таблица 2).
Таблица 2
Коэффициенты корреляции урожайности клевера лугового первого года пользования и агрохимических показателей в 2011-12 годы
Агрохимические Коэффициенты корреляции урожайности клевера лугового с ос-
новными агрохимическими показателями
показатели (№К)0 (№К)1 (№К)2 (№К)э
сорт Солигаличский местный
рНка 0,63 0,96 0,79 0,70
А1, мг-экв/100 г почвы -0,76 -0,94 -0,69 -0,76
Подвижный фосфор, мг/кг -0,58 -0,90 -0,15 -0,82
Обменный калий, мг/кг -0,65 -0,33 0,86 0,19
со рт Топаз
рНка 0,82 0,95 0,86 0,83
А1, мг-экв/100 г почвы -0,95 -0,89 -0,78 -0,88
Подвижный фосфор, мг/кг -0,41 -0,88 -0,43 -0,52
Обменный калий, мг/кг -0,45 -0,24 0,80 0,03
Агрохимическим показателем качества зеленой массы клевера лугового является накопление ею азота и зольных элементов. Содержание азота и зольных элементов в растениях зависит от биологических особенностей и условий выращивания
и неодинаково в различных органах [4].
Надземная часть клевера лугового первого года пользования в нашем опыте содержала следующие количества азота и зольных элементов (таблица 3).
Таблица 3
Азот и зольные элементы в клевере луговом первого года пользования,
_в 2011-2012 годы, %._
Азот и зольные элементы в клевере луговом
Варианты опыта первого года пользования, %
(№К)0 (№К)1 (№К)2 (№К)э
N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Сорт Солигаличский местный
Контроль 2,20 0,87 2,09 1,87 0,93 3,24 2,17 0,91 2,84 2,08 0,87 2,50
Сас,5+Сас,5 1,85 0,77 2,12 2,28 0,88 2,61 2,09 0,93 3,04 2,03 0,89 2,53
Са1,0+Сас,5 2,06 0,86 2,15 2,15 0,92 2,97 1,77 0,96 2,44 1,91 0,94 3,37
Са1,5 2,16 0,89 2,16 1,96 0,86 2,06 2,32 1,04 3,50 2,31 0,99 3,06
Са2,0 1,87 0,85 1,92 2,09 0,88 3,19 1,59 0,82 2,49 1,87 0,89 2,98
Са2,5 1,78 0,83 1,66 2,02 0,88 2,81 2,42 0,97 3,30 2,06 0,93 2,34
г с урожайностью -0,40 0,09 -0,20 0,53 -0,56 -0,23 0,25 0,14 0,31 0,01 0,50 0,01
Сорт Топаз
Контроль 1,98 0,94 2,56 2,53 0,91 2,76 1,99 0,82 2,28 2,28 0,87 2,67
Сас,5+Сас,5 2,29 0,89 2,56 2,60 0,91 2,70 2,07 0,83 2,72 2,30 0,89 2,45
Са1,0+Сас,5 2,19 0,88 2,73 2,52 0,98 2,47 2,63 0,95 2,25 2,32 0,82 2,67
Окончание таблицы 3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Са1,5 2,54 0,93 2,42 2,31 0,89 2,20 2,29 0,88 2,86 2,64 0,89 2,65
Са2,о 2,17 0,94 2,05 2,57 0,96 2,61 2,16 0,83 2,48 2,32 0,93 2,86
Са2,5 2,18 0,80 1,37 2,35 0,93 2,05 2,88 1,00 2,82 2,62 0,97 2,94
r с урожайностью 0,36 -0,65 -0,37 -0,18 0,58 -0,55 0,68 0,59 0,36 0,44 0,43 0,43
Содержание азота и Р2О5 в растениях клевера лугового сорта Топаз, при меньшей урожайности, превосходило их содержание в клевере сорта Солигаличский местный, что объяснимо проявлением эффекта «ростового разбавления». В высоких фонах минерального питания клевер сорта Солигаличский местный, превосходил клевер сорта Топаз по урожайности, накапливал в растениях больше К2О. Обратная взаимосвязь урожайности клевера лугового первого года пользования с содержанием зольных элементов прослеживалась в фонах без минерального питания, либо с низким его фоном. В среднем и высоком фонах минерального питания у сорта Солига-личский местный прослеживались в основном слабые взаимосвязи, кроме содержания Р2О5 в фоне 3. У сорта Топаз все взаимосвязи в этих фонах были средними.
Таким образом, клевер луговой первого года пользования сортов Солигаличский местный и Топаз в 2011-12 годы в
длительном опыте проявил отзывчивость на последействие применения комплексных минеральных удобрений, был пятой культурой в V ротации зерно-травяно-пропашного севооборота. Изменения в почве в опыте способствовали росту урожайности, увеличению кислотности почвы и повышению содержания подвижного алюминия.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ненайденко Г.Н., Ильин Л.И. Система применения удобрений - как фактор продовольственного импортозамещения Москва : [б. и.], 2016. 284с.
2. Зернобобовые культуры / Под ред. Д. Шпаар, А. Постников, Г. Таранухо и др. Мн.: ФУАинформ, 2000. 264 с.
3. Поултон П.Р. Практические рекомендации по отбору образцов почвы и их хранению при проведении длительных опытов. Совершенствование методики проведения длительных опытов и математические методы обработки экспериментальных данных. М.: Агроконсалт, 2003. 257 с.
4. Ягодин, Б.А. Агрохимия. М.: Колос, 1982. 574 с.
Рукопись поступила в редакцию 19.09.2016.
ABOUT THE INTEGRATED USE OF LIME AND MINERAL FERTILIZERS AT CULTIVATION OF A MEADOW CLOVER
O. Kamneva
In a long field experiment on acid sod-podzolic light loamy soil on moraine loam the aftereffect of meliorant and complex mineral fertilizers promoted reception of high productivity of a clover of meadow first year of using of the adapted grade Soligalichsky local and tolerant to acidity of a grade the Topaz. System application of mineral fertilizers promoted the formation of stable backgrounds of mineral nutrition under the content of mobile phosphorus and exchange potassium. The clover meadow of the first year of using of grades Soligalichsky local and the Topaz in long experience has shown responsiveness on the aftereffect of application of complex mineral fertilizers. Such clover was the fifth culture in V rotation of the grain-grass-row crop rotation. Changes in soil in experience promoted productivity growth, increase in acidity of soil and increase of the maintenance of mobile aluminum.
Key words: doses of lime, mineral fertilizers, mobile aluminum, a clover of meadow, grade of clover of meadow.
