CC BY
7УДК 631.811.1:633.2.031:551
УПРАВЛЕНИЕ ПОТОКАМИ АЗОТА НА РАЗНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ СКЛОНА
Н.Я. Шмырева, к.б.н., О.А. Соколов, д.б.н., ВНИИА
В условиях дерново-подзолистой почвы на склоне юго-восточной экспозиции с помощью азотных удобрений, меченых изучен баланс азота при выращивании зерновых культур. Локальное внесение азотных удобрений повышало использование азота растениями и снижало его потери н, всех элементах склона.
Ключевые слова: стабильный изотоп азота 15М -элементы склона - баланс азота удобрения.
Наиболее остро проблемы применения азотных удобрени выражены в условиях эрозии почв. Среди сельскохозяйствен ных угодий порядка 50-60 млн га эродированных почв [1-4 Нерациональное использование склоновых земель приводит существенным потерям азота удобрений и азота почвы, за грязнению окружающей среды азотистыми соединениям» ведет к снижению продуктивности возделываемых культур Только в результате водной эрозии почв в земледелии страш теряется 1,4 млн т азота, который не участвует в продукцион ном процессе сельскохозяйственных культур [5]. Это обстоя тельство предопределяет необходимость разработки систем! управления потоками азота удобрений и азота почвы на раз личных элементах склонов с целью эффективного использо вания азотных удобрений.
Объекты и методы исследования изложены в предыду щей статье.
Результаты и их обсуждение Потребление растениям] азота удобрения, азота почвы и «экстра» - азота снижалось о приводораздельной к нижней части склона (табл. 1). Локаль ное внесение азотных удобрений в дозе 50 кг/га обеспечивал* лучшее (в 1,5-2,0 раза) использование азота удобрений и азот почвы ячменем на всех элементах склона по сравнению разбросным применением удобрений в той же дозе. При ло кальном внесении удобрений растения потребляли и больше количество «экстра»-азота (45-50% при локальном и 23-27/ от общего выноса - при разбросном способе). Внесение сни жало потребление растениями как азота удобрения, так и азо та почвы вследствие большего его закрепления (иммобилиза-ция/реиммобилизация) в почве.
В условиях склонов складываются специфические условия интенсификации потоков азота [5]. Проведение исследований с тяжелым изотопом позволяет вычленить потоки азота почвы и азота удобрений при выращивании сельскохозяйственных культур (рис.). При разбросном применении азотных удобрений почти при одинаковом метаболическом фонде в приводораздельной и нижней частях склона снижается иммобилизация и поступление азота почвы в растения у тальвега. 1. Использование растениями ячменя азота почвы и удобрений,
г/м2, КИУА, %, в зависимости от способов внесения азотных удобрений и элементов склона (здесь и в табл. 2: 1 - приводораз-дельная часть склона 2-3°; 2 - средняя часть склона 3-5°;
При этом существенно возрастают его непроизводительные потери. Та же закономерность характерна и для потоков азота удобрений, хотя их объем на порядок ниже, чем азота почвы.
Патоки азота почвы и азота удобрения в агроэкосистемах на различных элементах склона при разбросном применении азотных удобрений, г/м2
Эле- Об- В том числе «Экс тра» N
Вариант мент склона щим вынос N удобрения почвы КИ АУ
1 4,69 - 4,69 - -
Р50К50 (фон)-Ф 2 4,52 - 4,62 - -
3 3,33 - 3,33 - -
Ф + 15К50 вразброс 1 7,36 0,73 6,63 1,94 15
2 6,82 0,60 6,22 1,60 12
3 5,24 0,50 4,74 1,41 10
Ф + "N50 локально 1 12,32 1,50 10,82 6,13 30
2 11,46 1,21 10,25 5,63 24
3 7,91 1,00 6,91 3,58 20
Ф + "N50 ло- 1 9,85 1,16 8,69 4,00 23
кально + солома 2 9,55 1,01 8,54 3,92 20
(2 т/га) 3 6,68 0,89 5,79 2,46 18
Патоки азота почвы и азота удобрения в агроэкосистемах на различных элементах склона при локальном внесении азотных удобрений, г/м2
При локальном внесении азотных удобрений, несмотря на снижение объема метаболического фонда в почве, возрастает поступление азота почвы в растения, и снижаются его газообразные потери по сравнению с разбросным способом их применения. При этом в нижней части склона поступление в растения и иммобилизация азота почвы снижаются, а газообразные его потери возрастают по сравнению с приводораздель-ной частью склона. Та же закономерность характерна для потоков азота удобрений, хотя их объемы оказались в 6-7 раз ниже, чем азота почвы.
Условия азотного питания оказывали существенное влияние на продуктивность ячменя (прибавка урожая зерна составила 36-90%, соломы - 39-111% по сравнению с фоном) (табл. 2). Наибольший урожай зерна и соломы ячмень формировал на приводораздельной части склона; затем по мере продвижения по склону продуктивность растений падала. Преимущество локального способа внесения азотных удобрений по сравнению с разбросным способом проявилось на всех элементах склона вследствие лучшего потребления азота почвы и азота удобрений растениями.
Локальное внесение азотных удобрений обеспечивало формирование зерна ячменя с более высоким содержанием протеина по сравнению с разбросным способом на всех элементах склона. Зерно с наибольшим содержанием протеина ячмень формировал в средней части склона при локальном внесении азотных удобрений, вследствие создания лучших условий для реутилизации азота в растениях [3].
Плодородие №3*2009
This document was created using
Solid Converter PDF
To remove this message, purchase the product at www.SolidDocuments.com
6
2. Продуктивность ячменя в зависимости от способа
Варианты № элемен- Зерно, г/м2 Прибавка Сырой протеин, % Солома, г/м2 Прибавка
опыта та склона г/м2 г/м2
1 240 - 7,8 396 -
Р5оКзо(фон)-Ф 2 230 - 7,0 312 -
3 225 - 6,1 256 -
Ф + N50 вразброс 1 330 90 8,7 552 156
2 310 80 8,0 435 123
3 305 80 7,1 366 110
Ф + ^0 локально 1 457 217 10,3 731 335
2 407 177 11,7 570 258
3 386 161 8,5 540 284
Ф + ^0 1 413 173 8,7 605 209
локально + 2 366 136 10,9 512 200
солома (2 т/га) 3 349 124 7,6 454 198
Р, % 2 1
НСР0 5 част. ср., г/м 22 12
рельеф 10 6
удобрений 12 7
Выводы. При разбросном применении азотных удобрений снижается иммобилизация и поступление азота почвы в растения в нижней части склона по сравнению с приводораз-дельной частью. При этом потери его существенно возрастают. Локализация азотных удобрений обеспечивает большее
поступление азота почвы в растения и существенное снижение газообразных потерь на всех элементах склона. Та же закономерность характерна для потоков азота удобрений.
Наибольший урожай зерна и соломы ячмень формировал при локальном внесении азотных удобрений на всех элементах склона за счет лучшего потребления азота удобрений и азота почвы. Внесение соломы снижало продуктивность ячменя и газообразные потери азота за счет усиления его иммобилизации.
Литература
1. Каштанов А.Н., Явтушенко В.Е. Агроэкология почв склонов. М., Колос, 1997, 240 с. 2. Кореньков Д.А. Агроэкологические аспекты применения азотных удобрений. М., 1999, 296 с. 3. Осипов А.И., Соколов О.А. Экологическая безопасность и устойчивое развитие. Кн. 4. Роль азота в плодородии почв и питании растений. С - Петербург, 2001, 360 с. 4. Рожков В.А. Почва как основа продуктивности земель. Плодородие, 2006, № 5, С. 12-15. 5. Соколов О.А., Шмырева Н.Я. Управление потоками азота на почвах, подверженных водной эрозии. Сб.: Экологические функции в агрохимии в современном земледелии. М., 2008, 185-187 с. 6. Fried M., Dean L. A concerning the measurement of available soil nutrients. Soil Sci., 1952, v. 73, № 4, р. 263-271. 7. Турчин Ф.В. Использование азотных удобрений урожаем и их превращение в почве. ЖВХО, 1965, т. 10, № 4, С. 400-407. 8. Помазкина Л.В. Агрохимия азота в таежной зоне Прибайкалья. Новосибирск, СО Наука, 1985, 176 с.
Control of nitrogen flows on different slope elements
N.Ya. Shmyreva, O.A. Sokolov
Pryanishnikov All-Russian Institute of Agricultural Chemistry, ul. Pryanishnikova 31a, Moscow, 127550 Russia Summary. The balance of nitrogen was studied at the growing of cereal crops on soddy-podzolic soil on a slope of south-eastern exposition using 15N-labelled nitrogen fertilizers. The local application of nitrogen fertilizers increased the nitrogen consumption by plants and reduced its loss on all slope elements.
Key words: stable 15N isotope, slope elements, fertilizer nitrogen balance.
Плодородие №3*2009
This document was created using
Solid Converter PDF
To remove this message, purchase the product at www.SolidDocuments.com
7
