CC BY
20
ПЛОДОРОДИЕ
УДК 631.416.4
Влияние длительного применения удобрений на динамику калия в черноземе типичном
С.И. ТЮТЮНОВ, доктор сельскохозяйственных наук
A.Н. ВОРОНИН, кандидат биологических наук
B.В. НИКИТИН,
В.Д. СОЛОВИЧЕНКО, доктора сельскохозяйственных наук Белгородский НИИСХ E-mail: [email protected]
На черноземе типичном содержание кислотнорастворимой формы калия практически не изменилось за две ротации севооборота. Концентрация воднора-створимого калия в пахотном слое почвы снизилась во всех вариантах за исключением повышенного уровня удобренности (96-120 кг/га). Степень подвижности калия возросла в разы и тем сильнее, чем выше была доза.
Ключевые слова: подвижный калий, воднорастворимый калий, степень подвижности калия, почвенный профиль, навозный фон, уровень удобренности.
В условиях интенсификации сельскохозяйственного производства первостепенное значение приобретает проблема управления плодородием почвы. Ее практическое решение обусловлено, не только мобилизацией природных ресурсов земельных угодий, но и обеспечением возврата и возмещения их использованной части дополнительной
энергией агроэкосистемы, а также улучшением условий для повышения продуктивности фотосинтеза благодаря комплексному и системному использованию всех методов повышения плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур.
В Центрально-Черноземном регионе накоплено много информации о влиянии удобрительных средств на поведение соединений калия в черноземах. Однако при изучении калийного режима исследователи обычно ограничивались его кислотнорастворимой формой, хотя тесная зависимость между величиной этого показателя, урожаем культур и эффективностью калийных удобрений не всегда существует. Кроме того, поведение почвенного калия какэлемента, вступающего в обменные реакции с почвенно-поглощающим комплексом (ППК), чаще всего изучают в пахотном горизонте почвы, в то время как имеются результаты длительных опытов, свидетельствующие о его миграции по профилю черноземов.
Для правильной оценки калийного состояния почвы необходимо использовать несколько параметров, ведущий из которых - содержание обменного калия. Для интерпрета-
ции сведений о его концентрации и корректировки доз удобрений желательно использовать следующие показатели: легкоподвижный калий (метод ВИУА), обменнопоглощенный (метод Пчелкина), необменный калий (метод Гедройца или Пратта).
Опыты проводили на черноземе типичном со следующей агрохимической характеристикой: содержание гумуса (по Тюрину) - 6,03%, рН - 6,1, Нг (по Каппену) - 1,67 мг-экв./100 г почвы, сумма поглощенных оснований (по Каппену-Гильковицу) -39 мг-экв./100 г почвы, N л/г (по Корн-фильду) - 145 мг/кг, Р2О5 (по Чири-кову) - 54 мг/ кг, К2О (по Чирикову) -116 мг/кг, степень подвижности фосфора (по Карпинскому-Замятиной) -0,08 мг/л, степень подвижности калия (в 0,005 н СаС12) - 2,1 мг/л.
Стационарный опыт был заложен в пятипольном зерносвекловичном севообороте со следующим чередованием культур: горох, озимая пшеница, сахарная свекла, ячмень, кукуруза на силос. Схема опыта включала в себя два блока: безнавозный и с применением органических удобрений (8 т/га в среднем за ротацию). Минеральные удобрения вносили в количестве 48-120 кг/га севооборотной площади под сахарную свеклу, озимую пшеницу и кукурузу; навоз в дозе 40 т/га - под сахарную свеклу. Уровень применяемых минеральных удобрений обеспечивал получение максимальной продуктивности севооборота при зональной влагообе-спеченности.
Как показали многочисленные исследования, для бездефицитного
1. Изменение содержания подвижного калия в почве за две ротации севооборота, мг/кг к исходному
Глубина, см Исх. (NPK)0 (NPK)48 (NPK)96 (NPK)120
Без навоза
0-40 114 +3 +8 +16 +20
0-60 112 + 1 +4 +10 + 13
60-100 106 -9 -10 -2 -1
0-100 110 -3 -2 +6 +8
Навоз, 8 т/га
0-40 114 +6 +13 +26 +26
0-60 112 +4 +8 +21 + 19
60-100 108 -3 -8 0 +2
0-100 110 + 1 +2 +13 + 13
о
N 00
е и л
е д
е л
2
е
М
НСРо5 = 5 мг
Глубина, см Исходное (ЫРК)0 (ЫРК)48 (ЫРК)96 (ЫРК)120
Без навоза
0-40 12,9 -0,6 -0,1 + 1,0 + 1,2
0-60 12,4 -0,8 -0,3 +0,8 +0,2
60-100 10,2 -1,7 -1,4 +0,2 -0,9
0-100 11,6 -1,1 -0,7 +0,6 -0,2
Навоз, 8 т/га
0-40 12,9 -0,5 -0,6 +0,8 + 1,0
0-60 12,4 -0,8 -1,1 -0,4 +0,4
60-100 10,2 -1,1 -1,1 -1,1 +0,1
0-100 11,5 -0,9 -1,1 -0,6 +0,3
баланса калия необходимо вносить в среднем на гектар севооборотной площади 90-180 кг К2О. Однако трансформация различных форм этого элемента в почве носит сугубо региональный характер. При использовании калийных удобрений содержание обменного калия увеличивается на 30-50%, необменного - на 1-7%. Необменный калий слабо диффундирует из внутренних к периферийным областям решетки глинистых минералов [1, 2]. На черноземах ЦЧЗ и Украины не отмечено снижения содержания этого элемента в почве на делянках без внесения удобрений [3-5]. Однако в отдельных опытах при отрицательном балансе калия содержание его обменной формы снижалось [6, 7].
В наших исследованиях концентрация подвижного калия в варианте без удобрений в пахотном и подпахотном горизонтах несколько увеличилась, а в более глубоких слоях - снизилась (табл. 1.). Такая же закономерность отмечена и при внесении навоза в дозе 8 т/га севооборотной площади. Несмотря на то, что эти изменения недостоверны и могут квалифицироваться только как тенденция, нулевую гипотезу можно аргументированно принять лишь при увеличении объема выборки (в нашем конкретном случае - повтор-ности) либо времени наблюдения. Во всяком случае, обследование только
пахотного слоя, как это рекомендует агрохимслужба, не дает объективной информации.
Минеральные удобрения повышали содержание подвижного калия в верхних слоях чернозема и при отрицательном балансе этого элемента за две ротации севооборота. В то же время существенное увеличение установлено лишь при использовании 96-120 кг/га ЫРК. Необходимо отметить, что применение органических удобрений вносит свои коррективы в миграцию калия по почвенному профилю. Если процесс его убыли на фоне одних промышленных туков «смягчается» в пределах почвенной колонки, то при совместном внесении 96 кг ЫРК с навозом процесс индифферентен, а в варианте с дозой 120 кг имеет место депонирование изучаемого элемента до глубины одного метра.
Содержание воднорастворимого калия в пахотном слое увеличивается только при его внесении в дозе 96 кг д.в. на 1 га севооборотной площади и более. В остальных вариантах зафиксирована убыль, особенно заметная в подпахотном слое (табл. 2). Использование максимальной в опыте дозы минеральных удобрений на фоне навоза повышало содержание воднораство-римой формы калия на глубине до 1 м, что весьма существенно, поскольку это наиболее доступный ресурс.
Степень подвижности калия весьма заметно увеличилась во всех ва-
3. Изменение степени подвижности калия в почве за севооборота, мг/л к исходному
риантах и на всех глубинах (табл. 3.). Если содержание кислотнораство-римой формы этого элемента в пахотном слое возросло к исходному количеству за две ротации даже по максимальной дозе только на 23%, а воднорастворимой - на 11%, то степень подвижности - в 1,7-2,1 раза.
Своеобразна роль навоза в распределении «подвижного» калия по профилю почвы. При его внесении величинаэтого параметрабезуслов-но увеличивается до 60 см, а в более глубоких слоях степень подвижности уменьшается, по сравнению с безнавозным фоном. По всей вероятности, гумусовые кислоты, накапливающиеся в основном в верхних горизонтах, связывают эту фракцию калия, не давая ей мигрировать глубже.
Кажущаяся алогичность поведения калия при отрицательном балансе этого элемента с точки зрения обычной арифметики объясняется, по нашему мнению, следующими обстоятельствами. Соединения этого элемента, считающиеся доступными и определяемые химическим путем, составляют ничтожно малую долю от его валового содержания в черноземе. Например, по нашим исследованиям, в черноземе типичном на необменный калий (по Пчелкину) приходится 4,3% от валового, на обменный (по Масло-вой) - 1,1%, на подвижный (по Чири-кову) - 0,5%, на воднорастворимый (по Александрову) - 0,06%. две ротации
Глубина, см Исходная (ЫРК)0 (ЫРК)48 (ЫРК)96 (ЫРК)120
Без навоза
0-40 2,6 +0,7 + 1,1 + 1,7 + 1,9
0-60 2,4 +0,4 + 1,0 + 1,5 + 1,7
60-100 2,2 +0,5 +0,5 +0,7 +0,8
0-100 2,3 +0,6 +0,9 + 1,2 + 1,4
Навоз, 8 т/га
0-40 2,6 +0,9 + 1,3 +2,4 +2,8
0-60 2,4 +0,9 + 1,1 + 1,7 +2,1
60-100 2,2 +0,5 +0,7 +0,4 +0,4
0-100 2,3 +0,8 +0,9 + 1,4 + 1,4
и
ф
з
ь
ф
д
ф
ь
ф
00 2 О
НСР05 = 0,7 мг
НСР = 0,4 мг
Каждая почва в соответствии со своими первичными параметрами характеризуется определенным устойчивым равновесием(стационарным) калийного режима, который определяет стабильное содержание в почве форм этого элемента [8-10]. При тех или иных внешних воздействиях, вызывающих его сдвиги в положительную или отрицательную сторону, почва стремится вернуться к устойчивым соотношениям форм калия. Большие валовые запасы позволяют поддерживать генетический статус почвы по принципу гомеостаза экосистемы путем трансформации этого элемента.
Таким образом, на черноземе типичном юго-степной части ЦЧР в пятипольном зерносвекловичном севообороте использование пашни без применения удобрений за две ротации достоверно не изменяло содержание подвижного калия. С увеличением доз минеральных удобрений обеспеченность почвы кис-лотнорастворимыми формами этого элемента повышалась, как на фоне навоза, так и без его использования, при этом положительная роль навоза несомненна. Содержание водно-растворимой формы калия в слое 0-40 см за десять лет возросло лишь при внесении 96-120 кг NPK на 1 га севооборотной площади. Степень подвижности этого элемента за десять лет исследований при внесении минеральных удобрений увеличилась на обоих фонах в 1,7-2,1 раза.
Литература
1. Языкова А.Г. О влиянии минеральных удобрений на трапнсформацию калия в почв // Сб. Тр. Харьковского СХИ, вып. 314. Харьков, 1985. C. 61-68.
2. Чуян Г.А., Ермаков В.В., Чуян С.И. Влияние эродированности и применения удобрений на содержание форм калия в типичном черноземе // Агрохимия. 1986. № 10. C. 14-22.
3. Алексеева Е.Н. Влияние длительного применения удобрений на почвенное плодородие и урожай культур на средневы-
^ щелоченном черноземе в зоне неустойчи-т- вого увлажнения // Влияние длительного применения удобрений на плодородие
00 почвы и продуктивность севооборотов. g М.: Колос, 1978. C. 99-117.
О» 4. Гетманец А.Я., Пашова В.Т., Турчин В.В. | Баланс питательных элементов в интенсивов ных севооборотах в Степной зоне УССР // Ф Повышение плодородия почв и продуктив-
1 ность сельского хозяйства при интенсивной ® химизации. M: Наука, 1983. C. 192-195.
СО
5. Музычкин Е.Т., Потапова АИ., Ряби-нина В.М. Роль удобрений и севооборотов в регулировании плодородия мощных черноземов и круговорота питательных веществ в земледелии // Повышение плодородия почв и продуктивности сельского хозяйства при интенсивной химизации. -М.: Наука, 1983. С. 152-159.
6. Дука В.И., Дука Л.В., Гутыря С.Т. Действие длительного систематического применения удобрений при интенсивном использовании земли на урожай культур, его качество и плодородие почвы в условиях Западной Лесостепи УССР // Влияние длительного применения удобрений на плодородие почвы и продуктивность севооборотов. М.: Колос, 1978. С. 174-192.
7. Герасимов В.А., Бойко А.В., Золотов В.И. Влияние основных видов удобрений и сравнительное действие навоза и минеральных удобрений и их сочетаний на продуктивность севооборота и свойства выщелоченных черноземов Пензенской области // Результаты иссл. в длительных оп. с удобр. по зонам страны. М., 1988. Вып. 21. С. 18-110.
8. Никитин В.В. Определение калия по методу Чирикова в черноземах Воронежской области // Сб. науч. работ НИИСХ ЦЧП. Каменная Степь, 1975. т. VIII. вып. 1. с. 40-44.
9. Никитин В.В. К методике определения калия по методу Чирикова в почвах Центрально-Черноземной зоны // Агрохимия. 1986. № 2. С. 144-146.
10. Карпинец Т. В., Липкина Г.С. Устойчивые стационарные состояния калийного режима в почвах // Почвоведение. 1992. № 3. С. 61-67.
Influence of prolonged fertilizer application on the dynamics of potassium in typical black soil
S.I. Tyutyunov, A.N. Voronin, V.V. Nikitin, V.P. Solovichenko
On a typical chernozem content kislotno-rastvorimoy form of potassium remained virtually unchanged for two crop rotation. The content of water-soluble potassium in the plow layer of soil has decreased in all variants except for the elevated levels of fertilization - 96-120 kg / ha. The degree of mobility of potassium increased by several times, and the stronger the higher dose. Keywords: mobile potassium, water-soluble potassium, the degree of mobility of potassium, soil profile, dung background, level of fertilization.
УДК 63 УДК 631.5: 631.87.:631.46 1.41:631.8:631.452
Разложения пшеничной соломы под влиянием микробиологических препаратов Гуапсин и Трихофит
B.И. ЛАЗАРЕВ, доктор сельскохозяйственных наук А.Я. АЙДИЕВ, кандидат сельскохозяйственных наук
Курский НИИ агропромышленного производства
C.А. ТАРАСОВ, аспирант
Курская ГСХА имени И.И. Иванова E-mail: [email protected]
Изучено влияние обработки микробиологическими препаратами Гуапсин и Трихофит на степень деструкции пшеничной соломы. Эффективность микробиологических препаратов повышается в условияхболее высокой влагообеспечен-ности почвы. Наибольший разлагающий солому эффект обеспечивает препарат Трихофит, содержащий микромицет Trichoderma lignorum.
Ключевые слова: Гуапсин, Трихофит, влагообеспеченность почвы, деструкция соломы, дождевые черви.
Воспроизводство плодородия почвы - актуальная проблема современного земледелия. В процессе длительного сельскохозяйственного использования на основе техногенной интенсификации произошло заметное снижение потенциального плодородия [1, 2]. Одна из причин деградации почв, в частности уменьшения содержания гумуса, - ежегодное отчуждение с полей большого количества органической массы с урожаем основной и побочной продукции. Если в природных экосистемах круговороты органического вещества и биофильных элементов практически замкнуты, то в агроэкосистемах значительная часть вещества и запасенной в нем энергии ежегодно теряется [3].
