Научная статья на тему 'Содержание и баланс микроэлементов в почвах Республики Башкортостан'

Содержание и баланс микроэлементов в почвах Республики Башкортостан Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
198
48
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ARABLE SOILS / MICROELEMENTS / BALANCE / MANURE / SIDERATES

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Середа Н.А., Баязитова Р.И., Нафикова М.В., Баязитова Л.Р.

As a result of agrochemical monitoring of arable soils in the Bashkortostan Republic there was established certain shortage of zinc in all soil types, meanwhile there was also determined a low level of manganese and copper in chernozem soil. There were carried out field experiments which helped show the possibilities to restore the content of microelements in soil.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Середа Н.А., Баязитова Р.И., Нафикова М.В., Баязитова Л.Р.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MICROELEMENTS CONTENT AND BALANCE IN SOILS OF BASHKORTOSTAN REPUBLIC

As a result of agrochemical monitoring of arable soils in the Bashkortostan Republic there was established certain shortage of zinc in all soil types, meanwhile there was also determined a low level of manganese and copper in chernozem soil. There were carried out field experiments which helped show the possibilities to restore the content of microelements in soil.

Текст научной работы на тему «Содержание и баланс микроэлементов в почвах Республики Башкортостан»

УДК 631.416.9(470.57)

СОДЕРЖАНИЕ И БАЛАНС МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ПОЧВАХ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

1Н.А. Середа, д.б.н., 2Р.И. Баязитова, к.с.-х.н., 1М.В. Нафикова, к.с.-х.н., 2Л.Р. Баязитова

1Башкирский государственный аграрный университет», e-mail: biglova.r@yandex.ru 2Центр агрохимической службы «Башкирский», e-mail: agrocenter@ufacom.ru

В результате агрохимического мониторинга пахотных почв Республики Башкортостан установлен дефицит цинка во всех типах почв, а в черноземах - низкое содержание марганца и меди. Путем проведения полевых опытов и балансовых расчетов показаны возможности восстановления микроэлементного состава почв.

Ключевые слова: пахотные почвы, микроэлементы, баланс, навоз, сидераты.

MICROELEMENTS CONTENT AND BALANCE IN SOILS OF BASHKORTOSTAN REPUBLIC N.A. Sereda, R.I. Bayazitova, M.V. Nafikova, L.R. Bayazitova

As a result of agrochemical monitoring of arable soils in the Bashkortostan Republic there was established certain shortage of zinc in all soil types, meanwhile there was also determined a low level of manganese and copper in chernozem soil. There were carried out field experiments which helped show the possibilities to restore the content of microelements in soil.

Keywords: arable soils, microelements, balance, manure, siderates.

Сложившийся в последние годы низкий уровень применения удобрений усугубил баланс элементов питания, в том числе и микроэлементов, и привел к дегра-дационным изменениям почвы. При повышенном содержании основных элементов питания, содержание микроэлементов в почве может стать фактором, ограничивающим продуктивность растений [1, 2]. В связи с этим была поставлена задача определить содержание микроэлементов в пахотных почвах Республики Башкортостан, и рассчитать их баланс при различных системах удобрений.

Содержание микроэлементов определяли при массовом мониторинге агрохимических свойств почв и по слоям почвы до глубины 100 см на реперных участках, расположенных на основных почвенных разностях. В почвах определяли кислоторастворимые и подвижные формы марганца, меди и цинка, в удобрениях и растениях - общее содержание этих элементов общепринятыми методами.

Балансовые исследования проводили в зернопаро-пропашном севообороте с чередованием культур (пар, озимая рожь, яровая пшеница, кукуруза, яровая пшеница, ячмень) в южной лесостепи на черноземе выщелоченном с содержанием гумуса 6,8-7,1%, минерального азота 24,2-28,7 мг/кг, подвижного фосфора 235-244 мг/кг, обменного калия 130-136 мг/кг, подвижных форм меди 0,32-0,53 мг/кг, цинка 0,38-0,72 мг/кг и марганца 22,3-35,4 мг/кг почвы, рНкс1 5,3-5,5. Опыт включал три системы удобрения: минеральную, органическую и ор-ганоминеральную. Удобрения вносили в дозе 90 и 180 кг/га в паровое поле или 15 и 30 кг д.в. в расчете на год, азотные удобрения вносили под каждую культуру в дозе 150 кг/га (30 кг д.в.) за ротацию севооборота. В качестве сидерата использовали донник желтый, который подсевали под покров ячменя. Урожайность донника в среднем за три года составила 29,5 т/га. Полуперепревший навоз (42 т/га) вносили в паровое поле. Минеральные удобрения: суперфосфат двойной гранулированный, карбамид. Содержание микроэлементов в навозе: марганец - 2011 мг/кг, медь - 156 и цинк - 962 мг/кг сухого

вещества; в зеленой массе донника соответственно - 1,8 мг/кг; 54 и 101 мг/кг; в суперфосфате - 3,2 мг/кг; 17,2 и 11,0 мг/кг; в карбамиде - 29 мг/кг, 14,6 и 14,3 мг/кг.

По результатам агрохимического мониторинга на 89% обследованной в республике пашни, расположенной как на серых лесных почвах, так и черноземах, отмечается низкое содержание подвижного цинка (от 30 до 100% в отдельных почвенно-климатических зонах и районах); в черноземах - низкое содержание меди (в отдельных районах от 20 до 80% обследованной площади), молибдена (до 66%) и марганца (до 45%). Со временем дефицит этих элементов без применения микроудобрений будет нарастать. Содержание бора и кобальта в почвах среднее и повышенное.

В незагрязненных почвах содержание микроэлементов определяется направленностью и интенсивностью процессов почвообразования, содержанием элементов в почвообразующей породе, реакцией среды, содержанием в почве органического вещества, биологическим круговоротом элементов и т.д. [3-5]. Исследования показали, что содержание кислоторастворимых форм микроэлементов цинка и меди во всех почвенных разрезах слабо дифференцировано по профилю и значительно ниже установленных санитарных норм. Количество цинка изменяется от 40 до 80 мг/кг, наименьшее его содержание отмечено в темно-серой лесной почве и черноземе типичном. Общее содержание меди изменяется от 20 до 40 мг/кг. Количество марганца во всех почвенных разностях уменьшается от пахотного слоя (900-1800 мг/кг) к материнской породе (300-900 мг/кг). Микроэлементы в подвижной форме аккумулированы в пахотном слое, что может быть связано с их биологическим выносом, содержанием органического вещества и интенсивностью микробиологических процессов.

Содержание меди в пахотном слое почвы опытного участка составляет 0,32 мг/кг, цинка 0,38 мг/кг, марганца 23,45 мг/кг и повышается в нижних горизонтах почвенного профиля соответственно до 0,50; 0,64 и 28 мг/кг. Внесение удобрений привело к определенному изменению в содержании подвижных форм микроэлементов в

1. _ Содержание микроэлементов в основных типах почв РБ, мг/кг

Слой почвы, см РНКС1 Содержание гумуса, % Цинк Медь Марганец

подвижный валовый подвижный валовый подвижный валовый

Светло-серая лесная тяжелосуглинистая

0-20 4,6 4,0 1,11 87,6 8,42 27,5 48,82 1850

20-40 0,90 67,2 6,88 26,5 27,0 130

40-60 0,49 58,1 5,53 25,5 14,75 1610

60-80 0,66 58,5 5,21 23,5 17,50 1549

80-100 0,94 61,9 5,48 22,6 18,83 1412

Серая лесная легкоглинистая

0-20 5,0 5,5 0,89 38,7 10,97 47,9 48,72 1106

20-40 0,87 73,8 11,27 46,0 36,25 1210

40-60 0,62 71,8 9,22 38,5 22,32 852

60-80 0,51 70,4 8,86 39,5 33,46 440

80-100 0,53 69,5 8,36 41,1 9,18 330

Темно-серая лесная легкоглинистая

0-20 5,0 4,3 1,35 58,9 1,14 23,3 26,59 2910

20-40 1,51 54,8 1,19 21,3 29,59 2623

40-60 0,70 53,8 0,79 19,3 11,47 1810

60-80 0,63 46,9 0,68 18,6 11,39 1040

80-100 0,70 45,0 0,75 16,5 11,89 993

Чернозем оподзоленный легкоглинистый

0-20 5,3 5,3 1,29 67,4 7,13 24,2 40,43 900

20-40 0,77 59,5 6,29 22,1 20,96 90

40-60 1,03 55,6 6,74 19,8 25,57 838

60-80 0,67 57,9 6,14 20,3 17,85 814

80-100 0,52 57,5 5,10 16,9 13,38 613

Чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый

0-20 6,0 7,1 0,63 58,1 0,15 22,2 16,4 1120

20-40 0,49 57,5 0,05 22,0 45,78 1000

40-60 0,46 52,4 0,04 21,1 63,81 600

60-80 0,43 49,7 0,04 19,7 58,20 300

80-100 0,50 52,1 0,07 20,8 70,77 300

Чернозем типичный тяжелосуглинистый

0-20 6,6 6,1 0,73 64,1 0,12 23,2 52,34 850

20-40 0,66 57,9 0,10 21,5 82,52 650

40-60 0,72 54,5 0,10 21,2 125,6 600

60-80 0,79 47,9 0,13 20,1 124,5 320

80-100 0,80 46,1 0,10 20,4 100,2 120

почве, что может быть связано не только с содержанием микроэлементов в удобрениях, но и увеличением их подвижности в почве. В большей степени повысили содержание подвижных форм микроэлементов в почве органические удобрения. При внесении навоза содержание меди в почве повысилось на 56%, при внесении си-дерата - на 34%. Зеленые удобрения были более эффективными в обогащении почвы подвижными формами цинка и марганца. При внесении зеленого удобрения содержание цинка повысилось на 0,34 мг/кг или 89% (при запашке навоза на 73%), марганца соответственно на 30 и 25%. Минеральные удобрения увеличили содержание подвижного цинка в почве на 0,15 мг/кг и марганца - на 3,3 мг/кг.

Микроэлементный состав растений, распределение элементов по органам было неоднозначным и определялось биологической особенностью культур и применением удобрений. Содержание меди в зерне озимой ржи и ячменя изменялось от 3,3 до 4,5 мг/кг, в соломе - 2,2-3,3 мг/кг. В зерне яровой пшеницы накопление меди было ниже как в зерне (2,4-3,3 мг/кг), так и в соломе (1,5-2,2

мг/кг). В зеленой массе кукурузы содержалось больше меди, чем в зерновых (3,9-5,2 мг/кг сухого вещества). Накопление цинка было выше в зерне всех культур (1840 мг/кг), чем в соломе (14-22 мг/кг), марганец больше накапливался в соломе.

Минеральная система удобрения не обеспечила положительный баланс изучаемых микроэлементов, дефицитный баланс по меди за ротацию шестипольного севооборота составил 0,09 кг/га, по цинку - 0,67 кг/га, по марганцу - 0,87 кг/га.

Наибольшее поступление микроэлементов в агроце-ноз обеспечивала органическая система удобрения. При внесении в паровое поле навоза 42 т/га в почву поступало 2,65 кг/га меди, 16,35 кг/га цинка и 34,19 кг/га марганца, что полностью обеспечивало вынос этих элементов урожаями и способствовало повышению эффективного плодородия почв.

Запахивание зеленой массы донника обогатило почву микроэлементами в меньшей степени по сравнению с внесением навоза, в почву поступало меди меньше на 2,5 кг/га, цинка - на 16 кг и марганца - на 34 кг/га. Тем не

________

2. Содержание подвижных форм микроэлементов в черноземе выщелоченном __при различных системах удобрений_

Вариант Глубина, см Микроэлементы, мг/кг почвы

Cu Zn Mn

0-20 0,32 0,38 23,45

20-40 0,37 0,52 26,72

Без удобрения 40-60 0,26 0,49 25,61

60-80 0,39 0,51 28,56

80-100 0,50 0,64 27,41

0-20 0,34 0,47 25,43

20-40 0,37 0,53 26,78

N30P180 40-60 0,25 0,49 24,91

60-80 0,41 0,61 26,37

80-100 0,49 0,58 27,13

0-20 0,50 0,66 29,34

20-40 0,56 0,70 25,76

Навоз 40-60 0,44 0,46 19,78

60-80 0,39 0,46 20,78

80-100 0,54 0,65 25,90

0-20 0,43 0,72 30,52

20-40 0,38 0,70 29,98

Сидерат 40-60 0,32 0,50 23,26

60-80 0,33 0,32 20,32

80-100 0,45 0,53 38,54

НСР05 0,05 0,06 2,12

3. Продуктивность севооборота при различных системах удобрений (ц/га зерн.ед.) _и баланс микроэлементов, кг/га_

Вариант Продуктивность севооборота Поступило с удоб рениями Вынос за ротацию Баланс

Cu Zn Mn Cu Zn Mn Cu Zn Mn

Без удобрений 151,4 0 0 0 0,08 2,43 0,66 -0,08 -2,43 -0,66

■^30Р180 174,9 0,01 0,01 0,01 0,09 2,37 0,76 -0,08 -2,36 -0,75

Навоз, 42 т/га 173,8 1,64 10,10 21,15 0,09 2,65 0,77 1,55 7,45 20,38

Навоз, 42 т/га + К30Р180 188,2 1,65 10,11 21,16 0,11 2,49 0,93 1,54 7,62 20,23

Сидерат 177,2 0,32 0,60 0,01 0,10 3,04 0,83 0,22 -2,44 -0,82

Сидерат + ^Р™ 185,9 0,33 0,61 0,02 0,10 3,52 0,92 0,23 -2,91 -0,90

менее, наблюдался положительный баланс меди (0,05 кг/га), баланс цинка и марганца складывается с дефицитом в 0,59 и 079 кг/га.

Таким образом, все типы почв Республики Башкортостан характеризуются низким содержанием цинка, а черноземы - низким и средним содержанием марганца и меди. Компенсация выноса микроэлемен-

тов урожаями культур и повышение микроэлементов в почвах достигалась внесением навоза в дозе не менее 7 т/га севооборотной площади. Зеленые удобрения компенсировали вынос меди. Наибольшая продуктивность севооборота и повышение микроэлементов в почве достигалась при совместном внесении навоза и минеральных удобрений.

Литература

1. Гирфанов В.К., Ряховская Н.Н. Микроэлементы в почвах Башкирии и эффективность микроудобрений. - М.: Изд-во «Наука», 1975. - 170 с.

2. Середа Н.А., Никонов В.И. Эффективность макро- и микроудобрений на яровой пшенице сорта Башкирская 24 в Предуральской степи Башкортостана // Зерновые культуры, 2000, № 3. - С. 20-23.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3. Протасова Н.А., Щербаков А.П. Микроэлементы в черноземах и серых лесных почвах Центрального Черноземья. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 2003. - 368 с.

4. Спицина С.Ф. Варьирование валового содержания микроэлементов в почвах Алтайского края // Вестник Алтайского ГАУ, 2010, № 4. - С. 27-30.

5. Анисимов В.С., Кочетков И.С., Круглов С.В., Алексахин Р.М. Влияние органического вещества на параметры селективной сорбции кобальта и цинка почвами и выделенными из них илистыми фракциями // Почвоведение, 2011, № 6. - С. 67-68.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.