CC BY
0DOI:10.24412/2225-2584-2024-1107-31-38 УДК 631.416:631.445.25:631.51
ПИТАНИЕ ОДНОЛЕТНИХ ТРАВ АЗОТОМ НА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ ВЛАДИМИРСКОГО ОПОЛЬЯ
В.В. ОКОРКОВ, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник, (е-таН: okorkovvv@yandex.ru)
Л.А. ОКОРКОВА, старший научный сотрудник
А.Е. ЛЕБЕДЕВА, младший научный сотрудник
Верхневолжский федеральный аграрный научный центр
ул. Центральная, д.3, п. Новый, Суздальский р-н, Владимирская обл., 601261, Российская Федерация
Резюме. В длительном стационарном опыте на серых лесных почвах Владимирского ополья изучено влияние действия азотных минеральных удобрений и последействия органических и фосфорно-калийных удобрений на урожайность однолетних трав, динамику запасов N-NO3 и NNH4 в слое почвы 0...40 см в зависимости от погодных условий. В годы исследований установлено более высокое варьирование запасов N-NO3 от уровня применения удобрений и погодных условий, чем запасов N-NH4. По отношению содержания N-NО3 в почве к содержанию N-NH4 в водной вытяжке 1:1 выявлено, что преимущественно нитратный азот участвовал в непосредственном питании азотом однолетних трав. Установлена тесная взаимосвязь урожайности трав с запасами NNО, образовавшимися до всходов трав. По динамике запасов N-NO3 в слое почвы 0...40 см, выносу азота надземной массой трав и пожнивно-корневыми остатками были рассчитаны размеры образования N-NO3 за вегетацию культур и отдельные её периоды. За годы исследований размеры формирования NNО3 за вегетацию трав варьировали от 186 до 453 кг/га с максимумом в острозасушливый год. Размеры образования NNO3 за вегетацию трав, так и доля их образования до всходов трав в вариантах без удобрений заметно слабее варьировали от погодных условий, чем при применении азотных минеральных удобрений. С этим связаны как более высокое варьирование урожайности трав при применении азотных минеральных удобрений, чем без них, так и тесная взаимосвязь ее с запасами NNО3 в фазу всходов. Оптимальная доза внесения азота под однолетние травы составляет 60...75 кг/га.
Ключевые слова: серая лесная почва, Владимирское ополье, однолетние травы, действие азотных удобрений, последействие органических и РК удобрений, нитратный и аммонийный азот, вынос азота травами.
Для цитирования: Окорков В.В, Окоркова Л.А., Лебедева А.Е. Питание однолетних трав азотом на серых лесных почвах Владимирского ополья // Владимирский земледелец. 2024. №1. С. 31-38. DOI:10.24412/2225-2584-2024-1107-31-38.
Однолетние травы (викоовсяная и горохоовсяная смеси) в Нечерноземной зоне РФ являются важнейшим предшественником озимых и яровых культур, повышают чистоту полей и обеспеченность влагой, улучшают питание зерновых азотом. В то же время нет однозначного мнения об удобрении этих культур и роли подвижных форм азота в их питании азотом. В настоящее время, основываясь на опытах в водных культурах, распространено мнение о равноценности аммонийной и нитратной форм азота в питании растений [1, 2]. Однако следует учитывать, что в почве нитратный азот полностью находится в жидкой
фазе (почвенном растворе), а аммонийный - частично [3]. Степень перехода N-NH4 почвы в ее жидкую фазу зависит от свойств ППК и уровня применения удобрений [4-6].
Условия, материалы и методы. Исследования вели в 7-польном севообороте: занятый пар-яровая пшеница-овес с подсевом многолетних трав (клевер + тимофеевка) -травы 1-го года пользования - травы 2-го года пользования -яровая пшеница - ячмень в посевах горохоовсяной смеси в 5-й ротации. Стационарный опыт был заложен в 1991... 1993 гг. в 3-х полях [7].
Схема применения удобрений под травы приведена в таблице 1.
1. Урожайность горохоовсяной смеси в 5-й ротации севооборота, ц з.е./га
Вариант 2021г. 2022г. 2023г. Среднее
1. Контроль 20,2 15,1 26,8 20,7
2. Известкование в 1991...1993 гг. 19,5 15,9 26,2 20,5
3. Р40К40 -последействие 23,0 17,3 26,7 22,3
4. N60 21,2 18,2 30,3 23,2
5. N75 24,1 19,3 36,8 26,7
6. Навоз 40 т/га -последействие 21,9 18,1 27,6 22,5
7. Навоз 60 т/га -последействие 23,6 18,2 28,6 23,5
8. Навоз 80 т/га -последействие 23,3 18,9 30,1 24,1
9. Навоз 40 т/га -последействие 24,9 17,6 31,3 24,6
10. Навоз 40 т/га -последействие + N60 25,4 20,4 34,5 26,8
11. Навоз 40 т/га -последействие + N75 24,7 20,5 37,6 27,6
12. Навоз 60 т/га -последействие 26,1 18,5 31,8 25,5
13. Навоз 60 т/га -последействие + N60 26,6 19,8 34,5 27,0
14. Навоз 60 т/га -последействие + N75 25,6 20,7 39,0 28,4
15. Навоз 80 т/га -последействие 24,9 18,7 31,0 24,9
16. Навоз 80 т/га -последействие + N60 26,2 20,3 36,6 27,7
17. Навоз 80 т/га -последействие + N75 26,7 21,5 42,4 30,2
НСР05 3,2 1,1 3,2 2,5
Точность опыта, % 4,8 2,0 3,4 3,4
8лаЭимгрсШ ЗешеШеф
№ 1 (107) 2024
Почва опытных полей - серая лесная среднесуглинистая со следующей исходной характеристикой пахотного слоя: содержание гумуса - 2,6...3,7%. рНКС| 5,1...5,5 ед., гидролитическая кислотность (НГ) - 3,2...3,5, сумма поглощенных оснований - 19,4...22,4 смоль(экв)/кг, содержание подвижного фосфора (по Кирсанову) -130...200, обменного калия (по Масловой) - 150...180 мг/кг почвы.
В начале 1-й ротации было проведено известкование по полной гидролитической кислотности. На его фоне изучали влияние различных доз подстилочного навоза КРС (0, 40, 60 и 80 т/га), который вносили после уборки однолетних трав на сено, и влияние ежегодного применения минеральных удобрений (0, РК, NPK, 2NPK), их сочетания на урожайность полевых культур, изменение агрохимических свойств серой лесной почвы. Во 2...5 ротациях исследования вели по последействию известкования.
Агрохимические анализы почвы выполняли по методикам, изложенным в работе [8]. Статистическую
2. Влияние удобрений на среднюю урожайность однолетних трав по последействию известкования в среднем за 2021...2023 гг., ц/га з.е.
Последействие доз навоза, т/га Применение минеральных удобрений Среднее (навоз), НСР05 = 1,2 ц з.е./га
0 последействие РК N60 N75
0 20,5 22,3 23,2 26,7 23,2
40 22,5 24,6 26,8 27,6 25,4
60 23,5 25,5 27,0 28,4 26,1
80 24,1 24,9 27,7 30,2 26,7
Среднее (минеральные удобрения), 22,6 24,3 26,2 28,2 -
НСР05 1,2 ц з.е./га
Примечание. Урожайность на контроле - 20,7 ц/га з.е.
3. Среднемесячные температуры воздуха и выпадение осадков за вегетацию однолетних трав в годы исследований
Годы иссле-дова-ний Выпадение осадков за месяцы в период вегетации, мм Средние температуры воздуха за месяцы, 0С ГТК за вегетацию трав
май июнь июль, 1-я декада май июнь июль
2021 53,5 49,5 - 14,6 20,2 20,8 0,92
2022 40,6 27,1 - 10,4 18,3 21,0 0,69
2023 71,0 49,1 25,8 13,3 15,1 18,8 1,58
многолетние 54,0 65,0 28,0 12,3 16,2 18,2 1,59
обработку результатов проводили с использованием программ STAT VIUA и EXCEL.
Результаты и обсуждение. Как видно из данных таблицы 1 и 2, урожайность трав без применения удобрений варьировала от 15,1 до 26,8 ц/га з.е., то есть в годы исследований изменялась в 1,2...1,8 раз. При применении N60 она возрастала до 20,3...36,6 ц/га з.е. (колебания в 1,3...1,8 раз), N75 - до 21,5...42,4 ц/га з.е. (колебания в 1,2...2,0 раза). Наиболее высокие прибавки урожая трав наблюдали от действия N60 и N75 (3,6 и 5,6 ц/га з.е.), последействия органических удобрений (2,2-3,5 ц/га з.е.). Достоверно он повышался на 1,7 ц/га з.е. от последействия Р40К40 (табл. 2).
В контроле урожайность однолетних трав линейно возрастала с 15,1 до 20,2 и 26,8 ц/га з.е. с повышением гидротермического коэффициента (ГТК) за вегетацию с 0,69 до 0,92 и 1,58 (табл. 3), в варианте последействия 80 т/га навоза КРС за 4-ю ротацию в сочетании с действием N75 -соответственно от 21,5 до 26,7 и 42,4 ц/га з.е.
При высоких средних температурах мая к фазе всходов трав в 2021 г. в вариантах 1...3 запасы N-NO3 варьировали от 64,9 до 87,3 кг/га (табл. 4). В 2022 г. снижение температур в мае привело к уменьшению запасов N-NO3 в слое 0...40 см до 44,3...45,9 кг/га, в 2023 г. повышение их до 13,3 0С - к росту запасов нитратного азота до 68,0...76,1 кг/га.
При применении азотных минеральных удобрений запасы N-NO3 в слое почвы 0...40 см по сравнению с вариантами 1... 3 возрастали в 2,2...3,0 раза в 2021 г., до 5,6 раз - в 2022, до 2,7...3,0 раз - в 2023 г.
К уборке в 2021 и 2023 гг. в среднем по 17 вариантам запасы N-NO3 по сравнению со всходами снизились в 2,9 и 2,7 раза, а в острозасушливом 2022 году - в 1,2 раза. Это было следствием интенсивного поглощения нитратов возделываемыми культурами.
В 2021 и 2023 гг. (ГТК 0,92 и 1,58) запасы N-NH4 в слое почвы 0...40 см в зависимости от уровня интенсификации в фазу всходов изменялись в 1,6 раза, в 2022 г. - в 3,7 (табл. 5). В фазу всходов они были существенно более низкими, чем запасы N-NO3 (табл. 4). В среднем по 17 вариантам по сравнению со всходами в 2021 г. запасы N-NH4 снизились в 1,17 раз, в 2023 г. возросли в 1,14, в 2022 - в 3,1 раза (табл. 5). Хотя в 2023 г. в ряде вариантов опыта (вар. 2 и 3, 5, 7, 10 и 17) наблюдали их уменьшение. В среднем за 2021...2023 гг. в уборку трав по сравнению с их всходами происходило увеличение в почве запасов N-NH4. Эти данные свидетельствовали о слабом непосредственном участии N-NH4 в питании трав азотом.
Данные таблицы 6 о соотношении N-NO3 и N-NH4 в жидкой фазе почвы (нитратно-аммониевое соотношение NAR) подтвердили определяющую роль N-NO3 в непосредственном питании азотом однолетних трав [9].
Средние по 9 вариантам опыта величины NAR в слое почвы 0...20 см в фазу всходов варьировали от 62,7 до 233, в слое 20...40 см - от 36,2 до 337, в уборку -соответственно от 39,5 до 157 и от 45 до 183. Даже при минимальных значениях NAR 13,7 в фазу всходов доля N-NO3 в жидкой фазе от суммы N-NO3 и N-NH4 составила
№ 1 (107) 2024
ВлаЗимгрсШ ЗешеШецТз
4. Влияние удобрений на запасы N-NO3 в слое почвы 0...40 см в фазы всходов и уборки горохоовсяной смеси в 2021...2023 гг., кг/га
Вариант 2021г. 2022г. 2023г. Среднее за 2021...2023гг.
всходы уборка всходы уборка всходы уборка всходы уборка
1 64,9 8,1 45,9 29,7 71,9 32,2 60,9 23,3
2 81,8 18,1 45,4 40,1 68,0 36,8 65,1 31,7
3 87,3 22,6 44,3 48,6 76,1 30,0 69,2 33,7
4 148 14,0 229 204 92,5 57,8 156 91,9
5 172 52,7 241 260 124 29,3 179 114
6 57,8 82,4 54,6 26,3 82,4 25,5 64,9 44,7
7 77,2 14,7 57,4 25,2 67,2 27,5 67,3 22,5
8 56,5 24,1 73,9 23,9 68,9 30,7 66,4 26,2
9 57,5 25,2 79,6 27,7 63,4 28,6 66,8 27,2
10 145 22,3 207 161 124 57,6 159 80,3
11 177 63,1 226 221 160 46,2 188 110
12 82,4 94,6 76,6 31,7 73,5 36,5 77,5 54,3
13 165 25,7 185 202 145 38,8 165 88,8
14 176 57,6 204 218 163 54,6 181 110
15 94,6 93,8 61,3 55,7 76,8 38,9 77,6 62,8
16 161 18,8 186 169 174 68,1 174 85,3
17 200 55,5 257 237 204 44,9 220 112
Среднее 118 40,8 134 116 108 40,2 120 65,7
5. Влияние удобрений на запасы N-NH4 в слое почвы 0...40 см в фазы всходов и уборки горохоовсяной смеси, кг/га
Вариант 2021 г. 2022 г. 2023 г. Среднее за 2021...2023 гг.
всходы уборка всходы уборка всходы уборка всходы уборка
1 69,2 58,2 28,5 132 34,9 37,7 44,2 76,0
2 77,0 71,5 34,1 112 44,0 22,4 51,7 68,6
3 74,3 66,2 29,4 159 42,8 22,9 48,8 82,7
4 82,4 70,8 88,0 144 38,2 68,3 69,5 94,4
5 89,5 79,0 73,9 256 43,5 27,5 69,0 121
6 69,3 57,9 54,3 192 29,7 38,2 51,1 96,0
7 91,3 72,8 41,0 168 36,6 26,6 56,3 89,1
8 77,9 60,4 42,3 184 39,2 44,8 53,1 96,4
9 85,0 65,4 41,3 201 36,1 52,8 54,1 106
10 95,0 79,5 52,5 152 48,1 43,6 65,2 91,7
11 106 97,6 52,9 192 37,1 53,4 65,3 114
12 77,7 65,2 35,9 165 34,0 41,3 49,2 90,5
13 94,5 81,8 57,9 152 34,1 33,1 62,2 89,0
14 108 96,6 80,2 150 39,0 80,2 75,7 109
15 93,9 83,6 49,5 159 35,3 64,7 59,6 102
16 102 90,6 51,5 110 33,4 50,7 62,3 83,8
17 109 88,0 107 200 42,2 32,6 86,1 107
Среднее 88,4 75,6 54,1 166 38,1 43,6 60,1 95,1
93,2% {13,7x100/(13,7 + 1)}, при величине NAR 62,7 в слое 0...20 см - 98,4%.
Главенствующая роль нитратного азота в питании азотом
яровой и озимой пшеницы установлена и на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве [10].
В среднем за 2021...2023 гг. коэффициент детерминации
Владишрскш ЗемлеШеф
№ 1 (107) 2024
6. Отношение N-NO3 к N-NH4 в жидкой фазе серой лесной почвы в зависимости от уровня интенсификации применения удобрений под однолетними травами
Вариант Слой почвы, см Отношение N-NO3 к N-NH4 в жидкой фазе почвы
2021 г. 2022 г. 2023 г.
всходы уборка всходы уборка всходы уборка
1.Контроль 0...20 50,5 16,5 81,1 35,7 163 150
20...40 34,1 29,2 50,4 34,3 200 82,2
2.Известкование (фон) 0...20 42,1 43,8 69,9 77,9 411 311
20...40 29,1 46,2 48,8 90,4 402 455
З.Фон + РК 0...20 69,7 12,2 64,0 98,0 288 258
20...40 35,0 12,2 60,8 62,9 457 153
4.Фон + N60 0...20 65,2 60,5 40,2 60,8 166 87,3
20...40 34,2 111 86,0 65,3 258 176
5.Фон + N75 0...20 71,4 71,5 54,7 58,1 264 146
20...40 39,4 70,1 180 38,0 144 113
7.Н60 последействие 0...20 56,7 16,5 83,9 18,1 204 200
20...40 46,2 16,4 94,0 32,8 410 225
12.Н60 + РК -последействие 0...20 13,7 16,8 71,3 26,4 101 78,2
20...40 32,7 16,1 31,2 21,7 146 123
13.Н60 + N60 0...20 149 58,2 90,0 113 290 125
20...40 37,3 53,1 118 196 553 259
14.Н60 + N75 0...20 46,1 59,6 45,0 75,9 211 54,0
20...40 38,2 50,5 95,9 46,4 460 64,0
Среднее 0...20 62,7 39,5 66,7 62,7 233 157
20...40 36,2 45,0 85,0 65,3 337 183
7. Влияние удобрений на вынос азота сеном однолетних трав, кг/га
Вариант Вынос азота сеном Вынос азота ПКО
2021 г. 2022 г. 2023 г. среднее за 2021...2023 гг. 2021 г. 2022 г. 2023 г. среднее за 2021...2023 гг.
1 100 82,2 109 97,1 80,0 74,0 76,3 76,8
2 100 85,2 105 96,7 80,0 76,7 73,5 76,7
3 111 90,3 111 104 88,8 72,2 77,7 79,6
4 118 102 128 116 94,4 81,6 89,6 88,5
5 138 107 164 136 96,6 85,6 98,4 93,5
6 118 96,3 114 109 94,4 77,0 79,8 83,7
7 124 100 118 114 99,2 80,0 82,6 87,3
8 117 115 130 121 93,6 92,0 91,0 92,2
9 129 101 127 119 90,3 80,8 88,9 86,7
10 143 117 149 136 100 93,6 89,4 94,3
11 141 124 176 147 98,7 99,2 106 101
12 136 102 129 122 95,2 81,6 90,3 89,0
13 146 117 148 137 102 93,6 88,8 94,8
14 138 114 185 146 96,6 91,2 111 99,6
15 129 104 136 123 90,3 83,2 95,2 89,6
16 146 113 168 142 102 90,4 101 97,8
17 146 120 206 157 102 96,0 124 107
Среднее 128 105 141 125 94,4 85,2 92,0 90,5
№ 1 (107) 2024
Владимирский Земледелец,!)
^2) между урожайностью однолетних трав и запасами N-NO3 в слое почвы 0...40 см в фазу всходов по линейной взаимосвязи составлял 0,708, по квадратичной - 0,718. Тот же параметр для взаимосвязи с запасами N-NH4 имел значения 0,414 и 0,441. Наличие средней взаимосвязи между урожайностью трав и запасами N-NH4 в почве вполне закономерно, так как процессы нитрификации возрастают с повышением в ней содержания N-NH4.
Так как питание трав происходило преимущественно нитратным азотом, то по динамике запасов N-NO3 (табл. 4) в слое почвы 0...40 см и выносу азота надземной массой трав (табл. 7) и пожнивно-корневыми остатками (ПКО) рассчитывали размеры образования N-NO3 за вегетацию культур и отдельные периоды её [11]. Размеры выноса азота ПКО оценивали по взаимосвязи урожайности трав с массой ПКО [12], приняв содержание азота в них и сене равным. Результаты оценки размеров образования N-NO3 за вегетационный период острозасушливого 2022 года приведены в таблице 8.
Суммирование выноса азота сеном и ПКО с запасами N-NO3 в уборку характеризует общие размеры образования N-NO3 за вегетацию трав. В острозасушливый год они варьировали от 186 до 453 кг/га. Прирост запасов N-NO3 от всходов до уборки трав в вариантах 1 и 2 (без удобрений) и последействию Р40К40 (вар. 3) был в 3,0...3,8 раз более высоким, чем их формирование до всходов трав. По последействию навоза КРС этот прирост различался в 2,1...2,6 раз, сочетанию последействия доз навоза с Р40К40 - в 1,6...3,0 раз.
По действию доз N60 и N75 и сочетанию их с
9. Размеры формирования N-N0, за вегетацию однолетних трав и их использование на вынос азота сеном трав, кг/га
Вариант Размеры формирования N-N0, за вегетацию трав Средний КИ N-N0,, образующегося за вегетацию, на вынос N сеном за 2021...2023 гг., %
2021 г. 2022 г. 2023 г. средние за 2021... 2023 гг.
1 188 186 217 197 49,3
2 198 202 216 205 47,2
3 223 211 219 218 47,7
4 226 388 276 296 39,2
5 288 453 291 344 39,5
6 294 199 220 238 45,8
7 238 205 229 223 51,1
8 235 231 252 239 50,6
9 244 210 245 233 51,1
10 265 372 296 310 43,9
11 303 444 328 358 41,1
12 326 216 255 265 46,0
13 274 413 276 321 42,7
14 293 423 351 356 45,5
15 313 243 270 276 44,6
16 267 372 337 325 43,7
17 304 453 375 376 41,8
8. Средние размеры накопления N-N0, за вегетационный период однолетних трав в 2022г., кг/га
Вариант Вынос азота травами Запасы N-N0, в уборку (0...40 см) Общие размеры накопления N-N0, Запасы N-N0, в фазе всходов Прирост запасов N-N03 от всходов до уборки КИ N-N0, на вынос азота сеном трав, %
сено сено + ПКО
1 82,2 156 29,7 186 45,9 140 44,2
2 85,2 162 40,1 202 45,4 157 42,2
3 90,3 162 48,6 211 44,3 167 42,8
4 102 184 204 388 229 159 26,3
5 107 193 260 453 241 212 23,6
6 96,3 173 26,3 199 54,6 144 48,4
7 100 180 25,2 205 57,4 148 48,8
8 115 207 23,9 231 73,9 157 49,8
9 101 182 27,7 210 79,6 130 48,1
10 117 211 161 372 207 165 31,4
11 124 223 221 444 226 218 27,9
12 102 184 31,7 216 76,6 139 47,2
13 117 211 202 413 185 228 28,3
14 114 205 218 423 204 219 27,0
15 104 187 55,7 243 61,3 182 42,8
16 113 203 169 372 186 186 30,4
17 120 216 237 453 257 196 26,5
Владимгрскт Зешедкеф
№ 1 (107) 2024
10. Доля образования N-NO3 до всходов однолетних трав от общих размеров их образования за вегетацию в зависимости от уровня применения удобрений и погодных условий, %
Последействие доз навоза КРС, т/га Применение минеральных удобрений Среднее по по-следей-ствию навоза КРС
0 последействие Р40К40 N60 N75
2021 г., ГТК = 0,92
0 41,3 39,1 65,5 59,7 51,4
40 19,6 23,6 57,7 58,4 39,8
60 32,4 25,3 60,2 60,1 44,5
80 24,0 30,2 60,3 65,8 45,1
Среднее по минеральным удобрениям 29,3 29,6 60,9 61,0 -
2022 г., ГТК = 0,69
0 22,5 21,0 59,0 53,2 38,9
40 27,4 37,9 55,6 50,9 43,0
60 28,0 35,5 44,8 48,2 39,1
80 32,0 25,2 50,0 56,7 41,0
Среднее по минеральным удобрениям 27,5 29,9 52,4 52,2 -
2023 г., ГТК = 1,58
0 31,5 34,8 33,5 42,6 35,6
40 37,4 25,9 41,9 48,8 38,5
60 29,3 28,8 52,5 46,4 39,2
80 27,3 28,4 51,6 54,4 40,4
Среднее по минеральным удобрениям 31,4 29,5 44,9 48,0 -
Среднее за 2021...2023 гг.
0 31,8 31,6 52,7 51,8 42,0
40 28,1 29,1 51,7 52,7 40,4
60 29,9 29,9 52,5 51,6 41,0
80 27,8 27,9 54,0 59,0 42,2
Среднее по минеральным удобрениям 29,4 29,6 52,7 53,8 -
Примечание. В контроле доля образования N-N0,, до всходов составила в 2021 году 34,5%, в 2022 г. - 24,7, в 2023 - 33,1%, в среднем за 2021...2023 гг. - 30,8%.
последействием доз навоза КРС размеры образования N-NO3 от всходов до уборки трав были несколько более низкими (вар. 4 и 5, 10 и 11, 17) или слабо возрастали (вар. 13 и 14), чем до всходов трав.
Следовательно, азотные удобрения резко повышали трансформацию азота почвы и удобрений в нитратную
форму в ранний период вегетации культур, что и определяло повышение урожайности при применении азотных минеральных удобрений, тесную взаимосвязь этих параметров [11]. Близкие закономерности по влиянию на образование N-NO3 до всходов и от всходов до уборки трав при применении азотных удобрений и от последействия органических наблюдали и в 2021 и 2023 гг.
В острозасушливый год коэффициент использования (КИ) образовавшихся за вегетацию N-NO3 на вынос азота сеном трав в вариантах без удобрений находился в пределах 42,2...44,2%, в вариантах последействия разных доз навоза возрос до 48,4...49,8%, сочетания последействия 40...80 т/га навоза с Р40К40 варьировал от 42,8 до 48,1%. В вариантах применения N60 и N75 и их сочетания с последействием навоза КРС величина КИ снижалась до 23,6-30,8% (табл. 8).
Как следует из таблицы 9, размеры формирования N-NO3 в вариантах без удобрения (1 и 2) и последействия РК удобрений в годы исследований колебались в небольших пределах (188...223 кг/га). В острозасушливый год при применении азотных удобрений и их сочетании с последействием органических они возросли до 372... 453 кг/га. Из-за более высокого увлажнения (табл. 3) они заметно возросли при применении азотных удобрений в 2023 году по сравнению с 2021 годом (с 226...326 до 276... 375 кг/га).
В среднем за 2021...2023 гг. коэффициент использования (КИ) N-N0^ образовавшегося за вегетацию трав, на вынос азота сеном наиболее высокими были по последействию органических удобрений (45,8...51,1%). В вариантах 1...3 составили 47,2...49,3%, сочетанию последействия органических и фосфорно-калийных удобрений -44,6...51,1%. Применение азотных удобрений снижало их величину до 39,2...39,5%, а сочетание их с последействием доз навоза - до 41,1...43,9%. Наиболее высокое снижение КИ, формируемого за вегетацию трав нитратного азота, наблюдали при применении азотных удобрений в остро засушливом 2022 году (табл. 8).
Так как ранее была выявлена определяющая величину урожая трав роль запасов N-N03 в слое 0...40 см в фазу всходов, то в таблице 10 приведены данные по влиянию удобрений и погодных условий на долю образования N-N03 до всходов трав от общих размеров их формирования за вегетацию. В среднем по 4-м дозам последействия навоза КРС (0, 40, 60 и 80 т/га) последействие РК удобрений по сравнению с вариантами без минеральных удобрений в 2021 г. не влияло на указанную долю (29,3...29,6%). Но при применении N60 и N75 она возросла с 29,3...29,6 до 60,9...61,0%.
По 4-м уровням применения минеральных удобрений (0, последействие Р40К40, N60 и N75) наиболее высокая доля формирования N-N03 от общих размеров их образования за вегетацию установлена в вариантах без внесения органических удобрений (51,4%), минимальная -по последействию 40 т/га навоза КРС (39,8%). Возрастание доз навоза до 60 и 80 т/га несколько повышало этот параметр (с 39,8 до 44,5...45,1%). Следовательно, влияние
№ 1 (107) 2024
ВлаЗимгрсШ ЗешебЪдецТз
последействия органических удобрений на изучаемый параметр по сравнению с применением азотных минеральных удобрений было весьма слабым.
Высокое действие азотных удобрений, повышающее нитрификационную способность серых лесных почв Ополья до всходов, было установлено и в 2022...2023 гг. (табл. 10).
Варьирование доли образования N-NO3 до всходов трав в вариантах без минеральных удобрений и последействия РК удобрений (в среднем по 4-м дозам навоза) в годы исследований было существенно более низким (27,5...31,4%), чем по действию N60 и N75 (44,9...61,0%). Более длительный период выпадения осадков (табл. 3) в 2023 г. сокращал долю образования N-NO3 до всходов (до 44,9...48,0%), а наиболее высокая температура мая (2021 г.) повышала его долю до 60,9...61,0%. В 2022 г. при более низких температурах мая, недостатке влаги в почве в июне доля образования N-NO3 до всходов трав занимала промежуточное положение (52,2...52,4%) и была близка к средней величине за 2021...2023 гг. Но в 2022 г. абсолютные размеры образования N-NO3 за вегетацию были наиболее высокими (табл. 9).
Таким образом, как размеры образования N-NO3 за вегетацию трав, так и доля их образования до всходов трав в вариантах без удобрений заметно слабее изменялись от погодных условий, чем при применении азотных минеральных удобрений. С этим связаны как более высокое варьирование урожайности трав при применении азотных минеральных удобрений (табл. 1), так и тесная взаимосвязь ее с запасами N-NO3 в фазу всходов.
Выводы.
При применении под однолетние травы (горохоовсяная смесь) азотных минеральных удобрений на серых лесных почвах Владимирского ополья происходило резкое возрастание процессов трансформации азота почвы и удобрений в нитратную форму в ранние фазы вегетации однолетних трав (до фазы всходов), что и обеспечивало рост их урожайности в сравнении с последействием органических удобрений и вариантами без удобрений. Минимальные размеры формирования Ы-ЫО3 за вегетацию трав наблюдали при ГТК 0,92. При снижении ГТК до 0,69 (острозасушливые условия) процессы образования Ы-ЫО3 возрастали более интенсивно, чем в условиях повышенного увлажнения (при росте ГТК до 1,58).
Литература.
1. Минеев В.Г., Сычев В.Г., Гамзиков Г.П. Агрохимия: Классич. универ. учебник для стран СНГ/под ред. В.Г. Минеева. М.: ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017.854 с.
2. Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/под ред. Б.А. Ягодина. М.: Мир, 2003.584 с.
3. Окорков В.В., Окоркова Л.А., Фенова О.А. Влияние удобрений на содержание подвижных форм азота в почвах Верхневолжья // Владимирский земледелец. 2020. № 1 (91). С. 4-12.
4. Окорков В.В., Щукин И.М., Окоркова Л.А., Щукина В.И., Козлов А.А. Изменение содержания подвижных форм азота в серых лесных почвах Ополья под влиянием ландшафтных особенностей агротехнологий//Агрохимия. 2023. № 1. С. 13-24.
5. Окорков В.В., Окоркова Л.А. Удобрения и питание азотом яровой пшеницы на серых лесных почвах //Агрохимический вестник. 2023. № 1. С. 35-42.
6. Окорков В.В., Окоркова Л.А., Коновалова Л.К. Серые лесные почвы Владимирского ополья, их формирование и оценка ресурсного потенциала: удобрение и питание полевых культур/ ФГБНУ «Верхневолжский ФАНЦ». Суздаль-Воронеж, 2023.241 с.
7. Окорков В.В., Фенова О.А., Окоркова Л.А. Серые лесные почвы Владимирского ополья и эффективность использования их ресурсного потенциала. Иваново: ПресСто, 2021.188 с.
8. Практикум по агрохимии/под ред. Б.А. Ягодина. М.: Агропромиздат, 1987. 512 с.
9. Окорков В.В., Окоркова Л.А., Щукина В.И. Формирование урожая овса в зависимости от режима азотного питания растений на серых лесных почвах Владимирского ополья //Проблемы агрохимии и экологии. 2023. № 3. С. 4-16. DOI: 10.26178/ AE.2023.76.40.002.
10. Конончук В.В., Тимошенко С.М., Штырхунов В.Д., Назарова Т.О. Реакция почвы и растений на внесение азотного удобрения под озимые и яровые зерновые культуры в Центральном Нечерноземье // Агрохимический вестник. 2021. № 5. С. 54-60. DOI: 10.24415/1029-2551-2021-5-010.
11. Окорков В.В., Окоркова Л.А., Лебедева А.Е. Удобрение однолетних трав на серых лесных почвах Владимирского ополья // Агрохимия. 2023. № 10. С. 26-37. DOI: 10.31857/S0002188123100113.
12. Органические удобрения: Справочник/П.Д. Попов, В.И. Хохлов, А.А. Егоров и др. М.: Агропромиздат, 1988. 207 с.
References.
1. Mineev V.G., Sychev V.G., Gamzikov G.P. Agrochemistry: Klassich. univer. textbook for CIS countries/edited by V.G. Mineeva. M.: VNIIA named after D.N. Pryanishnikova, 2017.854 p.
2. Yagodin B.A., Zhukov Yu.P, Kobzarenko V.I. Agrochemiya/Ed. B.A. Yagodina. M.: Mir, 2003. 584p.
3. Okorkov V.V., Okorkova L.A., Fenova O.A. The influence of fertilizers on the content of mobile forms of nitrogen in the soils of the Upper Volga region//Vladimir agricolist. 2020. № 1 (91). S. 4-12.
4. Okorkov V.V., Shchukin IM, Okorkova LA, Shchukina V.I., Kozlov A.A. Change in the content of mobile forms of nitrogen in gray forest soils of Opole under the influence of landscape features of agricultural technologies//Agrochemistry. 2023. № 1. S. 13-24.
5. Okorkov V.V., Okorkova L.A. Fertilizers and nitrogen nutrition of spring wheat on gray forest soils//Agrochemical Bulletin. 2023. № 1. S. 35-42.
6. Okorkov VV., Okorkova L.A., Konovalova L.K. Gray forest soils of Vladimir Opil, their formation and assessment of resource potential: fertilization and nutrition of field crops /FGBNU "Upper Volga FANC". Suzdal-Voronezh, 2023.241 p.
7. Okorkov V.V., Fenova O.A., Okorkova L.A. Gray forest soils of the Vladimir Opil and the efficiency of using their resource potential. Ivanovo:
Владишрскш ЗемлеШбЩ)
№ 1 (107) 2024
Pressto, 2021.188 p.
8. Workshop on agrochemistry/Ed. B.A. Yagodin. M.: Agropromizdat, 1987.512 p.
9. Okorkov VV., Okorkova L.A., Shchukina V.I. The formation of an oat crop depending on the nitrogen feeding regime of plants on gray forest soils of the Vladimir Opil//Problems of agrochemistry and ecology. № 3.2023. S. 4-16. DOI: 10.26178/AE.2023.76.40.002.
10. Kononchuk VV., Timoshenko S.M., Shtyrkhunov V.D., Nazarova T.O. The reaction of soil and plants to the introduction of nitrogen fertilizer for winter and spring crops in the Central Non-Black Earth Region//Agrochemical Bulletin. 2021. № 5. S. 54-60. DOI: 10.24415/10292551-2021-5-010.
11. Okorkov VV., Okorkova L.A., Lebedeva A.E. Fertilizing annual grasses on gray forest soils of Vladimir Opil//Agrochemistry. 2023. No. 10. S. 26-37. DOI: 10.31857/S0002188123100113.
12. Organic fertilizers: Directory/P.D. Popov, V.I. Khokhlov, A.A. Egorov, etc. M.: Agropromizdat, 1988. 207p.
NUTRITION OF ANNUAL GRASSES WITH NITROGEN ON GREY FOREST SOILS OF VLADIMIR OPOLE
V.V. OKOROKOV, L.A. OKORKOVA, A.E. LEBEDEVA
Upper Volga Federal Agrarian Research Center ul. Tsentralnaya 3, poselok Noviy, Suzdalskiy rayon, Vladimir Oblast, 601261, Russian Federation
Abstract. This research presents the impact of nitrogen mineral fertilizers and the aftereffect of organic and phosphorus-potassium fertilizers on the yield of annual grasses, the dynamics of N-NO3 and N-NH4 reserves in the soil layer of 0...40 cm, depending on weather conditions. It was conducted in a long-term stationary experiment on grey forest soils of the Vladimir Opole. Over the years of research, a higher variation in N-NO3 content was noted depending on the level of fertilizer use and weather conditions than in N-NH4 content. Based on the 1:1 ratio of the N-NO3 to N-NH4 in the water extract, it was revealed that predominantly nitrate nitrogen was involved in the direct nitrogen nutrition of annual grasses. Yielding capacity and N-NO3 reserves had a close relationship before germination. Based on the dynamics of N-NO3 reserves in the 0...40 cm soil layer, the removal of nitrogen by the top mass of grass and stubble-root residues, the amount of N-NO3 formation during the growing season of crops, and its individual periods was calculated. Over the years of research, the amount of N-NO3 formation during the grass growing season varied from 186 to 453 kg/ha with a maximum in an extremely dry year. The level of N-NO3 during the growing season of grasses, as well as the proportion of their formation before grass germination in variants without fertilizers, varied noticeably less depending on weather conditions than when using nitrogen mineral fertilizers. This is associated with both a higher variation in grass yield with the use of nitrogen mineral fertilizers than without them, and its close relationship with N-NO3 reserves in the germination phase. The optimal dose of nitrogen for annual grasses is 60...75 kg/ha.
Keywords: grey forest soil, Vladimir Opole, annual grasses, the effect of nitrogen fertilizers, the aftereffect of organic and PK fertilizers, nitrate and ammonium nitrogen, nitrogen removal by grass
Author details: V.V. Okorkov, Doctor of Sciences (agriculture), chief research fellow (e-mail: adm@vnish.elcom.ru); L.A. Okorkova, senior research fellow; A.E. Lebedeva, junior research fellow.
For citation: Okorkov V.V., Okorkova L.A., Lebedeva A.E. Nutrition of annual grasses with nitrogen on grey forest soils of Vladimir Opole // Vladimir agricolist. 2024. №1. pp. 31-38. DOI:10.24412/2225-2584-2024-1107-31-38.
DOI:10.24412/2225-2584-2024-1107-38-46 УДК 631.559/631.8.022.3
ПРОДУКТИВНОСТЬ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ
ИВАНОВСКОЙ ОБЛАСТИ
А.А. УТКИН, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент (e-mail: aleut@inbox.ru)
Российский государственный аграрный университет -Московская сельскохозяйственная академия имени К.А. Тимирязева
ул. Тимирязевская, 6, г. Москва, 127550, Российская Федерация
Резюме. В работе представлены данные, отражающие продуктивность дерново-подзолистых почв с 1965 по 2022 гг., по величине урожайности основных сельскохозяйственных культур, выращиваемых в Ивановской области. Установлено, что в начале периода химизации (середина 60-х гг. 20 в.) дерново-подзолистые почвы отличались невысокой продуктивностью, при этом урожайности зерновых культур, картофеля и льна долгунца были минимальны. По мере увеличения объемов применения агромелиорантов, минеральных и органических удобрений в области в период 1971...1992 гг. урожайность культур повышалась, в период 1993.2000 гг., отмечалось ее снижение. С 2006 г. происходило увеличение продуктивности пашни за счет вывода из сельскохозяйственного оборота слабо окультуренных земель, что позволяло получать хорошие урожаи на относительно более плодородных почвах. Зафиксировано снижение в 4,65 раза дозы внесения
органических удобрений в области в период 1989.2022 гг. Существующий уровень применения минеральных удобрений в области примерно в 4.5 раза ниже необходимого. С1993 г. отмечено превышение выноса азота, фосфора и калия из почвы растениеводческой продукцией над их поступлением с удобрениями, что формирует отрицательный баланс элементов питания. Получение планируемых урожаев зерновых культур, картофеля, капусты белокочанной, льна-долгунца, однолетних и многолетних трав требует ежегодного внесения минеральных (NPK) удобрений в количестве 29,586 тыс. тонн д.в. Корреляционным анализом установлена слабая связь объемов применения и насыщенности 1 гектара посева минеральными и органическими удобрениями с урожайностью зерновых культур, картофеля и льна-долгунца с 1965 по 2022 гг.
Ключевые слова: дерново-подзолистая почва, урожайность, зерновые культуры, картофель, лен-долгунец, удобрения, агромелиоранты, баланс элементов питания.
Для цитирования: Уткин А.А. Продуктивность дерново-подзолистых почв Ивановской области // Владимирский земледелец. 2024. № 1. С. 38-46. DOI:10.24412/2225-2584-2024-1107-38-46.
Ивановская область находится в зоне достаточного увлажнения, где основу почвенного покрова составляют маломощные дерново-подзолистые почвы с невысоким содержанием гумуса (< 2,0%), низкой обеспеченностью
№ 1 (107) 2024
Владимгрскш Земледелец!)
