CC BY
9
7. Барин А.А., Коровина О.А., Лощинина А.Э. Эффективность различных технологий обработки почвы в севообороте // Владимирский земледелец, 2011, № 3. - С. 21-22.
8. Акимов А.Ю. Продуктивность культур и плодородие чернозема выщелоченного в зернопропашном севообороте в зависимости от способа обработки почвы в условиях юга Нечерноземной зоны: автореф. дисс. к.с.-х.н. - Курск: ЮМЭКС, 2004. - 19 с.
9. Конончук В.В., Герасимова С.А. Эффективность агротехнических факторов и приемов биологизации земледелия в травяном звене паротравянозернового севооборота / Проблемы селекции и технологии возделывания зерновых культур. - Немчиновка: РАСХН, 2008. - С. 320-323.
10. Сычев В.Г., Лепешкин В.В. Методические указания по оценке качества и питательности новых видов кормов. - М.: ВНИИА, 2009. - 64 с.
11. Штатнов В.И. К методике определения биологической активности почвы // Доклады ВАСХНИЛ, 1952, № 6. -С. 27-33.
12. Корягина А.А., Михайловская Н.А. Определение активности полифенолоксидазы и пероксидазы в почве // Вестник АН БССР, серия с.-х. наук, 1986, № 2. - С. 31-33.
13. Новоселов Ю.Н., Киреев В.Н., Кутузов Г.П. и др. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами. - М.: РАСХН, 1997. - 156 с.
14. Ефремов В.В., Губанкова И.А. Основные направления химизации земледелия с учетом баланса питательных веществ и плодородия почв / Параметры плодородия основных типов почв. - М.: Агропромиздат, 1988. - 262 с.
15. Прокошев В.В., Дерюгин И.П. Калий и калийные удобрения (Практическое руководство). - М.: Ледум, 2000. - 185 с.
УДК 631.445.24:631.85:631.821.1 DOI: 10.24412/1029-2551-2021-2-004
ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ ПРИ ИЗВЕСТКОВАНИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦИНКА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОЛЕВОГО СЕВООБОРОТА И СОДЕРЖАНИЕ ФОСФАТОВ В ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЕ
Н.А. Кирпичников, д.с.-х.н., С.П. Бижан
ВНИИ агрохимии им. Д.Н. Прянишникова, e-mail: [email protected]
В длительном полевом опыте на слабоокультуренной дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве с высоким содержанием подвижного алюминия (около 130 мг/кг), обусловленного систематическим применением азотных-калийных удобрений, установлена высокая эффективность фосфорных удобрений при известковании. Внесение фосфорных удобрений без известкования почвы повышает продуктивность полевого севооборота на 38%, при известковании 1,5 и 2,5 Нг (в сумме за все годы) в 1,9 и 2,3 раза соответственно по сравнению с уровнем продуктивности на фоне азотно-калийных удобрений 25,1 ц зерн.ед/га (без извести). При известковании повышается эффективность цинковых удобрений - прибавки продуктивности достигают 5,9 ц зерн.ед/га. Применение фосфорных удобрений в сочетании с цинком на известкованной почве 2,5 Нг обеспечивает максимальную продуктивность полевого севооборота (64,7 ц/га), что выше фона азотно-калийных удобрений в 2,5 раза. При известковании 2,5 Нг, когда складывается слабоотрицательный баланс фосфора (за последнюю 12-ю ротацию), содержание подвижного фосфора в почве не изменяется, достоверно повышается степень подвижности фосфатов.
Ключевые слова: продуктивность севооборота, удобрения, дерново-подзолистая почва, фосфатный режим, известь, цинк.
INFLUENCE OF LONG-TERM APPLICATION OF FERTILIZERS DURING LIMESTONE USING ZINC ON PRODUCTIVITY OF FIELD CROP ROTATION AND PHOSPHATE REGIME OF SODDY-PODZOLIC SOIL
Dr.Sci. NA. Kirpichnikov, S.P. Bijan
ARSRI for Agrochemistry named after D.N. Pryanishnikov, e-mail: [email protected]
In a long field experiment on a poorly cultivated soddy-podzolic heavy loamy soil with a high content of mobile aluminum (about 130 mg/kg), due to the systematic use of nitrogen-potassium fertilizers, a high efficiency ofphosphorus fertilizers in liming was established. The application of phosphorus fertilizers without liming the soil increases the productivity of field crop rotation by 38%, with liming at doses of 1.5 and 2.5 g. (in total for all years) by 1.9 and 2.3 times, respectively, compared with the level of productivity against the background of nitrogen-potassium fertilizers 25.1 c grain units/ha (without lime). The efficiency of zinc fertilizers during liming increases - the increase in productivity reaches 5.9 c grain units/ha. When using phosphorus fertilizers in combination with zinc on limed soil with a dose of 2.5 g to the maximum productivity of field crop rotation was obtained (64.7 c/ha), which is 2.5 times higher than the background of nitrogen-potassium fertilizers. When liming with a large dose (2.5 g.), a slightly negative balance of phosphorus was formed during the last (12th) rotation, the content of mobile phosphorus in the soil did not change, the degree of phosphate mobility slightly increased.
Keywords: productivity of crop rotation, fertilizers, soddy-podzolic soil, phosphate regime.
Для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур и плодородия суглинистых слабо-окультуренных дерново-подзолистых почв важное значение имеют известкование и применение удобрений, особенно фосфорных [1-3]. При отрицательном балансе фосфора в современных условиях необходимо учитывать и другие факторы, которые повышают эффективность фосфорных удобрений. Одним из таких факторов является известкование [4, 5]. Применение физиологически кислых минеральных удобрений без известкования на слабоокульту-ренной почве приводит к повышению содержания подвижного алюминия, которое усиливает отрицательное влияние кислотности на растения [6]. При систематическом применении удобрений и известковании, когда формируется высокая урожайность, повышается потребность в микроэлементах, особенно это относится к цинку [7]. К тому же почвы Центрального региона с низкой обеспеченностью подвижным цинком составляют около 97% [8]. Однако эффективность фосфорных удобрений в сочетании с цинком в зависимости от известкования дерново-подзолистой почвы изучена недостаточно, особенно в условиях длительного полевого опыта.
Цель исследования - определение продуктивности севооборота и фосфатного режима дерново-подзолистой почвы в зависимости от применения удобрений и известкования в длительном полевом опыте.
Методика. Исследования проводили в длительном полевом опыте СШ-27 (Стационар Шебанцев-ский), заложенном в 1966 г. на Центральной опытной станции ВИУА им. Д.Н. Прянишникова (Московская область).
Исходная почва полевого опыта дерново- подзолистая тяжелосуглинистая слабоокультуренная: рНкс1 3,9-4,2; гумус 1,56-1,60%; сумма оснований 7,58,2 ммоль-экв/100 г; гидролитическая кислотность 4,9-5,2; обменная кислотность 0,55-0,57 ммоль-экв/100 г; содержание подвижных форм фосфора и калия в почве 30-70 и 112-115 мг/кг соответственно, содержание подвижного цинка 0,60-0,90 мг/кг.
Севооборот со следующим чередованием культур: озимая пшеница (Triticum aestivum L.) сорта Московская 39, яровой ячмень (Hordeum vulgare L.)
сорта НУР с подсевом клевера (Trifoliumpratense L.) сорта ВИК 7, клевер двух лет пользования (в последние годы - 11-я и 12-я ротации - один год пользования). В опыте вносили минеральные удобрения в форме аммиачной селитры, двойного гранулированного суперфосфата (в последние годы - аммофоса) и хлористого калия. Эффективность фосфорных удобрений в зависимости от известкования и применения цинка изучали на фонах извести 1,5 Нг. (по 0,5 Нг. в первых трех ротациях) и 2,5 Нг. (по 1,0 Нг. в первой и третьей и 0,5 Нг. в восьмой ротациях), а также на фоне без извести (NK). Цинковые удобрения применяли в форме сернокислого цинка в дозе 23 кг/га (5,0 кг д.в. Zn) перед посевом озимой пшеницы и ярового ячменя под культивацию с 2017 года, для чего использовали запасные делянки площадью 100 м2, которые делили пополам.
Анализы почвы и растений проводили согласно ГОСТ: рНкс1 по методу ЦИНАО (ГОСТ 26483-86); гидролитическую кислотность (Нг) по методу Кап-пена-Гильковица (ГОСТ 27821-88); содержание подвижных форм фосфора и калия по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26207-91); содержание гумуса по методу Тюрина в модификации Никитина (ГОСТ 26213-91); содержание подвижного алюминия по Соколову (ГОСТ 26212-91); подвижный цинк по методу Крупского и Александровой в модификации ЦИНАО ГОСТ Р 50687-94. Содержание фосфора в растениях определяли колориметрическим методом (ГОСТ 26657-97).
При статистической обработке результатов исследований использовали дисперсионный анализ по Б.А. Доспехову [9].
Результаты. Систематическое применение фосфорных удобрений при периодическом известковании положительно сказалось на агрохимических свойствах дерново-подзолистой почвы и продуктивности полевого зернотравяного севооборота (табл. 1).
При систематическом внесении физиологически кислых азотных и калийных удобрений (фон NK) достоверно снижалась степень насыщенности основаниями, несколько уменьшалась реакция почвенной среды. Особенно повысилось (почти в 3 раза) по сравнению с вариантом без удобрений содержание
1. Влияние длительного применения удобрений и известкования на агрохимические показатели дерново-подзолистой почвы и продуктивность полевого зернотравяного севооборота
Вариант Свойства почвы (2017 г.) Продуктивность севооборота, ц зерн.ед/га
рИка V, % содержание подвижных с >орм, мг/кг
Р2О5 К2О А1
Без удобрений 4,0 53 30,1 105,4 45,6 24,6
КЫК 3,8 40 28,0 171,0 130,1 25,1
КК + Р 4,0 43 85,2 142,0 102,5 34,8
КК + Р + Zn - - - - - 38,1
КК + известь 1,5 Нг 4,7 60 27,5 135,0 34,6 34,9
КЫК + известь 1,5 Нг + Р 4,8 67 87,5 128,0 32,0 45,3
КЫК + известь 1,5 Нг + Р + Zn - - - - - 49,9
КК + известь 2,5 Нг 5,3 70 40,5 125,0 14,2 47,5
КЫК + известь 2,5 Нг + Р 5,5 80 93,0 119,2 10,0 58,8
КЫК + известь 2,5 Нг + Р + Zn - - - - - 64,7
НСР05 0,3 6,2 13,1 14,6 19,0 3,9
Примечание: продуктивность 12-й ротации (2018-2020 гг.), цинковые удобрения применяли с 2017 г.
подвижного алюминия в почве и достигло в 11-й ротации 130,1 мг/кг почвы.
Периодическое известкование 2,5 Нг (в сумме) значительно улучшало физико-химические свойства почвы. Так, степень насыщенности основаниями достигла почти 80%, почва из группы сильнокислых перешла в группу слабокислых. Существенное влияние известкование оказало на содержание подвижного алюминия в почве, даже небольшом ее уровне (1,5 Нг в сумме) снизился этот показатель в 4 раза по сравнению с фоном КК. Содержание подвижного фосфора в почве существенно повысилось (с 30,1 до 93,0 мг/кг) в результате многолетнего применения фосфорных удобрений. При наличии в севообороте клевера содержание гумуса по вариантам опыта существенно не изменялось и составляло 1,25-1,39%.
Изменение агрохимических свойств почвы сказалось на продуктивности полевого севооборота. Минимальная продуктивность (24,6 ц зерн.ед/га) получена в контроле. Систематическое применение только азотно-калийных удобрений (фон КК) приводило к значительному повышению содержания подвижного алюминия, а также к ухудшению других свойств почвы и достоверно не изменяло уровень продуктивности севооборота (25,1 ц зерн.ед/га). Применение фосфорных удобрений на фоне азотно-калийных существенно (на 38%) повышало продуктивность севооборота. При сочетании фосфорных удобрений с известкованием обеспечивался больший эффект, чем при внесении одних фосфорных удобрений. Продуктивность севооборота в данном случае повышалась по 1,5 Нг в 1,9 раза, по 2,5 Нг - в 2,3 раза.
На фоне азотно-калийных удобрений отмечалось и высокое действие извести, особенно по 2,5 Нг, применение которой увеличивало продуктивность севооборота на 89%. Внесение цинкового микроудобрения на фоне КРК достоверно повышало продуктивность севооборота при известковании по 1,5 Нг на 4,6; по 2,5 Нг - на 5,9 ц зерн.ед/га.
Максимальная (64,7 ц зерн.ед/га) продуктивность севооборота получена внесением удобрений на известкованной почве по 2,5 Нг с использованием цинка, что выше фона азотно-калийных удобрений в 2,6 раза. Урожайность озимой пшеницы как наиболее требовательной культуры к плодородию почвы и минеральному питанию при этом формировалась на уровне 70 ц/га. Достижение относительно высокой продуктивности севооборота и урожайности озимой пшеницы в этом варианте связано со значительным улучшением агрохимических свойств дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы по сравнению с вариантом азотно-калийных удобрений, когда значение рНка повысилось с 3,8 до 5,5 ед., степень насыщенности основаниями с 40 до 80%, содержание подвижного фосфора - с 28 до 93 мг/кг, а содержание подвижного алюминия снизилось с 130,1 до 10,0 мг/кг. Известкование и применение удобрений повышало потребление (вынос) фосфора растениями, уровень которого находился в прямой зависимости от урожайности (табл. 2).
Внесение фосфорных удобрений на неизвестко-ванной почве увеличивало вынос фосфора на 40%, при известковании по 2,5 Нг - в 2,1 раза по сравнению с фоном КК без внесения извести. При сочетании фосфорных удобрений с цинком на известкованной почве по 2,5 Нг вынос фосфора растениями составил 58,1 кг/га, что превышало этот показатель в варианте азотно-калийных удобрений в 2,3 раза.
Улучшение обеспеченности растений фосфором при известковании и внесении цинка положительно сказалось на использовании ими этого элемента. При известковании по 1,5 Нг коэффициент использования фосфора из удобрений увеличивался почти в 2 раза, а при известковании по 2,5 Нг с внесением цинка - в 2,9 раза. Получение больших коэффициентов выноса фосфора из удобрений (50,0-65,6%) связано с высокой эффективностью известкования на фоне азотно-калийных удобрений, на котором содержание подвижного алюминия в почве составля-
2. Использование фосфора растениями и содержание фосфатов в почве при внесении удобрений
Вариант Внесено Р2О5, кг/га (ежегодно) 2018-2020 гг. Вынос Р2О5, кг/га Баланс Р2О5, ± кг/га КИФ, % Р2О5 в почве, 2020 г.
по Кирсанову, мг/кг по Скофилду, мг/л
pHkci 4.0 (без извести)
Без удобрений - 22,8 -22,8 - 30,1 0,033
NK - 25,3 -25,3 - 28,0 0,026
NPK 50 36,6 +13,4 22,6 102,2 0,160
NPK + Zn 50 39,0 +11,0 27,5 - -
pHkci 4.0 (известь 1,5 г.к.)
NK - 36,3 -36,3 - 31,4 0,036
NPK 50 46,5 +3,5 42,4 104,6 0,180
NPK + Zn 50 50,4 -0,4 50,2 - -
pHkci 4.0 (известь 2,5 г.к.)
NK - 45,0 -45,0 - 31,8 0,044
NPK 50 53,8 -3,8 57,0 105,2 0,210
NPK + Zn 50 58,1 -8,1 65,6 - -
НСР05 - - - - 12,9 0,042
Примечание: КИФ - коэффициент использования фосфора определяли по отношению к общему ( >ону NK (без извести).
ет 130,1 мг/кг, что стало причиной низкого выноса. Такая закономерность выявлена и в работе [6].
Фосфатное состояние дерново-подзолистой почвы зависело в основном от применения фосфорных удобрений, содержание подвижного фосфора изменялось от низкого до повышенного (в 3,7 раза). В большей мере повышалась степень подвижности фосфатов (в 6 раз). Несмотря на значительное повышение выноса и слабоотрицательный баланс фосфора при известковании по 2,5Нг содержание подвижного фосфора в почве (фактор емкости) не изменялось, а степень подвижности фосфатов (фактор интенсивности) в варианте с применением фосфорных удобрений достоверно повышалась. Этот факт свидетельствует о положительном действии извести на доступность фосфора растениям на дерново-подзолистой почве, когда реакция почвенной среды становится слабокислой.
Таким образом, на слабоокультуренной дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве с высоким содержанием подвижного алюминия (около
130 мг/кг), обусловленного систематическим применением азотных и калийных удобрений, эффективность фосфорных удобрений повышается при известковании. Внесение фосфорных удобрений без известкования почвы увеличивает продуктивность зернотравяного полевого севооборота на 38%, при периодическом известковании по 1,5 Нг в сумме - в 1,9раза, а по 2,5 Нг в сумме - в 2,3 раза по сравнению с фоном азотно-калийных удобрений (без извести). Максимальная продуктивность достигается при сочетании фосфорных удобрений с цинком на известкованной почве по 2,5 Нг. При известковании этой дозой складывается слабоотрицательный баланс фосфора, содержание подвижного фосфора в почве (фактор емкости) не изменяется, достоверно повышается степень подвижности фосфатов (фактор интенсивности).
Работа выполнена по государственному заданию на 2021 г. № 0572-2021-0011.
Литература
1. Шафран С.А. Ассортимент минеральных удобрений и экономическая эффективность их применения. - М.: ООО «Издательство Листера», 2020. - С. 40-98.
2. Есаулко А.И., Ожередова А.Ю., Громова Н.В. Оптимизация питания сортов озимой пшеницы путем внесения расчетных доз минеральных удобрений на планируемый уровень урожайности // Агрохимический вестник, 2018, № 4. - С. 3-7.
3. Пасынков А.В., Светлакова Е.В., Котельникова Н.В. Влияние длительного применения минеральных удобрений на плодородие дерново-подзолистой почвы, продуктивность севооборота и качество зерна // Агрохимия, 2016, № 10. - С. 38-47.
4. Адрианов С.Н. Формирование фосфатного режима дерново-подзолистых почв в различных системах удобрений. - М.: ВНИИА, 2004. - С. 25-180.
5. Шильников А.И., Сычев В.Г., Зеленов Н.А., Аканова Н.И., Федотова Л.С. Известкование как фактор урожайности и почвенного плодородия. - М.: ВНИИА, 2008. - С. 60-180.
6. Небольсин А.Н., Небольсина З.П. Теоретические основы известкования почв. - С-Пб.: ЛНИИСХ, 2005. - С. 90-118.
7. Аристархов А.Н., Бушуев Н.Н., Сафонова К.Г. Приоритеты применения различных видов, способов и доз микроудобрений под озимые и яровые сорта пшеницы в основных природно-сельскохозяйственных зонах России // Агрохимия, 2012, № 9. - С. 26-40.
8. Cooke G.W. Phosphorus and Potassium Problems in Plant Production and How to solve them. The IX Congress on Fertilizers, Budapest, 1984. - P. 1-39.
9. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки исследований). - М.: Агропро-миздат, 1985. - С. 223-301.
