CC BY
13ОБЩИЕ ВОПРОСЫ АГРОХИМИИ
УДК:631.41: 631.8
ТОЧНАЯ СИСТЕМА УДОБРЕНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ ЛАНДШАФТНО-
ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
Л.В. Бойцова, к.б.н., Е.Г. Маглыш, АФИ
Показано изменение физических и физико-химических свойств дерново-подзолистой супесчаной почвы. Выявлено влияние местоположения сельскохозяйственного участка в агроландшафте на урожайность ячменя.
Ключевые слова: физические и физико-химические свойства почвы, элементарный ареал агроландшафта, урожайность.
Адаптивно-ландшафтная система земледелия представляет собой сложный комплекс экологически безопасных технологий производства растениеводческой продукции и воспроизводства плодородия почвы, обеспечивающих высокую агрономическую и экономическую эффективность использования агро-ландшафтов конкретного хозяйства на основе агроэко-логической группировки земель.
Цель исследований - выявить влияние местоположения сельскохозяйственного участка в мезорельефе на агрофизические и агрохимические свойства почвы.
Методика. Объектом являлся сельскохозяйственный участок по исследованию технологий точного земледелия с элементами ландшафтного земледелия (Ленинградская обл., Гатчинский район, п.Меньково). Почва - дерново-слабоподзолистая супесчаная на красноцветных моренных отложениях; распространены мелкие контуры с разной степенью глееватости, обусловленные особенностью микрорельефа и залеганием водоупорного горизонта на разной глубине.
Схема опыта (табл. 1) включала два фактора: систему удобрения и ландшафтное местоположение (4 ключевых участка).
1. Схема опыта
Культура № участка Система удобрения Доза удобрения, кг д.в/га
Картофель, 2008 г. 2 К 0
2 ЗСУ N100+20P125K125
2 ТСУ N100+20P125K125
Ячмень с подсевом многолетних трав, 2009 г. 1 - 4 К 0
1 - 4 ЗСУ N80+20P100K100
1 ТСУ N86P108K108
2 ТСУ N77P96K96
3 ТСУ N77P96K96
4 ТСУ N80+20P100K100
Примечание. Системы удобрения: К- контроль; ЗСУ - зональная система удобрения; ТСУ - точная система удобрения (дифференцированное внесение по карте урожайности).
Участок 1- равнинный элементарный ареал агроландшафта (ЭАА) - элювиально-аккумулятивная фация; участок 2 -западинный ЭАА - аккумулятивная фация; участок 3 -водораздельный ЭАА - элювиальная фация; участок 4- склоновый ЭАА- транзитно-аккумулятивная фация [3]. Удобрение - аммофоска.
В течение вегетационного периода (апрель-август) проводили контроль актуальной кислотности (рНвод), окислительно-восстановительного потенциала (ОВП), содержания минеральных форм азота N(NH4+NO3), общего углерода, влажности, плотности сложения. Методы исследования, стандартные [1;2;6]. Проведена статистическая обработка с использованием программы MS Excel. Вычислены значения средних, стандартных отклонений, коэффициентов линейной корреляции,
оценена достоверность различий средних с помощью одно-факторного дисперсионного анализа (ANOVA) при р <0,05. Рассчитаны коэффициенты вариации [5].
Результаты и их обсуждение. В среднем за сезон участки 1, 2, 4 характеризуются кислой реакцией почвенного раствора. На данных участках актуальная кислотность к августу достигает своих исходных значений 5-5,2. Максимально значения рН изменяются на участке 3 - от 5,2 до 5,7. В целом в почве преобладают восстановительные условия, что можно объяснить большим количеством осадков (527 мм), выпавших с апреля по август. Максимум ОВП наблюдается на участке 1 - в течение всего периода 218-260 мВ, минимум на участке 3 в июне - 183 мВ [4].
Минимальное содержание минерального азота N(NH4+NO3) приходится на апрель (от 1,2 до 2,7 мг/кг), затем с началом внесения удобрений происходит увеличение его содержания в течение всего периода на всех элементах рельефа. Если рассматривать системы удобрения, то различий между вариантами в апреле, когда еще не вносили удобрения и в августе [N(NH4+NO3) на уровне 20-22 мг/кг], когда уже прекратили подкормки и интенсивно развились растения, нет. Максимальное содержание минерального азота обнаружено в мае в варианте ТСУ (участок 2), что, связано, вероятно, с одной стороны, с внесением азотных удобрений в варианте с точной системой, с другой, - с западинным расположением данного участка, на который происходит миграция водорастворимого азота (табл. 2). Минимальные значения общего углерода отмечены на участках 2 и 3. Это связано, вероятно, с местоположением данных участков в мезорельефе. Происходят смыв органических веществ с господствующих элементов рельефа (участки 1 и 4) и накопление их в подчиненных элементах рельефа (участки 2, 3). Средние значения Собщ за весь период наблюдений были достоверно (р < 0,002) меньше на участке 1, чем на участках 2-4.
2. Урожайность ячменя на дерново-слабоподзолистой супесчаной _почве (в среднем за сезон)_
Фация Вариант опыта рН водный Общий углерод, г/кг N(NH4 +NO3) мг/кг Урожай -ность, т/га
Элювиально-аккумулятивная К 5,0 21,6 46,24 2,04
ЗСУ 4,9 24,7 53,5 4,10
ТСУ 4,8 21,2 49,5 4,67
Среднее по фации 4,9 22,4 49,7 3,6
Аккумулятивная К 4,9 27,6 47,9 2,51
ЗСУ 5,2 29,4 51,04 5,33
ТСУ 5,0 29,4 67,54 4,98
Среднее по фации 5,0 28,8 55,49 4,27
Элювиальная К 5,8 27,4 44,78 1,88
ЗСУ 6,0 33,5 45,54 4,67
ТСУ 5,0 24,5 44,24 4,41
Среднее по фации 5,6 28,6 44,85 3,65
Транзитно-аккумулятивная К 5,1 25,4 45,1 2,07
ЗСУ 5,1 29,3 46,4 4,85
ТСУ 4,9 27,0 45,8 5,20
Среднее по фации 5,0 27,3 45,75 4,04
V, % 6,17 11,0 23,01 8,24
Различия в весовой влажности в апреле между участками достигают 7 % (диапазон изменения 13-20 %), к августу они
нивелируются до 3 %. Участки 2 и 4 имеют влажность 32 %, а 1 и 3 - около 30 %. В начале сельскохозяйственных работ в апреле участки различаются по плотности, более низко лежащие 2 и 4 имеют большую плотность сложения (табл. 3). По окончании вегетации плотность выравнивается, что связано, вероятно, с интенсивным развитием корневой системы.
3. Плотность сложения, г/см-3, дерново-слабоподзолистой
Фация Апрель Май Июнь Июль Август V,%
Элювиально-аккумулятивная 0,94 1,04 1,08 1,19 1,13 8,78
Аккумулятивная 1,16 1,04 0,98 1,07 1,13 6,66
Элювиальная 0,93 1,07 1,03 1,1 1,11 6,96
Транзитно-аккумулятивная 1,05 1,07 1,04 1,13 1,11 3,59
С точки зрения действия ландшафтно-экологического фактора практически одинаковые условия для ячменя сложились в элювиально-аккумулятивной и транзитно-аккумулятивной фациях, где урожай на контроле достиг одного уровня (см. табл. 2) Сравнение урожайности ячменя в вариантах без внесения удобрений (контроль) выявило более благоприятные условия минерального питания в аккумулятивной фации, что способствовало увеличению урожайности зерна на 23 %, по сравнению с вариантом контроль элювиально-аккумулятивной фации. Наименее благоприятные условия для произрастания ячменя сложились в элювиальной фации, где урожайность на контроле была меньше на 8% по сравнению с элювиально-аккумулятивной фацией.
Сравнение систем удобрения показывает, что в целом отличия по ряду показателей незначительны, что объясняется близкими дозами азотных удобрений. Наибольшая прибавка урожая в варианте ТСУ по сравнению с ЗСУ отмечена на первом и четвертом ключевых участках и составила 14 и 7%
Precision fertilizing system for different landscape-ecological conditions L.V. Boitsova, E.G. Maglysh
Research Institute of Agrophysics, Russian Academy of Agricultural Sciences, Grazhdanskiipr. 14, St Peterburg, 195220 Russia,
E-mail: larisa30.05@mail.ru
Changes in the physical and physicochemical properties of loamy sandy soddy-podzolic soil were shown. Effect of the agricultural plot position in agrolandscape on the yielding capacity of barley was revealed.
Keywords: physical and physicochemical properties of soil, elementary area of agrolandscape, crop yield.
соответственно. Наибольшее влияние на рост и развитие ячменя оказали удобрения. Так ТСУ повысила урожайность на 127% (по сравнению с контролем) в среднем по всем фациям и на 151% в транзитно-аккумулятивной фации. Обнаружена очень высокая корреляционная связь между физическими свойствами почвы: плотностью сложения (г= -0,9985), общей пористостью (г=0,9993), объемной влажностью (г= -0,9999) и урожаем. Корреляционная зависимость урожая от содержания минерального азота высокая (г=0,8229), от окислительно-восстановительного режима почвы - средняя (г=0,6239).
Выводы. В целом минеральная система удобрения оптимизирует питательный режим почвы, не оказывая сильного влияния на агрофизические свойства. Положение участков в мезорельефе влияет как на агрофизические, так и на агрохимические свойства почвы. Месторасположение элементарных почвенных участков в мезорельефе - фактор, который оказывает существенное влияние на миграцию вносимых агрохи-микатов, перераспределение влаги и тепла. Степень этого влияния зависит от метеорологических условий. В засушливый сезон для развития растений более благоприятны условия аккумулятивной фации, а при избыточном увлажнении -элювиальной и транзитно-аккумулятивной.
Литература
1. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. -М: МГУ, 1961.- 492 с. 2. Банкин М.П., Банкина Т.А., Коробейникова Л.П. Физико-химические методы анализа в агрохимии и биологии почв. -С.-Пб.- 176 с. 3. Иванов А.И., Цыганова Н.А., Лекомцев П.В. Эффективность точных систем удобрения в различных ландшафтно-экологических условиях// Материалы координационного совещания и научной сессии Агрофизического института. - С-Пб, 24-26 марта 2009 г., - С. 84-88. 4. Кауричев И.С., Орлов Д.С. Окислительно-восстановительные процессы и их роль в генезисе и плодородии почв. - М: Колос, 1982.- 226 с. 5. Лакин Г.Ф. Биометрия. - М.: Высшая школа. - 352 с. 6. Растворова О.Г. Физика почв. Л: ЛГУ, 1983. -193 с.
