CC BY
24
УДК 631.8;631.445.4
ОПТИМИЗАЦИЯ ПРИМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ ПОД САХАРНУЮ СВЕКЛУ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ АГРОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЧЕРНОЗЕМОВ
И.В. Ильюшенко (научный руководитель - С.А. Шафран, д.с.-х.н.)
ВНИИ агрохимии им. Д.Н. Прянишникова, e-mail: [email protected]
Приведена оценка влияния агрохимических свойств черноземных почв Центрального федерального округа на эффективность применения минеральных удобрений под сахарную свеклу. При увеличении содержания доступных форм азота в почве снижалась прибавка урожая от азотных удобрений. Эффективность фосфорных удобрений уменьшалась по мере повышения содержания подвижных форм фосфора в почве. Содержание подвижного калия в почве не влияло на прибавку урожая сахарной свеклы, но доза калийных удобрений увеличивала ее существенно.
Ключевые слова: черноземные почвы, агрохимические показатели, минеральные удобрения, прибавка урожая, сахарная свекла.
OPTIMIZATION OF USE OF MINERAL FERTILIZERS UNDER SUGAR BEET DEPENDING ON
AGROCHEMICAL PROPERTIES OF CHERNOZEMS OF THE CENTRAL CHERNOZEM ZONE
I.V. Ilyushenko
Pryanishnikov All-Russian Scientific Research Institute of Agrochemistry, e-mail: [email protected]
The assessment of influence of agrochemical properties of chernozem soils of Central Federal District on efficiency of use of mineral fertilizers under sugar beet is given. At increase in the maintenance of available forms of nitrogen in the soil the crop increase from nitric fertilizers decreased. Efficiency of phosphoric fertilizers decreased in process of increase of the maintenance of mobile forms ofphosphorus in the soil. The content of mobile potassium in the soil had no impact on an increase, only the dose of potash fertilizers significantly raised an increase of a crop of sugar beet.
Keywords: chernozem soils, agrochemical indicators, mineral fertilizers, sugar beet.
Агрохимические свойства почв характеризуют уровень почвенного плодородия, который не постоянен; изменения происходят под действием различных факторов, среди которых главная роль принадлежит применению удобрений. В годы интенсивной химизации сельского хозяйства баланс питательных веществ складывался с превышением их поступления в почву над выносом урожаем, что позволило за короткий срок увеличить их содержание. В настоящее время вынос элементов питания превалирует над поступлением, что влечет за собой снижение плодородия почв по агрохимическим показателям [1]. Вначале данный процесс появился в Нечерноземной зоне, а сейчас и в Черноземье [2]. Поэтому необходимо обратить внимание на рациональное использование удобрений и принять меры против снижения уровня почвенного плодородия. Ранее были разработаны нормативы потребности сельского хозяйства в минеральных удобрениях, в которых дозы удобрений, дифференцировали по экономическим районам и природным зонам России [3]. Они не были привязаны к типам почв и их агрохимическим свойствам. Однако, данные факторы оказывают существенное влияние на эффек-
тивность минеральных удобрений [5]. Что уже доказано и имеется нормативно-справочная база по зерновым культурам и картофелю[6, 7]. Весьма актуально проведение аналогичной работы для основной технической культуры - сахарной свеклы.
Цель исследования - изучение влияния агрохимических свойств черноземов на эффективность применения удобрений под сахарную свеклу.
Для решения поставленных задач были использованы полевые эксперименты центров и станций агрохимической службы. Это позволило обобщить большое количество материала, который охватывает все возможные ситуации, встречающиеся в производственных условиях при выращивании сахарной свеклы.
Результаты и обсуждение. Достаточно обширные выборки с большим диапазоном колебаний агрохимических показателей, позволили сделать вывод о том, что они не свойственны классическим представлениям о черноземных почвах. Это хорошо видно на примере характеристики выборки черноземных почв в опытах с внесением азотных удобрений (табл. 1).
Рассматривая влияние факторов на формирование прибавки урожая, можно ограничиться только признаками, связь которых характеризовалась как сильная (г < 0,7) и средняя (г = 0,3-0,7) по тесноте в изучаемой системе и пренебречь влиянием малозначимых факторов. Это позволит упростить расчеты и на основании системного анализа закономерностей количественно оценить вклад каждого из изучаемых факторов в формирование прибавки урожая.
Результаты статистической характеристики связи прибавки урожая сахарной свеклы от азотных удобрений показали, что основной вклад в ее увеличение на черноземах выщелоченных, типичных и обыкновенных оказывали два фактора: содержание азота в почве и доза азотных удобрений. На основе полученных закономерностей был сделан соответствующий расчет, результаты которого приведены в таблице 2.
Исходя из полученных данных, можно сделать вывод, что содержание азота в почвах, независимо
от метода его определения, оказывало существенное влияние как на урожайность сахарной свеклы и на эффективность применения под нее азотных удобрений. С увеличением содержания азота в почвах урожайность возрастала в широком диапазоне. На черноземах выщелоченных на 59 ц/га, типичных на 50, обыкновенных - на 71 ц/га. Прибавка урожая от азотных удобрений снижалась при улучшении обеспеченности почв азотом. Разница в приросте урожая при этом колебалась в зависимости от почвенной разновидности от 4 до 14 ц/га. Окупаемость азотных удобрений также заметно снизилась при возрастании содержания азота в почве, увеличение доз приводило к снижению оплаты урожаем каждого внесенного килограмма азота.
Основной вклад в прибавку урожая от фосфорных удобрений на всех подтипах черноземных почв оказывали дозы фосфорных удобрений и содержание подвижного фосфора в почве (табл. 3).
1. Характеристика вы
борки черноземных почв на опытах с внесением азотных удобрений
Почва (метод определения азота) Число наблюдений, п Гумус, % рНкс1 N Р2О5 К2О Доза азота, кг/га
мг/кг
Черноземы выщелоченные (по Кьельдалю) 360 2,2-9,4 4,7-7,6 1570-3450 22-313 40-330 60-180
Черноземы выщелоченные (по Корнфилду) 575 2,2-9,4 4,7-7,6 48-350 22-313 40-330 60-180
Черноземы типичные (по Кьельдалю) 420 3,2-7,9 5,0-7,6 1980-5300 33-378 54-362 60-180
Черноземы типичные (по Корнфилду) 491 3,2-7,9 5,0-7,6 76-196 33-378 54-362 60-180
Черноземы обыкновенные (по Тюрину-Кононовой) 352 3,1-7,7 5,1-7,8 39-84 29-215 60-434 60-180
2. Эффективность применения азотных удобрений под сахарную свеклу
Содержание азота в почве, мг/кг Урожай без удобрений, ц/га Прибавка урожая, ц/га Окупаемость азота, кг/кг
доза азота, кг/га доза азота, кг/га
60 90 120 150 180 60 90 120 150 180
Черноземы выщелоченные (метод Корнфилда)
< 100 175 14 25 31 35 37 23 28 26 23 21
101-150 194 11 23 29 32 35 19 25 24 22 19
151-200 220 10 22 28 31 33 16 24 23 21 19
> 200 234 9 21 27 30 33 15 23 22 20 18
Черноземы выщелоченные (метод Кьельдаля)
< 2300 227 10 22 28 32 34 17 25 23 21 19
2300-2670 252 8 20 26 29 32 13 22 21 20 18
2700-3000 260 6 18 24 27 30 10 20 20 18 17
> 3000 275 4 15 21 25 27 6 17 18 17 15
Черноземы типичные (метод Корнфилда)
< 100 275 23 26 28 29 30 38 29 23 19 17
101-150 291 19 23 24 25 26 32 25 20 17 15
151-200 312 18 21 23 24 25 30 24 19 16 14
> 200 325 16 19 21 22 23 27 22 18 15 13
Черноземы обыкновенные (метод Тюрина-Кононовой)
< 40 184 28 34 38 40 41 46 38 31 26 23
41-50 194 21 28 31 33 34 45 31 26 22 19
51-70 255 14 21 24 26 28 29 23 20 18 15
3. Эффективность применения фосфорных удобрений под сахарную свеклу
Содержание P2Os, мг/кг Урожай без удобрений, ц/га Прибавка урожая, ц/га
дозы фосфорных удобрений, кг/га
60 90 120 180
Чернозем выщелоченный
< 50 152 20 26 28 31
51-100 176 17 23 25 28
101-150 203 16 21 24 27
151-200 209 15 21 23 26
> 200 223 15 20 23 26
Чернозем типичный
< 100 241 25 27 28 29
101-150 249 22 24 25 26
> 150 256 20 22 23 24
Чернозем обыкновенный
< 100 246 29 31 32 33
101-150 253 28 30 31 32
> 150 257 27 29 30 31
100
к га £ о
а
»
80
60
40
20
- Выщелоченный
-Типичный
'Обыкновенный
60
90
120
180
Дозы калийных удобрений, кг/га
Влияние дозы калийных удобрений на прибавку урожая сахарной свеклы 4. Эффективность применения калийных удобрений под сахарную свеклу
Черноземы
Прибавка урожая, ц/га
60
доза калия, кг/га
90
120
150
180
Окупаемость, кг/кг
60
доза калия, кг/га
90
120
150
180
Выщелоченные
36
40
42
43
44
60
44
35
29
24
Типичные
37
43
50
52
55
62
48
42
35
31
Обыкновенные
17
20
21
22
23
28
22
18
15
13
0
При лучшей обеспеченности почв фосфором прибавка урожая снижалась на 5 ц/га. Следует отметить, что на черноземе типичном и обыкновенном на прибавку урожая от фосфорных удобрений также влияли реакция почвенной среды, содержание гумуса и подвижного калия. Величина вклада этих факторов была невысокой, хоть и достоверно значимой.
При изучении влияния агрохимических свойств черноземов на эффективность применения калийных удобрений под сахарную свеклу выведена общая закономерность: при любом содержании подвижного калия эффективность калийных удобрений не изменялась. Влияние оказывала только доза калийных удобрений (рисунок).
Наибольшая прибавка урожая отмечена на черноземах выщелоченных и типичных (табл. 4). В целом прирост урожая от калия превысил таковой от фосфорных и азотных удобрений. Это можно объяснить биологическими особенностями сахарной свеклы, так как, она калиелюбивая культура.
Таким образом, агрохимические свойства черноземов оказывают существенное влияние на урожайность и эффективность применения минеральных удобрений под сахарную свеклу, которое необходимо учитывать при разработке рациональных систем удобрения.
Полученные данные можно использовать при определении доз удобрений в расчете на планируемый урожай, а также на сохранение и повышение плодородия почв.
Литература
1. Сычев В.Г., Шафран С.А. Агрохимические свойства почв и эффективность минеральных удобрений. - М.: ВНИИА, 2013. - 296 с.
2. Лукин С.В., Четверикова Н.С. Мониторинг плодородия черноземов лесостепной зоны // Научные ведомости БелГУ. Серия: Естественные науки, 2011, № 9 (104), выпуск 15. - С. 184-190.
3. Державин Л.М. Применение минеральных удобрений в интенсивном земледелии // Зерновые культуры. Картофель. Лен-долгунец. Сахарная свекла. - М.: «Колос», 1992. - 272 с.
4. Ильюшенко И.В. Оценка влияния агрохимических свойств чернозема обыкновенного на эффективность минеральных удобрений при внесении под сахарную свеклу // Плодородие, 2014, № 4. - С. 6-7.
5. Швыркина С.В. Влияние агрохимических свойств дерново--подзолистых и серых лесных почв на эффективность применения минеральных удобрений под картофель: Автореф. дисс. к.с.-х.н. - М.: ВНИИА, 2014. - 25 с.
6. Козеичева Е.С. Влияние агрохимических свойств почв Центрального Нечерноземья на эффективность азотных удобрений: Автореф. дисс. к.б.н. - М.: ВНИИА, 2011. - 23 с.
УДК 550.4
ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ ПЕНЗЕНСКОЙ ОБЛАСТИ
Е.С. Надежкина (научный руководитель - Е.Н. Закабукина, к.с.-х.н.)
Российский государственный аграрный заочный университет, e-mail: [email protected]
Дана экологическая оценка содержания тяжелых металлов в почвах Пензенской области. Рассматривается возможность использования селена в качестве средства для снижения токсичности некоторых металлов на начальных этапах онтогенеза яровой пшеницы.
Ключевые слова: тяжелые металлы, чернозем, селен, антиоксидантная защита растений.
ASSESSMENT OF HEAVY METALS CONTENT IN SOILS OF PENZA REGION
E.S. Nadezhkina
Russian State Agrarian Correspondence University, e-mail: [email protected]
In this article authors give the environmental assessment of heavy metals content in soils of Penza region. They also discuss the usage of selenium as a mean to reduce the toxicity of some metals in the early stages of spring wheat's ontogenesis.
Keywords: heavy metals, chernozem, selenium, plants antioxidant protection.
Накопление в почвах избыточных концентраций тяжелых металлов (ТМ) может представлять прямую угрозу экологической безопасности получаемой сельскохозяйственной продукции. Это обусловливает необходимость мониторинга содержания ТМ в почвенном покрове и разработку мер как по предотвращению поступления данных элементов в почву, так и по снижению токсичности уже имеющихся их концентраций [1-5].
Цель настоящей работы - экологическая оценка содержания ТМ в почвах Пензенской области и определение возможности использования селена для снижения токсичности некоторых металлов на начальных этапах онтогенеза яровой пшеницы.
Были проанализированы данные Государственного центра агрохимической службы «Пензенский» за 20 лет по содержанию ТМ в пахотном слое почв области, а также проведены лабораторные и вегетационные опыты по определению влияния свинца, кадмия и селена на ростовые и биохимические процессы в растениях пшеницы.
Почвенный покров области неоднороден и представлен различными почвами, в основном относящимися к двум типам - черноземных и серых лесных почв. Черноземы занимают 50,7% территории, они представлены следующими подтипами: выщелоченные, оподзоленные, типичные; в основном глинистые, тяжелосуглинистые и лессовидные. Серые лесные почвы занимают 1504,0 тыс. га, или 34,7% от общей площади, из них светло-серые составляют 37,1%, серые - 28,6 и темно-серые -34,3%. Светло-серые и серые лесные почвы в основном легкого гранулометрического состава. Особенность почв области заключается в том, что более 80% их имеет кислую реакцию среды.
Результаты. Выявлено, что 96,6-99,5% обследуемой площади по содержанию валовых форм свинца, меди, кадмия, марганца, ртути (100%) и цинка 81,8% относится к первой группе и их количество не представляет опасности для накопления в сельскохозяйственной продукции. Исключение составляет никель, по содержанию которого 67,9%
