CC BY
63
—- Аграрный вестник Урала № 7 (125), 2014 г. - < JJJ^^L
_Агрономия #
УДК 631.816:631.45
ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ НА АГРОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА И ПРОДУКТИВНОСТЬ КУЛЬТУР
О. В. ВОЛЫНКИНА,
кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник,
Е. В. КИРИЛЛОВА,
старший научный сотрудник,
Ю. Я. ЕМЕЛЬЯНОВ,
старший научный сотрудник,
А. Н. КОПЫЛОВ,
кандидат сельскохозяйственных наук, заведующий лабораторией, Курганский научно-исследовательский институт сельского хозяйства
(641325, Курганская обл., Кетовский р-н., с. Садовое, ул. Ленина, д. 9; e-mail: kniish@ketovo.zaural.ru)
Ключевые слова: севооборот, гумус, кислотность, подвижный фосфор, нитратный азот, продуктивность культур. В статье представлены материалы трех опытов Курганского НИИСХ, посвященных определению оптимумов в применении минеральных удобрений в длительных полевых опытах. Проведена оценка показателей плодородия почвы в различных агротехнологиях для условий центральной зоны области. Определению оптимальных доз под сельскохозяйственные культуры при разработке системы удобрения в севообороте, нахождению правильного соотношения между азотом, фосфором и калием обычно придается ключевое значение. Результаты проведенных опытов позволяют сделать ряд выводов относительно показателей выщелоченного чернозема и продуктивности культур. Без удобрения в четырехпольных зернопропашном и зернопаровом севооборотах, а также на монокультуре пшеницы при оставлении соломы на поле, содержание гумуса в течение 42 лет поддерживалось на исходном уровне. Удобрения в дозах N40-60P26, увеличивая урожайность основной и побочной продукции, способствовали воспроизводству плодородия почвы, за счет поступающего в почву органического вещества. В севообороте кукуруза — пшеница произошло снижение содержания гумуса в почве. Во всех трех опытах обменная кислотность почвы значительно увеличивалась. Показано незначительное влияние применения удобрений на этот процесс. Содержание калия оставалось на исходном уровне во всех опытах. На выщелоченном черноземе, на полях с низким содержанием доступного фосфора в почве, добавление фосфорного удобрения в дозах Р15-20-30 к азотному является необходимым условием увеличения продуктивности сельскохозяйственных культур. Оптимальным является содержание Р2О5 по Чирикову на уровне 70-80 мг/кг почвы.
EFFECT OF LONG-TERM APPLICATION OF FERTILIZERS ON THE AGROCHEMICAL PARAMETERS OF LEACHED CHERNOZEM AND CROP PRODUCTIVITY
O. V. VOLYNKINA,
candidate of agricultural sciences, senior researcher,
E. V. KIRILLOVA,
senior researcher,
YU. YA. EMELYANOV,
senior researcher,
A. N. KOPYLOV,
candidate of agricultural sciences, head of laboratory, Kurgan Research Institute of Agriculture
(9 Lenina Str., 641325, Kurgan, Ketovsky dist., Sadovoe; e-mail: kniish@ketovo.zaural.ru)
Keywords: crop rotation, humus, soil acidity, plant-available phosphorus, nitrate nitrogen, crop productivity. The article presents three experiments in Kurgan Agricultural Research Institute to study the composition and doses of mineral fertilizers. The effect of nitrogen and phosphorus fertilizers on the agrochemical parameters of leached chernozem and on crop yields studied in long-term stationary experiments in different crop rotations. Were assessed indicators of soil fertility in different agrotechnology conditions for the central zone of the Kurgan region. Determination of optimal doses for crops in the development of fertilizers in crop rotation system, finding the right balance between nitrogen, phosphorus and potassium are usually attached to the key. The results allow the following conclusions regarding the performance leached chernozem strength and productivity of crops. Without fertilizer in four-course grain-row and grain-fallow crop rotations and monoculture wheat the humus content for 42 years was maintained at the initial level. Fertilizer doses N40-60P26 increased biomass and contributed to the reproduction of soil fertility due to entering the soil organic matter. In the corn — wheat, humus content in the soil decreased. In all three experiments, potential soil acidity increased significantly. In work were shown insignificant effect of fertilizer application on the process. Potassium content remained at baseline levels in all experiments. On leached chernozem, in fields with low available phosphorus in the soil, the addition of phosphorus fertilizer doses P15-20-30 to nitrogen is a necessary condition for an increase in productivity of agricultural crops. Plant-available phosphorus content method Chirikov is optimal at 70-80 mg/kg soil.
Положительная рецензия представлена В. В. Немченко, доктором сельскохозяйственных наук, профессором Курганской сельскохозяйственной академии имени Т. С. Мальцева.
www.avu.usaca.ru
15
333^»— Аграрный вестник Урала № 7 (125), 2014 г. - <
_Агрономия
Определению оптимальных доз под сельскохозяйственные культуры при разработке системы удобрения в севообороте, нахождению правильного соотношения между азотом, фосфором и калием обычно придается ключевое значение [1, 2, 3]. Большинство авторов считает, что основным методом определения оптимумов в применении минеральных удобрений является полевой опыт, в котором удается сравнить действие возрастающих доз каждого из питательных веществ, отзывчивость на удобрения повышением урожайности культур и по кривым отзывчивости на возрастающие дозы определить оптимальные дозы. Только в полевом опыте можно подобрать методы химического анализа почвы и растений для диагностики условий минерального питания, разработать индексы обеспеченности, коэффициенты использования питательных веществ из почвы и удобрений. Важным является определить широту распространения полученных в разных зонах Курганской области результатов [4]. В статье представлены материалы трех экспериментов на Центральном опытном поле. Достаточно легкие по гранулометрическому составу почвы этих участков встречаются в разных зонах области, но при осадках, характерных для северо-запада, они более продуктивны, чем в Центральной зоне.
Одной из задач исследований в длительных стационарных опытах Курганского НИИСХ является наблюдение за динамикой показателей плодородия почвы в различных агротехнологиях. В целом по России за период 2000-2010 гг. наблюдалось стабильное увеличение площади пашни с очень низким, низким и средним содержанием подвижного фосфора, а такой показатель, как степень кислотности, был меньше подвержен изменениям во времени [5]. В Зауралье актуальным является улучшение как азотного, так и фосфорного питания растений, поскольку к 2010 г. 58,2 % пашни отнесены к почвам с низким и очень низким его содержанием [6].
Цель и методика исследований.
В длительных стационарных опытах разработать системы удобрения, повышающие продуктивность культур и сохраняющие или улучшающие агрохимические свойства почвы. В Курганском НИИСХ в конце 60-х гг. ХХ столетия В. И. Овсянниковым, В. И. Волынкиным и А. И. Южаковым были разработаны программы опытов по применению удобрений для разных зон области. Эти исследования велись при системе ежегодной вспашки. В настоящее время при широком распространении минимизации обработки почвы, как в производственных условиях, так и в опытах, требуется уточнение оценки систем удобрения для новых условий. Опыты 1 и 2 заложены в 1971-1972 гг. В. И. Волынкиным на Центральном опытном поле и велись им с сотрудниками по 2007 г., после этого исполнители исследований — авторы статьи; опыт 3 заложен в 1978 г. Почва — маломощный малогумусный среднесуглинистый выщелоченный чернозем.
Опыт 1. В течение 7 ротаций (1971-1998 гг.) четырехпольного зернопропашного севооборота действие удобрений изучалось при чередовании кукуруза — две пшеницы — овес на фоне отвальной обработки. Удобрения в севообороте вносились в дозах №0-40-60Р40 под зерновые культуры и N40-80-120Р40 под кукурузу (в среднем по севообороту дозы N25-50-75). С 1999 г. в связи с повсеместными из-16
менениями в животноводческой отрасли и уменьшением посевов кормовых культур, а также со снижением объемов вспашки, севооборот в опыте заменен монокультурой пшеницы по стерне с сохранением доз азота для зерновых культур. Фосфор не вносился, использовалось последействие суммарной дозы Р1000, внесенной по Р40 за 1971-1995 гг. С 2008 г. в части параллельных вариантов возобновили применение фосфора в дозе Р20 (сумма за 42 года равна Р1120, в среднем на год приходится Р26), на других продолжается учет последействия. Площадь делянки 270 м2, повторность трехкратная.
Опыт 2. В зернопаровом севообороте пар — 2 пшеницы — овес в 1971-1999 гг. исследования проводились на фоне отвальной обработки, с 2000 г. в севообороте пар — 3 пшеницы на фоне мульчирующей минимальной системы обработки почвы. Удобрения в опытах 1 и 2 вносятся локально до посева сеялкой С3-3,6. Посев осуществляется с использованием сеялки СКП-2,1: на 1-й по пару пшенице без основной обработки по 4-5 культивациям на глубину 5-7 см в паровом поле в летний период, на 2-й и 3-й культурах — по стерне. Площадь делянки 300 м2, повтор-ность трехкратная.
Опыт 3. В двухпольном зернопропашном севообороте кукуруза — пшеница с 1978 по 1999 гг. азот вносился локально до посева сеялкой СЗ-3,6, а 4 дозы фосфорного удобрения — в рядки при посеве, посев пшеницы проводился сеялкой СЗ-3,6, а кукурузы — сеялкой «Пневмосев» по отвальной обработке, с 2000 г. — на фоне осенней мелкой обработки БДМ-6. Площадь делянки — 105 м2, повтор-ность трехкратная.
С 1978 г. во всех трех опытах, с использованием при уборке комбайна «Сампо-500», солома оставляется на поле.
В почвенных исследованиях в слое 0-20 см подвижные фосфор и калий определялись по методу Чирикова, гумус — по Тюрину, сумма поглощенных оснований — по Каппену, нитратный азот — ионо-метрическим методом в слое 0-60 см.
Результаты исследований.
Опыт 1. Насколько под влиянием удобрений способно изменяться содержание гумуса, можно иллюстрировать данными, полученными в течение 42 лет ведения опыта. В содержании гумуса уже в конце первого 10-летия применения удобрений четко обозначилось преимущество вариантов №0-75Р26. Последующие анализы почвы подтверждали положительное воздействие этих доз удобрений на содержание гумуса (табл. 1). В результатах за 1999-2012 гг. четырехлетия условно именуются ротациями. При трех последних определениях гумуса низкие величины относились к варианту №0Р26 4,23-4,48 %, а значительно более высокие показатели — 4,705,69 % к внесению доз азота Ж0-60Р26. При этих дозах более существенным был прирост не только основной продукции, но и побочной. В литературе есть указания на то, что азот удобрений уже в течение первых 30 дней после внесения вовлекается в процесс синтеза гумусовых веществ, который продолжается в течение всего времени взаимодействия удобрений с почвой. К уборке в почве под растениями 44-56 % азота удобрений включается в состав гумуса [7]. При этом в 3-ю фракцию гуминовых кислот (наиболее инертную часть гумуса) включается 29-
avu.usaca.ru
Агрономия ф
35 % внесенного азота [8]. С самого начала периода выращивания пшеницы в монокультуре наблюдалась та же закономерность: пониженная величина содержания гумуса при дозе азота N20 и существенное повышение только при дозах N40-60 в азотно-фос-форном удобрении, где урожайность к контролю повышалась по зерну в 2-3 раза и соломе в 1,5-2 раза.
Многолетние наблюдения показали, что применение азотных и фосфорных удобрений вызывало небольшое изменение кислотности выщелоченного чернозема (табл. 2). Особенность изменения потенциальной кислотности выщелоченных черноземов в том, что подкисление во времени наблюдалось на фонах без удобрений, оно началось в 80-х гг. ХХ века повсеместно в Курганской области и других регионах. К исходной величине рНю 6,4 подкисление почвы отмечено до класса слабокислой почвы. Тем не менее, в вариантах с удобрениями дополнительное подкисление проявлялось тем заметнее, чем выше была доза азотного удобрения. Роль фосфора также сводилась к усилению подкисления. Так, при одностороннем внесении азота N40 получен результат определения рНкс1 5,14, а в варианте Ж0Р26 5,07. Новые определения рНн2о в 2009 г. дали показания 6,4-6,5. При ежегодном применении минеральных удобрений сумма поглощенных Са2+ и Mg2+ не изменилась ни во времени, ни под влиянием удобрений и равняется 20-22 мг-экв./100 г.
Более заметные изменения происходили под влиянием удобрений в содержании подвижных питательных веществ. За этими показателями наблюдения ведутся ежегодно. В табл. 3 показаны результаты пятилетних анализов почвы по определению подвижного Р2О5 в слое почвы 0-20 см на поле, где выращивалась бессменная пшеница. Без удобрений оно в среднем равно 50 мг/кг. На делянках, где в течение 40 лет применялось одно азотное удобрение, содержание Р2О5 сохранилось на исходном уровне (38-40 мг/кг) и равнялся 41 мг/кг. На фонах суммарной дозы Р1000, все еще оказывающей последействие (2013 г. был 18-м годом после внесения фосфора), среднее количество Р2О5 в почве 63 мг/кг. В трех других аналогичных вариантах, где к фону последействия с 2008 г. стали добавлять Р20, содержание в разные годы повышалось до 76-95 мг/кг и в среднем равнялось 79 (табл. 3).
Содержание N-N03 в слое почвы 0-60 см определялось до внесения удобрений. Результаты за последние 4 года показали следующие различия по вариантам: накопление нитратного азота составило 32-52 кг/га в контроле и 75-174 на фоне систематического применения N60Р26. В распределении нитратов по слоям почвы в 2013 г. отмечалось, что в слоях 0-20 и 20-60 см в процентах нитраты были в соотношении 35 и 65 % в контроле и 24 и 76 % на удобренном фоне. На этом основании можно полагать, что передвижение нитратов в более глубокие слои почвы заметнее происходит при внесении Ш0Р26.
В отношении обеспеченности растений подвижным калием в пахотном слое можно сказать, что она высокая во всех вариантах, колеблясь в пределах 226-353 мг/кг по Чирикову, так как по шкале обеспеченности этим элементом к классу высокой относятся показания выше 180 мг/кг. Тем не менее, просматривается тенденция снижения содержания К2О www.avu.usaca.ru
в почве на удобряемых делянках, где урожайность и вынос калия выше. Так, в 2009 г. вынос К20 в варианте ^0Р26 равнялся 40-56 кг/га при 20-30 кг/га в контроле. В 2011 г. разница также была существенной — 18-19 в контроле и 40-43 кг/га на удобряемых фонах. В 2012 г. пшеница при невысокой урожайности имела более сближенные величины выноса калия в тех же двух вариантах — 18,8 и 22,7 кг/га. В 2013 г. при сухом июне вынос составил 14,6 кг/га в контроле и 24,4 при внесении ^0Р26.
Сравнивая действие минеральных удобрений на урожайность в годы севооборота и монокультуры пшеницы, обнаруживаем похожие закономерности: одностороннее внесение азота проигрывало азотно-фосфорному удобрению; доза 20 кг/га азота влияла чаще слабее, чем последующие дозы, дополнительный прирост прибавки с переходом от дозы №0Р26 к ^0Р26 проявлялся лишь при хороших условиях увлажнения. Но вполне очевидным было существенное отличие величин урожайности пшеницы в севообороте при вспашке и монокультуре пшеницы по стерне с проигрышем последнего фона. Средняя за 7 ротаций (1972-1998 гг.) урожайность пшеницы равнялась 1,63 т/га в контроле и 2,11 на фоне рекомендуемой по экономической оценке дозы удобрения N40 на фосфорном фоне. У монокультуры пшеницы по стерне в среднем за 1999-2013 гг. получено 0,98 т/га в контроле и 1,57 т/га в варианте Ж0Р26 (табл. 4).
Опыт 2. Содержание гумуса в зернопаровом севообороте варьировало по годам, в связи с различной урожайностью и, соответственно, различным количеством растительных остатков и соломы в зависимости от доз применяемых удобрений. Но в среднем, содержание гумуса по вариантам осталось на исходном уровне (табл. 5).
По данным анализов почвы, показатель рНкс1 свидетельствует о слабокислой реакции. Процесс подкисления почв исследователи связывают с загрязнением атмосферы окислами, незначительными объемами внесения органических удобрений, утратой кальция в связи с выносом культурами, а также с применением физиологически кислых удобрений. Выявлено, что изменения на выщелоченных черноземах были наименьшими среди всех видов почв, при общей тенденции постепенного увеличения кислотности [9]. В опыте 2, как и в опыте 1, роль удобрения в изменении обменной кислотности была невелика, поскольку рНкс1 и в контрольном варианте снизилась с 6,2 при закладке опыта до 5,15 к 2008 г. (табл. 5). Величина рНн2о в настоящее время равняется 6,2, как и при закладке опыта. Сумма поглощенных оснований Са2+ и Mg2+ за 39-40 лет применения минеральных удобрений не изменилась, составив 19-22 мг-экв./100 г почвы.
Содержание Р2О5 по Чирикову в зернопаровом севообороте на 38-42-й годы ведения опыта в контроле и в варианте с односторонним внесением азотного удобрения, где фосфор никогда не вносился, находилось на уровне 56-58 мг/кг. Повышение его в этих вариантах на 16-20 мг/кг к исходному уровню может быть объяснено постепенной минерализацией гумуса, более интенсивно протекающей в паровом поле. В вариантах внесения одного суперфосфата и при внесении азотно-фосфорного удобрения происходило накопление подвижного фосфора соответственно вносимой дозе. Какой уровень содержания Р205 счи-
Агрономия
тать оптимальным? По общепринятой шкале Чири-кова к среднему содержанию подвижного фосфора относятся величины в диапазоне 51-100 мг/кг. По нашим наблюдениям, повышение содержания Р2О5 более 80 мг/кг не обеспечивает дальнейшего роста урожайности. В Курганском НИИСХ В. И. Волынкиным шкала Чирикова была уточнена для местных условий: очень низкая обеспеченность — менее 20 мг/кг, низкая — 20-45, средняя — 45-60, хорошая — 60-80, высокая — 80-100 мг/кг, очень высокая — свыше 100 мг/кг [10, 12]. В опыте 2 повышение содержания Р2О5 до 86-99 мг/кг при дозах Р40-60 было экономически нецелесообразным.
Во влиянии удобрений на урожайность определенную роль сыграло повторение засух в период 2000-2013 гг. К тому же в эти годы в зернопаровой севооборот была введена минимизация обработки почвы. Под 1-ю пшеницу вносится только фосфор, который при дозе Р20 повысил урожайность с 1,87 до 2,14 т/га. Во 2-м и особенно в 3-м полях без удобрения урожайность падала до 1,35-1,00 т/га, повышаясь за счет азотного и азотно-фосфорного удобрения до 1,6-1,8-1,9 т/га (рис. 1). В 1-м поле пшеницы в варианте одностороннего фосфорного удобрения с достижением содержания Р2О5 70-80 мг/кг окупаемость Р20 прибавкой зерна составила 13,5 кг/кг. Внесение азотного удобрения в дозах N40 во 2-м и N60 в 3-м поле после пара окупалось 12,3 и 10,5 кг/кг соответственно.
Опыт 3. В короткопольном севообороте кукуруза — пшеница за счет систематических междурядных обработок почвы складывалась другая динамика содержания гумуса во времени. За период 19782010 гг. произошло снижение содержания гумуса (табл. 6). Применение удобрений за счет накопления растительных остатков несколько уменьшало падение. Положительная роль удобрений к 2008-2010 гг. выразилась в увеличении содержания гумуса от 3,81 % в контроле до 4,11 % в варианте одностороннего применения аммиачной селитры в дозе N60. Внесение суперфосфата на азотном фоне в дозах Р15, Р30 повысило гумус до 4,20, 4,28 %, при дозе Р60 до 4,46 % и в варианте Р90, угнетающем растения, только до 4,19 %.
Наблюдения за показателями кислотности свидетельствовали о подкислении, мало зависящем от применения удобрений. При закладке опытов рНкс1 в контроле равнялось 6,30, через 32-35 лет — 5,30. Удобрения в небольшой степени дополнительно повышали кислотность.
В первые 3 года применения суперфосфата наблюдалось обогащение почвы подвижным фосфором. Содержание Р2О5 в почве указывает на прямую зависимость между дозами фосфорного удобрения и увеличением содержания подвижных фосфатов в пахотном слое почвы. Количество Р2О5 повышалось даже при внесении небольших доз Р15-30, еще сильнее с применением доз фосфора Р60-90 (рис. 2 и 3). Время, требующееся для перехода обеспеченности почвы подвижным фосфором из группы с низкой в группу средней и повышенной, находилось в прямой зависимости от дозы вносимого фосфора. Уровень содержания Р2О5 68-77 мг/кг достигался уже на 2-3-й год внесения Р90, при дозе Р60 — на 4-5-й год. С использованием малой дозы Р30 только на 21-й год применения содержание увеличилось до 58 мг/кг и на 27-й год при Р15 — до 52 мг/кг. Очень высоким стало содержание фосфора в почве на 15-й год внесения Р90 (110 мг/кг). В 2008-2010 гг. к этой группе приблизился вариант с дозой 60 кг/га (89 мг/кг) [12, 14].
В эксперименте отмечено высокое положительное действие суперфосфата на урожайность культур. На первом этапе эксперимента (1978-1980 гг.) на пшенице было выявлено, что внесение суперфосфата в дозах Р60-90 имело существенное преимущество перед малыми дозами. При дальнейшем его применении, по мере накопления в почве остаточных фосфатов в доступной для растений форме, к 5-му этапу (2001-2010 гг.) произошло сближение эффективности различных доз. Следует отметить, что, несмотря на небольшое увеличение содержания подвижного фосфора в варианте Р15 по сравнению с исходным уровнем, урожайность близка к вариантам Р30-60-90.
Кукуруза оказалась менее отзывчива на фосфорное удобрение. На первом этапе (1978-1980 гг.) наибольшая прибавка сухого вещества кукурузы была получена при внесении фосфорного удобрения в
Таблица1
Доза азота и содержание гумуса в слое почвы 0-20 см в опыте 1, '
Ротация/ Вариант 23.09 1982 г. (3-я) 20.05 1987 г. (4-я) Осень 1990 г. (5-я) 8.10 1993,1994 гг. (6-я) Осень 1995 г. (7-я) Осень 2006 г. (9-я) 22.09 2008 г. (10-я) 29.06 2011 г. (11-я) 10.05 2012 г. (11-я)
Контроль 4,35 4,94 4,58 4,42 4,25 4,64 4,43 4,39 4,70
N50-40 4,23 4,62 - - - - 4,64 - 4,48
N25-20P26 4,26 5,60 4,72 4,67 4,25 4,68 4,23 4,31 4,48
N50-40P26 5,27 5,63 5,17 5,22 4,97 5,14 4,64 4,56 4,82
N75-60P26 5,08 5,67 5,05 5,27 4,97 5,39 5,07 4,70 5,69
Таблица 2
Влияние систем удобрения на рНкс| выщелоченного чернозема в слое 0-20 см, опыт 1
Вариант 1992 г. 1994 г. 1995 г. 2006 г. 2008 г. 2011 г. 2012 г.
N0P0 5,40 5,50 5,30 5,41 5,20 5,34 5,34
N25-20P26 5,40 5,40 5,40 5,39 5,08 5,34 5,17
N50-40P26 5,35 5,20 5,30 5,32 5,09 5,20 5,07
N75-60P26 5,25 5,30 5,20 5,22 4,85 5,00 5,03
Примечание: * среднеерНKCl в опыте 1 за 1986 гг. равнялось 6,1 при третьей дозе и 6,2 в остальных вариантах, что было еще близким к исходному показателю 6,4.
18 www.avu.usaca.ru
_Агрономия
Таблица 3
Содержание Р2О5 (по Чирикову) в слое почвы 0-20 см, мг/кг, опыт 1
Вариант 2008-2009 гг. 2010-2011 гг. 2012 г. 2013 г. Среднее
По стерне
Контроль 57 52 45 39 50
N40-60P0 42 41 40 40 41
N40n*P + Р20 (Р26) 77 76 82 84 79
N60n*P + Р20 (Р26) 77 - - 95 -
N40-60 П*РК (Р24К24) 65 63 60 60 63
Примечание: * П — последействие.
Таблица 4
Урожайность пшеницы в севообороте при вспашке и при бессменном возделывании по стерне, т/га, опыт 1
Вариант Урожайность в контроле и прибавка Оплата азота на разных фонах, кг/кг Вариант Урожайность в контроле и прибавка Оплата азота на разных фонах, кг/кг
Пшеница в севообороте при вспашке, 1971-1998 гг. Монокультура пшеницы по стерне, 1999-2013 гг.
Контроль 1,63 - Контроль 0,98 -
Прибавка
N25 0,19 7,6 N20 0,22 11,0
N50 0,22 4,4 N40 0,29 7,2
N75 0,17 2,3 N60 0,24 4,0
N25P40 0,39 15,6 N20n*P + Р20** 0,33 16,5
N50P40 0,48 9,6 N40n*P + Р20** 0,59 14,8
N75P40 0,62 8,3 N60n*P + Р20** 0,72 12,0
N25P40K40 0,43 17,2 Ш0П*РК 0,36 18,0
N50P40K40 0,65 13,0 N40OTK 0,59 14,8
N75P40K40 0,69 9,2 Ш0ПРК 0,63 10,5
НСР05 0,11 0,15
Примечание: * П — последействие; ** Р20 стали добавлять с 2008 г., а в комбинации РК продолжали учитывать последействие ранее вносимого фосфорно-калийного фона.
Таблица 5
Влияние систем удобрения на агрохимические показатели выщелоченного чернозема
в четырехпольном зернопаровом севообороте, опыт 2
Вариант Р2О5, мг/кг Гумус, % рНка
1971 г. 2004, 2008, 2012 гг., среднее 1971 г. 2004, 2008, 2012 гг., среднее 2008 г. 2012 г.
Контроль 40 56 4,5 4,53 5,15 5,14
N40-60 38 58 4,6 4,63 5,01 5,12
N0P20 39 75 4,7 4,81 5,11 5,17
N0P40 38 97 4,4 4,59 5,20 5,20
N40-60P20 39 70 5,0 4,88 5,10 5,14
N40-60P40 40 99 4,6 4,65 5,13 5,14
N40-60P60 38 86 4,4 4,59 5,04 5,04
Таблица 6
Влияние систем удобрения на агрохимические показатели выщелоченного чернозема в двухпольном
зернопропашном севообороте, опыт 3
Вариант Гумус, % рНка
1978 г. 2008-2010 гг. 1978 г. 2008-2010 гг.
Контроль 4,54 3,81 6,30 5,30
N60-100 (фон) 4,55 4,11 6,31 5,14
Фон+Р15 4,53 4,20 6,29 5,05
Фон + Р30 4,54 4,28 6,33 5,20
Фон + Р60 4,53 4,46 6,30 5,14
Фон + Р90 4,52 4,19 6,32 5,13
дозе Р30 на фоне N60. Дальнейшее увеличение дозы до Р60 не давало дополнительного повышения урожайности. Низкий коэффициент использования фос-www.avu.usaca.ru
фора из удобрений в год внесения удобрений и связанное с этим накопление в почве значительных количеств остаточных фосфатов определяли высокую эф-
Агрономия
2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00
80 70 60 50 40 30 20 10 0
Контроль N40-60 Ы0Р20 Ы 40-60Р20
11-я по пару, т/га ¡2-я по пару, т/га ^™_|3-я по пару, т/га —Х-содержание Р205, мг/кг
Рисунок 1
Влияние содержания подвижного фосфора на урожайность пшеницы в четырехпольном зернопаровом севообороте, 2000-2013 гг.,
т/га, опыт 2
140 120 100 80 60 40 20 0
115
-
56 64 -
43 -
1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0
N60 1Ч60Р15 1Ч60Р30 1Ч60Р60 1Ч60Р90
Р205 5 этап, мг/кг —■—прибавка урожайности, 5 этап, т/га
Влияние содержания подвижного фосфора по Чирикову в слое 0
фективность последействия фосфорных удобрений. Это позволило, начиная с 1999 г., вносить фосфорные удобрения только под пшеницу. Действительно, на 5-м этапе (2002-2009 гг.), при достигнутом среднем и повышенном содержании подвижного Р2О5, максимальный сбор сухого вещества кукурузы отмечался от применения азотного удобрения на фоне последействия фосфора.
Выводы.
1. Без удобрения в четырехпольных зернопропаш-ном и зернопаровом севооборотах, а также на монокультуре пшеницы при оставлении соломы на поле, содержание гумуса в слое 0-20 см в течение 42-х лет поддерживалось на исходном уровне. Удобрения в дозах №0-60Р26, увеличивая урожайность основной и побочной продукции, способствовали воспроизводству плодородия почвы, за счет поступающего в почву органического вещества. В севообороте кукуруза — пшеница произошло снижение содержания гумуса в почве.
2. Во всех трех опытах обменная кислотность (рНкс1) почвы по отношению к исходной изменилась
20
Рисунок 2
20 см на увеличение урожайности пшеницы в опыте 3 в периоды
1978-1980 гг. и 2001-2010 гг.
значительно. Применение удобрений на этот процесс влияло слабо, так как подкисление касалось и контрольного варианта. Сумма поглощенных Са2+ и Mg2+ не изменилась ни во времени, ни под влиянием удобрений и равна 19-22 мг-экв./100 г.
3. Содержание нитратного азота без удобрения в полях, удаленных от пара, обычно низкое. На фоне азотного удобрения в дозах №0-60Р26 оно повышалось в 2-3 раза, обеспечивая существенный прирост урожайности пшеницы.
4. Содержание калия во всех опытах остается на исходном высоком уровне. Тем не менее, проявляется тенденция небольшого снижения этого показателя на фонах с более высоким выносом калия с урожаем.
5. В центральной зоне Курганской области на выщелоченном черноземе добавление фосфорного удобрения в дозах Р15-20-30 к азотному на полях с низким содержанием подвижного фосфора в почве является необходимым условием увеличения продуктивности сельскохозяйственных культур. Оптимальным является содержание Р2О5 по Чирикову на
уровне 70-80 мг/кг почвы.
жма/. avu.usaca.ru
Агрономия ф
140 120 100 80 60 40 20 о
115
ao
56 b4
43 ---
Р205 5 этап, мг/кг ■ прибавка урожайности, 5 этап, т/га
Рисунок 3
Влияние содержания подвижного фосфора по Чирикову в слое 0-20 см на увеличение урожайности сухого вещества кукурузы
в опыте 3 в периоды 1978-1980 гг. и 2002-2009 гг.
Литература
1. Прянишников Д. Н. Избранные сочинения. Т. 3. М. : Изд-во с.-х. литературы, 1963. 647 с.
2. Кук Дж. Регулирование плодородия почвы. М. : Колос, 1970. 520 с.
3. Кирюшин В. И., Южаков А. И. Ткаченко Г. И., Овсянников А. В. Режим азота в почвах Сибири и диагностика обеспеченности им растений // Плодородие почв и питание растений. Новосибирск, 1986. С. 4-25.
4. Волынкин В. И. Проектирование систем удобрения сельскохозяйственных культур // Система адаптивно-ландшафтного земледелия Курганской области : монография. Куртамыш, 2012. С. 199-245.
5. Сычев В. Г., Лунев М. И., Павлихина А. В. Современное состояние и динамика плодородия пахотных почв России // Плодородие. 2012. № 4. С. 5-7.
6. Лысухин В. Я. Отчет агрохимической станции ФГУ ГСАС «Курганская». Курган, 2010.
7. Гамзиков Г. П. Азот в земледелии Западной Сибири. М. : Наука, 1981. 267 с.
8. Широких П. С. Азот гумусовых веществ и трансформация азотных удобрений в пахотных почвах Омской области : автореф. дис. ... канд. биол. наук. Новосибирск, 1976. 14 с.
9. Просянникова О. И. Динамика кислотности в почвах участков локального мониторинга // Плодородие. 2005. № 6. С. 2-4.
10. Волынкин В. И., Волынкина О. В. Влияние удобрений при длительном применении на урожайность культур и агрохимические свойства выщелоченного чернозема лесостепи Зауралья // Агрохимия. 2011. № 4. С. 32-39.
11. Волынкин В. И., Волынкина О. В. Усовершенствованные приемы удобрения в адаптивно-ландшафтном земледелии / под ред. С. Д. Гилева. Куртамыш : Куртамышская типография, 2010. 298 с.
12. Волынкин В. И., Волынкина О. В., Телегин В. А., Новоселов В. П., Попов Г. П., Емельянов Ю. Я. Плодородие полей и эффективность применения удобрений на черноземах Зауралья : рекомендации. Куртамыш : Куртамышская типография, 2007. 79 с.
13. Копылов А. Н., Волынкина О. В., Емельянов Ю. Я., Кириллова Е. В. Эффективность доз и способов внесения фосфорного удобрения при систематическом применении под яровую пшеницу // Плодородие. 2013. № 4. С. 14-15.
14. Волынкин В. И., Волынкина О. В. Действие состава удобрения и доз азота при систематическом применении в севообороте и на монокультуре пшеницы // Плодородие. 2013. № 2. С. 20-22.
References
1. Prianishnikov D. N. Selected Writings. Vol. 3. M. : Publishing of Agricultural Literature, 1963. 647 p.
2. Cooke J. Control of soil fertility. M. : Kolos, 1970. 520 p.
3. Kiriushin V. I., Yuzhakov A. I., Tkachenko G. I., Ovsyannikov A. V Mode of nitrogen in soils of Siberia and diagnostics ensure their plants // Soil fertility and plant nutrition. Novosibirsk, 1986. P. 4-25.
4. Volinkin V. I. Design of fertilizer crops // Systems of adaptive landscape agriculture Kurgan region : monograph. Kurtamysh, 2012. P. 199-245.
5. Sychev V. G., Lunev M. I., Pavlikhina A. V. Current status and dynamics of plane hydrogen arable soils of Russia // Fertility. 2012. № 4. P. 5-7.
6. Lysuhin V. Y. Report agrochemical station FSI GSAS "Kurganskaya". Kurgan, 2010.
7. Gamzikov G. P. Nitrogen in agriculture in Western Siberia. M. : Nauka, 1981. 267 p.
8. Shirokih P. S. Nitrogen humic substances and transformation of nitrogen fertilizers in arable soils of the Omsk region : author. dis. ... cand. of biol. sciences. Novosibirsk, 1976. 14 p.
9. Prosyannikova O. I. Dynamics acidity in soils local monitoring stations // Fertility. 2005. № 6. P. 2-4.
10. Volinkin V I., Volynkina O. V Effect of long-term use of fertilizers on crop yields and agrochemical properties of leached chernozem steppe Over-Ural // Agrochemicals. 2011. № 4. P. 32-39.
11. Volinkin V. I., Volynkina O. V. Improved fertilizer techniques in adaptive-landscape agriculture / ed. by S. D. Gilev. Kurtamysh : Kurtamysh printing, 2010. 298 p.
12. Volinkin V. I., Volynkina O. V, Telegin V. A., Novoselov V P., Popov G. P., Emelyanov Yu. Ya. Fertility fields and efficiency of fertilizers on chernozem of the Urals : recommendations. Kurtamysh : Kurtamysh printing, 2007. 79 p.
13. Kopylov A. N., Volynkina O. V., Emelyanov Yu. Ya., Kirillov E. V Efficiency doses and ways of applying phosphorus fertilizer at regular application under spring wheat // Fertility. 2013. № 4. P. 14-15.
14. Volinkin V. I., Volynkina O. V. Action of fertilizers and nitrogen doses at regular application in crop rotation and monoculture wheat // Fertility. 2013. № 2. P. 20-22.
www.avu.usaca.ru
21
