CC BY
52
УДК 631.454:633.11 Н.Г. Рудой, А.А. Крючков, В.С. Борцов
ОЦЕНКА ОБЕСПЕЧЕННОСТИ РАСТЕНИЙ ФОСФОРОМ НА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ И ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ
Проведены вегетационные опыты с пшеницей на почвах с различным содержанием фосфатов. Установлена тесная корреляционная связь между содержанием в почве фосфатов, которые извлекаются солянокислой вытяжкой и регистрируются методом БИК-спектроскопии. При содержании в почве Р2О5 выше 12,5 мг на 100 г по методу Кирсанова и 10,8 мг на 100 г по методу БИК-спектроскопии пшеница не реагирует на внесение суперфосфата.
В структуре пашни Красноярского края на типы серых лесных и дерново-подзолистых почв приходится более 1 млн гектаров (44,1%). Агрохимслужбой при составлении агрохимических картограмм используются разномасштабные градации обеспеченности растений фосфором. Для кислых почв, ареал которых сопряжен с Красноярской, Канской и Минусинской лесостепями, оптимальное содержание Р2О5 оценивается в 25-30, а в других регионах края - 15-20 мг на 100 г почвы по методу Кирсанова [5]. Нижние границы этого класса различаются между собой в 1,7 раза. Отметим при этом, что морфогенетические свойства этих почв и материнских пород в указанных регионах аналогичные. Градации (лимиты) не обоснованы экспериментами и разработаны на основе экспертных оценок [7].
Широко известны негативные оценки метода определения подвижных фосфатов по Кирсанову [2, 4, 6, 8]. Прежде всего, отмечается низкая воспроизводимость результатов анализа, что обусловлено высокой зависимостью уровня экстракции фосфатов соляной кислотой от температурного режима. Автор метода [5] указывал на неравноценность фосфатов, которые извлекаются из почвы 0,2 н HCl. В раствор переходят также фосфаты апатита, которые не усваиваются растениями. Одновременно с процессом растворения почвенных фосфатов происходят процессы их поглощения твердой фазой почвы. С расширением соотношения между массой почвы и экстрагентом и увеличением времени взаимодействия степень извлечения из почвы фосфатов повышается. Соотношение почвы и экстрагента не должно выходить за пределы 1:5.
Использование соляной кислоты для экстракции фосфатов продолжает интересовать исследователей. Предлагается система экстракции фосфатов соляной кислотой с концентрацией 0,01-0,2 М [10]. При этом для статистической обработки результатов анализа рекомендуется проводить логарифмирование [9].
В качестве альтернативы методу Кирсанова может служить метод инфракрасной спектроскопии с использованием системы NIR 4250. Метод БИК-спектроскопии лишен недостатков, свойственных методу извлечения фосфатов соляной кислотой, и одновременно с фосфором в одной почвенной навеске позволяет определять другие агрохимические свойства почвы [3].
Объекты и методы исследований
Для опытов использованы дерново-подзолистые и серые лесные почвы стационара Красноярского НИИСХ и смежных с ним массивов сельхозугодий Зареченского АО Тюхтетского района (табл. 1).
Таблица 1
Агрохимические свойства дерново-подзолистой и серой лесной почвы
Горизонт Глубина, см Гумус, % рн (KCl) ГК S V,% Общее содержание, %
мг-экв/100г почвы N P K
Дерново-подзолистая почва
Апах 0-15 2,7 4,6 2,3 7,3 76 0,14 0,13 0,71
А1 15-28 1,4 4,6 4,6 7,5 62 0,7 0,06 0,50
Серая лесная почва
Апах 0-18 4,09 5,3 3,34 22,7 86 0,21 0,11 1,61
А1А2 18-24 2,48 4,8 1,91 13,2 87 0,11 0,05 1,58
Вегетационные опыты поставлены в соответствии с методическими указаниями [1]. Использованы стандартные полиэтиленовые сосуды емкостью пять литров. В сосуд вносились питательные элементы: фосфор в форме №2НР04 по 0,5 г Р2О5 , азот - в карбамиде по 0,75 г N , калий - в по 0,5 г К2О на сосуд.
В опытах использованы пшеница Казачка, овес Саян, лен 1288/12, горчица рядовая. Опыты включали пять вариантов почв: в серой лесной почве с содержанием Р2О5 от 5 от до 21 мг, в дерново-подзолистой почве - от 1 до 9 мг на 100 г почвы (по Кирсанову).
В опытах со льном и горчицей на серой лесной почве, со льном и овсом на дерново-подзолистой почве соблюдались те же агротехнические условия, что для пшеницы. Продолжительность опытов с этими культурами незначительная - 30 дней со льном и 40 дней с горчицей и овсом. Высокая отзывчивость на внесение суперфосфата зафиксирована на льне и горчице на серой лесной почве. Она выражается четкой обратной корреляцией с содержанием почвенных фосфатов. На дерново-подзолистой почве уровень прироста фитомассы льна и овса, близкий на вариантах с разным содержанием фосфатов, существенно ниже, чем на серой лесной почве.
В опыте на серой лесной почве четко вычленяется область содержания фосфатов в почве, в пределах которой продуктивность пшеницы не реагирует на внесение фосфорных удобрений (табл. 2). С учетом величины наименьшей существенной разности она ограничивается содержанием в почве 12,5 мг Р2О5. На почвах с содержанием фосфатов выше этого значения пшеница не отвечает достоверным приростом продуктивности.
Таблица 2
Влияние содержания в почве легкорастворимых фосфатов на прирост продуктивности пшеницы от суперфосфата (вегетационные опыты)
Р2О5, мг на 100 г (фактор А) Фон - 1\1КСа Фон +Р20б(фактор В) Прирост
граммов на сосуд %
Серая лесная почва Зерно
5,0 9,31 17,41 8,10 87
6,1 10,55 18,80 8,25 78
8,7 16,62 20,81 4,19 25
9,6 13,86 19,62 5,76 42
21,0 21,38 21,38 0 0
НСР05 (А) 2,29 (В) 1,45 (АВ) 3,25
Солома
5,0 13,91 16,47 2,56 18
6,1 13,06 17,65 4,59 35
8,7 16,62 19,66 3,04 18
9,6 15,31 16,70 1,39 9
21,0 19,53 18,51 -1,02 -5
НСР05 (А) 2,56 (В) 1,62 (АВ) 3,65
Дерново-подзолистая почва Зерно
1,1 9,63 11,86 2,23 23
1,4 10,15 11,63 1,48 15
4,1 10,19 10,90 0,71 7
6,5 10,25 11,37 1,12 11
9,0 10,73 11,17 0,44 4
НСР 05 (А) 0,81 (В) 0,51 (АВ) 1,14
Солома
1,1 12,48 15,47 2,99 24
1,4 14,24 15,93 1,69 12
4,1 12,90 14,18 1,28 10
6,5 14,55 16,15 1,60 11
9,0 15,06 15,77 0,71 5
НСР 05 (А) 0,84 (В) 0,53 (АВ) 1,19
В опыте с дерново-подзолистой почвой только между вариантами почв с крайними значениями содержания фосфатов выявляется разница в уровне прироста зерна от суперфосфата - 23 и 4%.
Сопряженно с приростом зерна при внесении фосфорных удобрений повышается выход соломы. При этом на серой лесной почве масштаб прироста соломы значительно ниже, чем зерна, а на дерновоподзолистой почве он равнозначен с зерном.
Анализом структуры урожая пшеницы установлено, что прирост зерна обусловлен в основном за счет повышения озерненности колоса (табл. 3). Это свидетельствует об улучшении пищевого режима на стадии дифференциации зачаточного колоса. Масса 1000 зерен на серой лесной почве не изменяется, а на дерново-подзолистой - отмечается тенденция к понижению. Можно предположить, что это вызывается изменением соотношения фосфатов с каким-либо элементом питания.
Корреляционно-регрессионный анализ сопряженных показателей содержания Р2О5 по методам Кирсанова и БИК - спектроскопии выполнен с выборкой (п) 76 почвенных проб. Среднее содержание по первому методу равно 8,4, второму - 7,8 мг Р2О5 на 100 г почвы.
Таблица 3
Действие суперфосфата на озерненность колоса пшеницы в зависимости от содержания в почве легкорастворимых фосфатов (вегетационные опыты)
Р2О5, мг на 100 г (фактор А) Фон-NKCa Фон + Р2О5 (фактор В) Прирост
зерен в колосе, штук %
Серая лесная почва
5,0 15,25 26,25 11,0 72
6,1 14,75 28,75 14,0 95
8,7 21,50 30,75 9,25 43
9,6 22,75 29,50 6,75 30
21,0 31,75 27,50 -4,25 -13
НСР 05 (А) 3,41 (В) 2,16 (АВ) 4,82
Дерново-подзолистая почва
1,1 17,00 21,75 4,75 28
1,4 17,00 21,00 4,00 24
4,1 17,50 19,00 1,50 9
6,5 17,50 19,00 1,50 9
9,0 19,25 20,25 1,00 5
НСР 05 (А) 1,35 (В) 0,85 (АВ) 1,91
Размах варьирования (lim) соответственно составил 3,0-18,0 и 1,0-17,0 мг/100 г. Коэффициент корреляции показателей равен 0,78±0,07. Тесная корреляционная связь существенна, так как tR факт = 11,11, а ^теор _ 1,99.
Согласно уравнению линейной регрессии Y = y - byx(X - x), получившему вид Y = 1,8235 + 0,7184x, величине содержания Р2О5 по методу Кирсанова 12,5 мг на 100 г почвы соответствует 10,8 мг по методу БИК-спектроскопии.
Выводы. На серой лесной и дерново-подзолистой почве установлена значимая корреляционная зависимость продуктивности и отзывчивости на фосфорные удобрения пшеницы, овса, льна и горчицы с содержанием почвенных фосфатов. Продуктивность зерна пшеницы обусловлена повышением озерненности колоса.
Потребность в фосфорных удобрениях пшеницы ограничивается содержанием в почве по методу Кирсанова выше 12,5, по методу БИК-спектроскопии - выше 10,8 мг Р2О5 на 100 г почвы.
Литература
1. Агрохимические методы исследования почв. - М.: Наука, 1975. - 654 с.
2. Бабарина, Э.А. Фосфатный режим дерново-подзолистых почв в длительных опытах / Э.А. Бабарина, Н.М. Мельникова // Агрохимия. - 1987. - № 11. - С. 38-40.
3. Борцов, В.С. Использование автоматизированной аналитической системы на основе отражательной спектроскопии в исследовании агроценозов: дис. ... канд. биол. наук / В.С. Борцов. - Красноярск, 2002. -137 с.
4. Заболоцкая, Т.Г. Агрохимия подзолистых почв Севера / Т.Г. Заболоцкая, И.И. Юдинцева, И.Н. Хмелинин. - Л.: Наука, 1982. - 135 с.
5. Кирсанов, А.Т. Методы определения потребности почв в фосфорнокислых удобрениях / А.Т. Кирсанов // Химические методы определения потребности почв в минеральных удобрениях. - Л., 1935. -С. 181-131.
6. Крейер, К.Г. Оценка обеспеченности почв доступным для растений фосфором / К.Г. Крейер, Ю.С. Кир-пичникова // Плодородие почв и оптимизация условий питания растений. - СПб.: Изд-во СПб. ун-та, 1993. - С. 99-112.
7. Оптимизация систем удобрения в севооборотах на разный уровень планируемого урожая: рекомендации / РАСХН. Сиб. отд-ние; Краснояр. НИИСХ. - Красноярск, 1992. - 36 с.
8. Переверзев, В.Н. Связь показателей подвижного фосфора с фракционным составом фосфатов в окультуренных подзолистых почвах Мурманской области / В.Н. Переверзев, Е.А. Кошелева // Агрохимия. -1988. - № 10. - С. 59-64.
9. Пуховский, А.В. О выборе критериев и методов анализа для агрохимической и агроэкологической оценки почв / А.В. Пуховский // Современное приборное обеспечение и методы анализа почв, кормов, растений и с.-х. сырья. - М.: Изд-во ВНИИА, 2003. - С. 92-96.
10. Соколова, Ю.В. Агрохимическая и технико-аналитическая характеристика анализа почв в вытяжке 0,01 М СаС12 при диагностике минерального питания озимой пшеницы / Ю.В. Соколова, В.Н. Захаров // Агрохимия. - 1989. - № 9. - С. 11-115.
УДК 631.582: 631.445.4 (571.13) Н.А. Рендов
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЧЕТЫРЕХПОЛЬНЫХ СЕВООБОРОТОВ НА ЛУГОВОЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЧВЕ ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ
Приведены результаты десятилетних исследований севооборотов с сидераль-ным донниковым и чистым черным паром. Установлено благотворное влияние сидерального пара на баланс гумуса, продуктивность севооборота, его экономические и биоэнергетические показатели.
Повсеместное распространение короткоротационных севооборотов с использованием чистого пара и насыщением яровой пшеницей в засушливой зоне южной лесостепи породило ряд проблем, прежде всего, снижение поступления органического вещества в почву и уменьшение содержания гумуса [1].
При закладке опыта в 1994 г. была поставлена цель - оценить возможность использования сидерального донникового пара для увеличения поступления органического вещества в лугово-черноземную почву при условии сохранения продуктивности четырехпольного севооборота.
Стационарный полевой опыт заложен в южной лесостепной зоне на лугово-черноземной маломощной малогумусовой среднесуглинистой почве опытного поля Омского ГАУ по схеме четырехпольного севооборота: пар - пшеница - пшеница - пшеница. Севообороты развернуты во времени и в пространстве. В качестве пара использовались чистый черный и сидеральный донниковый пар с подсевом донника под предшествующую культуру. Площадь делянки 135 м2 , повторность в опыте трехкратная.
Ко времени запашки сидерата в начале цветения во второй декаде июня донник желтый второго года жизни формировал 29,6 т/га зеленой массы (1994-2004 гг.). Абсолютно сухая надземная масса достигала 6,1 т/га, а корневая - 2,27 т/га.
Определенное количество органического вещества поставляла и яровая пшеница за счет корневых и пожнивных остатков, а также соломы, которая разбрасывалась при уборке урожая. В севообороте с чистым паром это позволило обеспечить поступление на гектар пашни 0,68 т гумуса (табл. 1).
