CC BY
15
7. Romanoff A.L. Chemical and physiological sex differences in newly hot shed chicks. Poultry Sciences, 1948. - № 27/5. - 643 p.
8. Сергеев А.И. Влияние сроков хранения яиц на выводимость / А.И. Сергеев // Актуальные проблемы развития птицеводства. - М. : Серг. Посад, 2009. - 30 с.
9. Ferguson M. W.J. Method of hatching avian eggs // Pat. WO 94/13132, 1994.
10. Рольник В.В. Биология эмбрионального развития птиц / В.В. Рольник. - Л. : Наука, 1968. -88 с.
Омаркожаулы ^рберген, д-р с.-х. наук, проф., КАТУ им. С. Сейфуллина, Omarko-zhauly49@mail.ru; Шуркин Алексей Иванович, канд. с.-х. наук, доцент, КАТУ им. С. Сейфуллина, shurkin1957@mail.ru; Сенкебаева Дилора Тажи-баевна, аспирант, КАТУ им. С. Сейфуллина, dilor1986@mail.ru; Амантай Салтанат, аспирант, КАТУ им. С. Сейфуллина, saltu_zhan@mail.ru.
7. Romanoff A.L. Chemical and physiological sex differences in newly hot shed chicks. Poultry Sciences, 1948. - № 27/5. - 643 p.
8. Sergeev A.I. Vliyanie srokov xraneniya yaic na vyvodimost' / A.I. Sergeev // Aktual'nye problemy razvitiya pticevodstva. - M. : Serg. Posad, 2009. -30 s.
9. Ferguson M. W.J. Method of hatching avian eggs // Pat. WO 94/13132, 1994.
10. Rolnik V. V. Biologiya e'mbrional'nogo razvitiya ptic / V.V. Rolnik. - L. : Nauka, 1968. - 88 s.
Omarkozhauly Nurbergen, Dr. Agr. Sci., Prof., S. Seifullin KAU, Omarkozhauly49@mail.ru; Shurkin Aleksey Ivanovich, Cand. Agr. Sci., Ass. Prof., S. Seifullin KAU, shurkin1957@mail.ru; Senkebayeva Dilora Tazhibayevna, Postgraduate, S. Seifullin KAU, dilor1986@mail.ru; Amantai Sal-tanat, Postgraduate, S. Seifullin KAU, saltu_zhan @mail.ru.
УДК К 631.82:635.21-152:631.445(571.13) Ю.И. Ермохин
Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина, Омск О.В. Илюшкина
Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина, Омск, Станция агрохимической службы «Тарская», г. Тара
ОПТИМИЗАЦИЯ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО (GALEGA ORIENTALIS) НА ОСНОВЕ ПОЧВЕННОЙ ДИАГНОСТИКИ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ
Целью исследования является диагностирование потребности козлятника восточного в минеральных удобрениях с учетом химического анализа почвы и установленных оптимальных величин содержания и соотношения этих элементов питания. Опыты закладывали на серых лесных почвах в подтаежной зоне Омской области. Почвенно-климатические условия подтаежной зоны Западной Сибири позволяют получать урожай зеленой массы до 142,1 т/га, при этом обеспечивается прибавка урожая до 45,4 т с одного гектара. Установлено, что на серых лесных почвах со средней обеспеченностью растений элементами питания внесение одного азота под козлятник восточный способствовало увеличению нитратного азота на 1,4 мг/кг (на 15,6%), подвижного фосфора на 12,5 мг/кг (16,6%), обменного калия на 5,0 мг/кг (7,9%) в слое почвы 0-20 см. На основе полученных математических связей в системе «почва - удобрение» предложены формулы расчета доз калийных и фосфорных удобрений под кормовую культуру козлятника восточного. Рассчитаны коэффициенты интенсивного действия единицы поступившего фосфора (bi = 0,067) и калия (b2 = 0,030) в почву (кг д.в./га). По результатам статистического анализа проведенных исследований зафиксировано, что внесение фосфорных удобрений способствует увеличению в почве содержания фосфора примерно в два раза, незначительно увеличивается содержание азота и калия. Оптимальные уровни элементов питания в почве для получения 142,1 т/га зеленой массы козлятника восточного: нитратный азот - 12 мг/кг, подвижный фосфор - 150 мг/кг и обменный калий 116 мг/кг.
© Ермохин Ю.И., Илюшкина О.В., 2017
Ключевые слова: почва, удобрение, элементы питания, урожайность, доза, коэффициент интенсивного действия, прибавка урожая, оптимальный уровень.
Введение
Полевые опыты по изучению влияния различных доз и сочетаний минеральных удобрений на химический состав почвы и урожайность зеленой массы козлятника восточного проведены в 2013-2016 гг. на опытном поле отдела северного земледелия СибНИИСХ СО РАСХН, расположенном в подтаежной зоне Омской области. Почва опытного поля серая лесная маломощная, грунтово-глееватая тяжелосуглинистая, типичная для зоны, представляет основной зональный тип почв и занимает почти половину всей площади отдела земледелия. С целью высокоэффективного использования ограниченных ресурсов минеральных удобрений, для контроля за ростом, развитием и формированием урожая в исследованиях применялись различные оперативные методы диагностики [1]. К одним из самых распространенных относится почвенная диагностика, в ее основе систематическое определение относительно быстро меняющихся агрохимических почвенных показателей [2].
В данном опыте проводилось постоянное исследование почв на содержание элементов питания. Удобрения вносили под культивацию в первый год закладки опыта. Затем почвенные образцы отбирали через две недели после внесения удобрений (день появления первых всходов), во второй, третий и четвертый год жизни козлятника восточного - рано весной в фазу отрастания и летом в период проведения первого укоса. Образцы почв слоя 0-20 см для химического анализа отбирали для определения фосфора, калия и гумуса и в 40 см почвы - содержания нитратного и аммонийного азота почвы.
Объекты и методы
Закладка опытов с удобрениями и все наблюдения за состоянием посевов проведены по общепринятым методикам [3]. В соответствии с условиями проводимых исследований подобраны и специальные методы: полевые опыты с удобрениями, наблюдение за ростом и развитием растений, лабораторный анализ почв и растений, а также статистическая обработка данных. Опыты заложены однофакторные. Факторами, определяющими величину урожая в опыте, являлись разные дозы удобрений. Делянки располагались в соответствии со схемой, представленной в табл. 1. Площадь одной делянки 16 м2 (10 х 1,6 м). Повторность вариантов в опытах четырехкратная, размещение последовательное в один ярус. Применяли удобрения: карбамид (N - 46,0%), суперфосфат двойной (46%), калий сернокислый (52%).
Объект исследования - козлятник восточный, относящийся к Семейству Бобовые (Fabaceae), роду Галега (Galega L.). Сорт - Гале.
Экспериментальная часть
В результате улучшения условий питания козлятника восточного на серой лесной почве путем применения минеральных удобрений обеспечены прибавки урожая зеленой массы за 2013-2016 гг. с 13,1 до 45,3 т/га, или на 13,5-46,8% соответственно (табл. 1).
Четырехлетние исследования показывают, что козлятник восточный хорошо реагирует на фосфорные и калийные минеральные удобрения, применяемые в основное внесение. Необходимо было установить оптимальные дозы и сочетания вносимых удобрений, положительно влияющих на величину получаемой продукции вне зависимости от различных факторов окружающей среды. В результате статистического анализа данных экспериментов установлена высокая функциональная зависимость урожайности зеленой массы козлятника (У, т/га) от доз вносимых минеральных удобрений в почву (Х, кг д.в./га) (табл. 2, уравнения (1) и (2)).
Таблица 1
Урожайность зеленой массы козлятника восточного в сумме за 2013-2016 гг.
Вариант опыта Урожайность, т/га Сумма урожайности, т/га Прибавка зел. массы
2013 2014 2015 2016 т/га %
Контроль (б/у) 2,4 22,3 30,6 41,4 96,7 - -
N45 3,4 24,2 33,0 49,2 109,8 13,1 13,5
N45^80 3,9 25,2 44,9 57,3 131,3 34,6 35,8
^5Р360 3,8 24,4 45,0 61,0 134,2 37,5 38,8
N45^40 3,8 25,1 34,3 51,6 114,8 18,1 18,7
■^45Р180К180 4,3 27,1 31,2 58,0 120,6 23,9 24,7
■^45Р360К180 5,9 27,1 39,0 59,4 131,4 34,7 35,9
N45 Р180К360 9,0 27,8 42,0 63,2 142,0 45,3 46,8
НСР05 0,55 1,07 1,43 1,56 4,61
Таблица 2
Эффективность влияния минеральных удобрений на урожайность зеленой массы козлятника восточного, полевые опыты 2013-2016 гг.
Вариант опыта Сумма урожайности, зел. массы, т/га Прибавка зел. массы к фону
т/га %
Эф рфективность фосфорных удобрений
N45 Р0 109,9 - -
Р180 131,3 21,4 16,5
р360 134,3 24,4 22,2
Уравнение регрессии УР2О5 = 0,068Х + 112,5 г = 0,84 (1)
Эффективность калийных удобрений
^5Р180 К0 131,3 - -
К180 131,4 0,1 0,1
К360 142,1 10,8 8,2
Уравнение регрессии УК2О = 0,030Х + 129,50 г = 0,76 (2)
Из уравнения следует, что коэффициент интенсивности действия единицы поступившего фосфора (Ь1) и калия (Ь2) в почву (кг д.в./га) на формирование величины урожая зеленой массы козлятника восточного 0,067 и 0,030 т/га соответственно. Полученние нормативного показателя эффективности фосфорных удобрений позволяет на серых лесных почвах подтаежной зоны Западной Сибири проводить планирование прибавки урожая зеленой массы. Зная, что для получения 1 т/га зеленой массы козлятника восточного требуется 14,71 (0 обГ/'1/ ) кг действующего вещества фосфора и 33,3 (0 оз^/ ) кг действующего вещества калия, прибавку урожая можно рассчитать по формулам (3)-(4).
П т/га - прибавки от фосфорных (Др) и калийных (Дк) удобрений:
П т/га = Др, кг д.в./га / 14,71; (3)
П т/га = Дк, кг д.в./га / 33,3. (4)
Знания планируемой прибавки урожая (П, т/га) и коэффициентов интенсивности действия фосфора (Ь1 = 0,068 т/га) и калия (Ь1 = 0,030 т/га) позволяют спрогнозировать дозы внесения фосфора и калия (кг/га) под козлятник восточный по формуле
Д = Е7 • (5)
Например. При планировании прибавки зеленой массы козлятника восточного дозы фосфора и калия составят
Др = 24,4/0,068 = 359 кг д.в./га; (6)
Др = 10,8/0,030 = 360 кг д.в./га. (7)
В проводимых опытах фактическая прибавка в 24,4 т/га зеленой массы от удобрений получена при внесении фосфора в дозе 360 кг д.в./га, 10,8 т/га - при внесении калия в дозе 360 кг/га. Эти показатели подтверждаются и данными расчетами. Однако дальнейшее увеличение дозы фосфора до 540 кг/д.в. прибавки не дает, соответственно данная доза себя не оправдывает. Заметная прибавка от калийных удобрений в вариантах, где он применялся, была получена при внесении дозы 360 кг д.в./га.
Обеспечение растений питательными элементами и создание благоприятной среды для их возделывания достигаются в основном за счет внесения удобрений [4]. Их применение должно не только способствовать получению с наибольшим эффектом запланированного урожая, но и обеспечивать непрерывное повышение плодородия почвы. Значительно увеличить содержание доступных форм элементов питания в почве можно с помощью минеральных удобрений [5].
На серых лесных почвах средней обеспеченности растений элементами питания внесение одного азота под козлятник восточный способствовало увеличению азота на 1,4 мг/кг (на 15,6%), фосфора на 12,5 мг/кг (16,6%), калия на 5,0 мг/кг (7,9%) (табл. 3).
Таблица 3
Влияние минеральных удобрений на содержание в почве элементов питания мг/кг, за 2013-2016 гг.
Вариант Доза вносимых удобрений N-N03, мг/кг Р2О5, мг/кг К2О, мг/кг
N-N03 Р2О5 К2О Всего
Контроль (б/у) 0 0 0 0 9,4 75,4 63,3
N45 45 0 0 45 10,8 87,9 68,3
N45^80 45 180 0 225 10,2 115,9 72,4
^5Р360 45 360 0 405 11,0 135,9 78,4
N45^40 45 540 0 585 17,4 162,9 81,6
^45Р180К180 45 180 180 405 16,1 156,9 94,5
^45Р360К180 45 360 180 585 15,7 155,9 89,7
^45Р180К360 45 180 360 585 15,2 150,2 116,7
Внесение фосфорных удобрений способствует увеличению в почве содержания подвижного фосфора (метод Кирсанова) примерно в два раза и незначительному увеличению азота и калия (табл. 3). При полном внесении удобрений повышается содержание всех элементов питания в почве.
Таблица 4
Взаимосвязь между вносимыми дозами Р2О5 кг/га и содержанием подвижного Р2О5 мг/кг в почве
Вариант Доза Р2О5, кг д.в./га Р2О5, мг/кг Уравнение регрессии
^5Р0 0 87,9 у = 0,136х + 87,9 (8) г = 0,99
^5Р180 180 115,9
^5Р360 360 135,9
^5Р540 540 162,9
В табл. 4 представлены данные о взаимосвязи вносимых доз фосфорных удобрений (кг д.в./га - Х) с содержанием в почве подвижного фосфора (У, мг/кг). При высоком коэффициенте корреляции (г = 0,99) получено уравнение (8), которое указывает, что каждый килограмм вносимого фосфорного удобрения в почву увеличивает содержание доступного для растения фосфора в слое почвы 0-20 см на 0,136 мг/кг (Ьр). Отсюда следует, что одному мг Р2О5/кг почвы (слой 0-20 см) соответствует эквивалентное количество 7,35 кг Р2О5 фосфорных удобрений (1/0,136 = 7,35 кг).
Исследованиями установлено, что применение фосфорных и калийных удобрений под козлятник восточный сказывается положительно на развитии корневой системы,
улучшает ее ветвистость, в результате на корнях больше образуется клубеньковых бактерий, приводя к увеличению содержания в почве нитратного азота на 61% (17,4 мг -10,8 мг).
Согласно уравнению (9) нормативных показателей интенсивности действия внесения фосфорных удобрений на увеличение содержания подвижного фосфора в серой лесной почве («Ьр» = 0,136 мг/кг или 7,35 кг Р2О5 удобрений) можно успешно рассчитать дозы Р2О5 удобрений по формулам (9)-(10):
ДР2О5 = (Сопт, мг/кг - Сфакт, мг/кг) / 0,136 кг/га, (9)
ДР2О5 = (Сопт, мг/кг - Сфакт, мг/кг) • 7,35 кг/га. (10)
На серых лесных почвах отмечается недостаток подвижного калия в почве, поэтому необходимо было установить взаимосвязи в системе «почва - удобрение - растение» в том числе с содержанием подвижного калия в слое почвы 0-20 см (табл. 5).
Таблица 5
Взаимосвязь между вносимыми дозами К2О кг д.в./га и содержанием в почве обменного К2О мг/кг.
Средние данные за 2013-2016 гг.
Из данных, приведенных в табл. 5, и уравнения (11) можно сделать выводы: чем выше доза внесенного калийного удобрения в почве (Х, кг д.в./га), тем больше в почве содержится обменного калия (У, мг/кг). Проведенные исследования дали возможность получить математические модели, отображающие зависимость содержания элементов питания в почве от доз вносимых удобрений в почву (коэффициент «Ьк» = 0,120). Математические модели позволяют связать конечный результат накопления элементов питания в почве («Ь» мг К2О/кг) с действующими величинами (дозами применяемых удобрений кг д.в./га) [6]. Выявленный средний нормативный показатель «Ьк» (0,120 мг/кг) интенсивности действия каждого килограмма поступившего в почву химического элемента Д (кг д.в. К2О/га) позволяет сделать гипотетический прогноз накопления элементов в почве.
Подобные задачи возможно решить с помощью модели прогнозирования элементов в почве (С, мг/кг) при внесении фосфорно-калийных удобрений в почву; формула (12)
С = С1 + Д • «Ь», (12)
где С1 - содержание элементов питания в почве до посева, мг/кг; Д - доза внесения элемента в почву, кг д.в./га; «Ьр» и «Ьк» - коэффициенты интенсивности действия единицы внесенного удобрения на содержание элемента в почве, мг/кг.
В табл. 6 показаны результаты полученных величин прогноза содержания фосфора и калия в почве от внесения доз удобрений по формуле (12).
Таблица 6
Прогнозирование содержания подвижного фосфора и обменного калия в серой лесной почве слоя 0-20 см. Средние данные, 2013-2016 гг.
Внесено Р2О5, кг д.в./га Содержание в почве, мг/кг Ошибка прогноза, % Внесено К2О, кг д.в./га Содержание в почве, мг/кг Ошибка прогноза, %
фактическое прогноз фактическое прогноз
N45P0 87,9 - - N45P180K0 72,4 - -
N45P180 115,9 112,4 3,0 N45P180К180 94,5 94,0 0,5
N45P360 135,9 136,8 0,96 N45P180К360 116,7 115,6 1,1
N45P540 162,0 161,3 1,56
«bp» = 0,136 мг/кг «Ьк» = 0,120 мг/кг
На основе полученных математических связей в системе «почва - удобрение» предложена формула расчета доз калийных удобрений под кормовую культуру козлятника восточного при возделывании на серой лесной почве (13)-(14) [5]:
Дкг0 = (Сопт, мг/кг - Сфакт, мг/кг) / 0,120, кг/га, (13)
или Д = (Сопт, мг/кг - Сфакт, мг/кг) • 8,3, кг/га. (14)
Таким образом, располагая агрохимическими характеристиками связи в системе «серая лесная почва - удобрение - урожай» возникает возможность диагностировать потребность в удобрениях с использованием различных доз фосфорно-калийных удобрений, тем самым отойти от простого эмпиризма с удобрениями и подняться до уровня научного прогноза.
Заключение
В результате проведенных исследований с удобрениями бобовой культуры козлятника восточного в условиях действия и последействия (3 года) удобрений установлено, что в почвенно-климатические условиях подтаежной зоны Западной Сибири можно получать до 142,1 т/га зеленой массы козлятника восточного. При этом обеспечивается прибавка урожая до 45,4 т/га, или 46,8%. Оптимальные уровни содержания элементов питания в серой лесной почве для возделывания козлятника восточного: азот - 12 мг, подвижный фосфор - 150 мг и обменный калий 116 мг/кг.
Yu.I. Ermokhin
Omsky State Agrarian University named after P.A. Stolypin Omsk O. V. Ilyushkina
Omsky State Agrarian University named after P.A. Stolypin, Omsk; Station Agrochemical Service "Tarskaya", Tara
Optimization of a mineral nutrition of a milk vetch east (galega orientalis) on the basis
of soil diagnostic gray forest soils
The aim of this study is to diagnose the needs of a milk vetch east in mineral fertilizers based on soil chemical analysis and set optimal values and ratios of nutrients. Experiments were laid on gray forest soils in the sub-taiga zone of the Omsk region. Soil and climatic conditions of Western Siberia subtaiga zones allow to obtain the yield of green mass to 142.1 t/ha, while providing yield increase to 45.4 tonnes per hectare, or 46.8 percent. It was found that the gray forest soils of average availability of plant nutrients, introduction of nitrogen under a milk vetch east contributed to the increase of nitrate nitrogen in the 1.4 mg/kg (15.6%), mobile phosphorus 12.5 mg/kg (16.6%), a potassium exchange at 5.0 mg/kg (7.9%) in the 0-20 cm layer of soil. On the basis of mathematical relations in the system "soil - fertilizer" proposed formula for calculating doses of potassium and phosphate fertilizer for fodder vetch east. Coefficients calculated intensive actions phosphorus incoming units (b1 = 0,067) and potassium (b2 = 0,030) in the soil (kg/ha). As a result of statistical analysis of studies found that
the introduction of phosphate fertilizers in the soil increases phosphorus content about twice and slightly increases the nitrogen content and potassium. For 142.1 t/ha of green mass of vetch east optimal levels of the nutrient status of the soil are: nitrate nitrogen - 12 mg /kg, mobile phosphorus - 150 mg/kg and exchangeable potassium 116 mg/kg.
Keywords: soil, fertilizer, batteries, productivity, dose intensive efficiency, yield increase, the optimal
level.
Список литературы
1. Доспехов БА. Методика полевого опыта. -5-е изд. доп. и перераб. / Б.А. Доспехов. - М., 1985. -351 с.
2. Жерудков Б.Х. Козлятник восточный -ценная культура / Б.Х. Жерудков // Земледелие. -2003. - № 2. - 23 с.
3. Ермохин Ю.И. Почвенно-растительная оперативная диагностика «ПРОД-ОмСХИ» минерального питания, эффективности удобрений, величины и качества урожая сельскохозяйственных культур : монография / Ю.И. Ермохин. - Омск, 1995. - 208 с.
4. Ермохин Ю.И. Определение потребности растений в удобрениях на планируемый урожай : рекомендации / Ю.И. Ермохин, А.Е. Кочергин. -Омск, 1983. - 43 с.
5. Кубарев В.А. Возделывание и использование козлятника восточного в Западной Сибири : лекция / В.А. Кубарев. - Омск : ОмГАУ, 2005. -30 с.
6. Сычев В.Г. Приемы оптимизации фосфатного режима почв в агротехнологиях / В.Г. Сычев, Н.А. Кирпичников. - М. : ВНИИА, 2009. -176 с.
References
1. Dospehov B.A. Metodika polevogo opyta. -5-e izd. dop. i pererab. / B.A. Dospehov. - M., 1985. -351 s.
2. Zherudkov B.H. Kozljatnik vostochnyj -cennaja kul'tura / B.H. Zherudkov // Zemledelie. -2003. - № 2. - 23 s.
3. Ermohin Ju.I. Pochvenno-rastitel'naja operativnaja diagnostika "PROD-OmSHID mineral'nogo pitanija, jeffektivnosti udobrenij, velichiny i kachestva urozhaja sel'skohozjajstvennyh kul'tur : monografija / Ju.I. Ermohin. - Omsk, 1995. - 208 s.
4. Ermohin Ju.I. Opredelenie potrebnosti raste-nij v udobrenijah na planiruemyj urozhaj : rekomen-dacii / Ju.I. Ermohin, A.E. Kochergin. - Omsk, 1983. - 43 s.
5. Kubarev V.A. Vozdelyvanie i ispol'zovanie kozljatnika vostochnogo v Zapadnoj Sibiri : lekcija / V.A. Kubarev. - Omsk : OmGAU, 2005. - 30 s.
6. Sychev V.G. Priemy optimizacii fosfatnogo rezhima pochv v agrotehnologijah / V.G. Sychev, N.A. Kirpichnikov. - M. : VNIIA, 2009. - 176 s.
Ермохин Юрий Иванович; д-р с.-х. наук, проф. (Россия), ФГБОУ ВО Омский ГАУ, от-gau@mail.ru; Илюшкина Ольга Владимировна,
аспирантка, ФГБОУ ВО Омский ГАУ, руководитель группы внедрения и связи с производством станции агрохимической службы «Тарская», tara_agro@mail.ru.
Ermokhin Yuri Ivanovich, Dr. Agr. Sci., Prof., Omsk SAU, omgau@mail.ru; Ilyushkina Olga Vladimirovna, graduate, Omsk GAU, head of the implementation and communication team FGBU SAS "Tarskaya □, tara_agro@mail.ru.
