CC BY
7
ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ В ЗЕРНОСВЕКЛОВИЧНОМ СЕВООБОРОТЕ НА СОДЕРЖАНИЕ ОБМЕННОГО КАЛИЯ В ПОЧВЕ И ПРОДУКТИВНОСТЬ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ В ЗОНЕ ЛЕСОСТЕПИ ЦЧР
Гамуев Олег Владимирович Минакова Ольга Александровна
ФГБНУ «Всероссийский научно исследовательский институт сахарной свеклы и сахара имени А.Л. Мазлумова», г. Воронеж
Оптимизация калийного питания - актуальная проблема сельскохозяйственного производства в связи с повышенными потребностями почв в калии и неэффективности низких доз калийных удобрений вследствие высокой фиксации калия почвами [3].
Нормальное калийное питание повышает засухоустойчивость растений, их устойчивость к низким температурам, к повышенной почвенной кислотности, к болезням и вредителям [1, 3]. Использование на культурах минеральных удобрений и навоза значительно повышает содержание обменного калия [2, 4, 5, 6, 7].
Цель исследования - установить влияние длительного применения удобрений на содержание обменного калия в почве зерносвекловичного севооборота при длительном применении удобрений и выявить взаимосвязь между продуктивностью сахарной свеклы и К20 почвы.
Исследования проводились в 2000-2008 гг. в стационарном опыте по внесению удобрений в зерносвеклович-
В результате проведенных исследований установлено, что применение удобрений оказало положительное влияние на содержание обменного калия в почве под сахарной свеклой звена с черным паром. В начале вегетации в слое 0-20 см произошел рост показателя на 13,9-37,9 %,
ном севообороте (год закладки - 1936), чередование культур: черный пар, озимая пшеница, сахарная свекла, ячмень, клевер 1 года, озимая пшеница, сахарная свекла, однолетние травы, овес. Минеральные удобрения (нитроаммофоска 16:16:16, 40% калийная соль) вносились под основную обработку (глубокую вспашку) сахарной свеклы, полуразложившийся навоз КРС - в паровое поле. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный мало-гумусный среднемощный тяжелосуглинистый на тяжелом карбонатном суглинке. Почва отбиралась под сахарной свеклой, выращенной в паровом звене севооборота и после многолетних трав.
Методика исследований: подвижный калий определяли по Чирикову (ГОСТ 26240-91), урожайность сахарной свеклы - методом пробных площадок, баланс калия в севообороте - расчетным методом, статистическую обработку данных производили по Доспехову (1985) и в Microsoft Excel (2010).
в слое 20-40 см - на 5,1-24,2 %, в слое 40-60 см - содержание элемента практически не изменялось. Наибольший рост был отмечен при внесении N45-l2oP6o-l2oK45-l2o + 50 т/га навоза в пар, Nl35Pl8oKl35 + 25 т/га навоза в пар. Вследствие потребления культурой к середине вегетации произошло
Таблица 1.
Содержание обменного калия под сахарной свеклой в звене с черным паром, мг/100 г почвы_
№ Глубина, Начало Середина вегета- Перед
варианта см вегетации ции уборкой
Без удобрений 0-20 10,8 9,8 8,9
20-40 9,9 8,7 7,7
40-60 8,8 7,5 7,0
N45P60K45 + 0-20 12,3 11,5 9,7
25 т/га навоза 20-40 10,0 9,0 8,2
в пар 40-60 9,3 8,4 7,2
N90Pl20K90 + 0-20 12,7 11,1 10,7
25 т/га навоза 20-40 10,4 8,2 8,8
в пар 40-60 8,8 7,5 7,4
Nl35Pl8oKl35 + 0-20 14,9 11,0 11,6
25 т/га навоза
в пар 20-40 12,3 8,5 8,7
40-60 8,6 7,4 7,3
N45P60K90 + 0-20 13,0 10,4 8,3
25 т/га навоза 20-40 10,6 8,6 8,0
в пар 40-60 8,8 7,7 7,4
Nl20Pl20Kl20 + 0-20 13,9 11,4 11,5
50 т/га навоза 20-40 11,1 9,8 9,2
в пар 40-60 9,0 9,8 8,2
N45P60K45 + 0-20 14,0 12,3 12,3
50 т/га навоза 20-40 11,2 8,9 8,8
в пар 40-60 9,1 8,9 8,4
Nl90Pl90Kl90 0-20 13,6 10,5 10,5
20-40 10,3 8,6 9,3
40-60 8,1 8,6 7,5
НСР05 0,9 0,7 0,7
снижение показателя в слое 0-20 см на 6,9-35,4 %, в слое 20-40 см - на 11,1-25,8 %, в слое 40-60 при внесении минеральных удобрений на фоне 25 т/га навоза - на 10,7-16,2 %. С ростом доз удобрений от начала вегетации к середине более быстро снижалось содержание обменного калия вследствие более быстрого развития культуры на удобренных вариантах. В середине вегетации влияние удобрений проявилось в увеличении содержания калия в слое 0-20 см на 6,1-25,5 %, в слое 40-60 см - на 12,0-30,7 %.Наибольшее влияние на этот показатель оказало применение ^РбоК45 + 25 т/га навоза в пар, N4^60^5 + 50 т/га навоза в пар и ^2оР12оК^о + 50 т/га навоза в пар.
На фоне дальнейшего снижения содержания калия от середины вегетации к уборке на вариантах с примене-
В почве под сахарной свеклой звена с многолетними травами применение удобрений оказало несколько большее влияние на концентрацию обменного К20, что объясняется поступлением корневых остатком многолетних трав, в которых содержится много калия. В начале вегетации увеличение составило в слое 0-20 см - 16,1-42,8 %, в слое 20-40 см - на 8,7-18,4 %, в слое 40-60 - изменений отмечено не было. Несколько снижаясь к середине вегетации на удобренных вариантах, рост показателя на вариантах с применением удобрений составил 19,4-36,9 % в слое 0-20 см, в нижележащих слоях влияния удобрений практически не прослеживалось. Перед уборкой увеличение составило в верхнем слое 4,8-33,3 %, глубже - 4,5-47,7 %, в наиболее глубоком - изменений отмечено не было.
Таким образом, в почве под сахарной свеклой звена с многолетними травами применение удобрений повышало содержание обменного К20 на 4,8-42,8 % в слое 0-
нием удобрений в сентябре также было отмечено повышение содержания элемента в слое 0-20 см на 9,0-38,2 %, в слое 20-40 см - на 6,5-20,8 %, в слое 40-60 см - на 5,7-25,7 %. Рост происходил при внесении высоких доз минеральных удобрений от №0Р120К90 и выше.
Применение удобрений обеспечивало переход из повышенной (контроль) в высокую градацию обеспеченности растений обменным калием в начале вегетации, в середине вегетации она была, в основном, повышенной.
Таким образом, в почве под сахарной свеклой звена с черным паром отмечался рост содержания обменного калия во все периоды наблюдений, в наибольшей степени в слое 0-20 см (на 6,1-37,9 %) и 20-40 см (на 5,1-24,2 %) при внесении высоких доз минеральных удобрений и навоза.
20 см и на 4,5-47,7 % в слое 20-40 см. Наибольшее влияние оказало применение ^35Р180К135 + 25 т/га навоза в пар и ^20Р120К:20 + 50 т/га навоза в пар.
Содержание обменного калия в почве от момента закладки опыта имело тенденцию к значительному росту на удобренных вариантах в 1 -3 ротации и менее значительному - в 7-8 ротациях, что связано с необменным поглощением элемента и запаковкой в кристаллическую решетку глинистых минералов (рис. 1). Относительно 1-3 ротаций отмечалось снижение уровня К20 в 4-8 ротациях, особенно на фоне N13^180^35 + 25 т/га навоза в пар и N^120^0 + 25 т/га навоза в пар. Система ^Р60К45 + 50 т/га навоза в пар содействует небольшому росту количества данного элемента. В целом, относительно 1 ротации количество К20 снижается.
Таблица 2.
Содержание подвижного калия в почве под сахарной свеклой, звено с многолетними травами_
№ Глубина, см Начало Середина Перед
варианта вегетации вегетации уборкой
Без удобрений 0-20 11,2 10,3 10,5
20-40 10,3 8,2 8,8
40-60 9,9 8,0 8,3
^Р60К45 + 25 т/га навоза в пар 0-20 13,1 12,3 11,0
20-40 11,2 8,2 10,0
40-60 9,8 8,2 10,0
N^120^0 + 25 т/га навоза в пар 0-20 13,0 12,4 13,2
20-40 12,1 8,4 9,9
40-60 8,5 7,4 8,2
М135Р180К135 + 25 т/га навоза в пар 0-20 14,4 14,1 14,0
20-40 11,8 9,7 13,0
40-60 7,9 7,6 8,4
^Р60К90 + 25 т/га навоза в пар 0-20 10,9 12,2 12,2
20-40 12,2 9,1 9,4
40-60 11,3 7,2 9,0
^20Р120К120 + 50 т/га навоза в пар 0-20 16,0 12,4 12,1
20-40 11,2 9,6 10,2
40-60 10,0 7,8 7,8
^Р60К45 + 50 т/га навоза в пар 0-20 15,4 12,7 12,0
20-40 12,2 9,4 10,8
40-60 9,6 7,6 8,0
N¡^190^90 0-20 13,2 13,0 11,2
20-40 12,0 8,6 9,2
40-60 10,1 7,7 8,4
НСР05 1,0 0,8 0,8
содержание обменного калия, 1936-2008 гг.
о о
0 см !£ ф
1
(5 *
О.
<1> е£
о о
18 тг
16
14
12. 10
■а. е
4
2 О
п контроль
П [Ч45Р60К45 + 25 т/га навоза
П МЭ0Р120К90 + 25 т/га нав оза
□ N135Р1В0К135 +25 т/гэ нав оза
П М45Р60К45 + 50 т/га нав оза
ротации
Рисунок 1. Содержание обменного К2О в почве под сахарной свеклой звена с черным паром, слой 0-20 см стационарного опыта, 1-8ротации
Таблица 3.
Уравнения линейной регрессии для расчета прогноза содержания обменного калия в слое 0-20 см_
Вариант Уравнение Я
Контроль У = 13,1-0.12Х 0,626
^Р45К45 + 25 т/га навоза в пару У = 13,8-0.11Х 0,593
№оР9оК9о + 25 т/га навоза в пару У = 15,3-0.09Х 0,697
^35РвоК135 + 25 т/га навоза в пару У = 16,5-0.08Х 0,619
^Р45К45 + 50 т/га навоза в пару У = 11,7+0.056Х 0,728
Примечание: X - количество лет, прошедшее от последнего периода наблюдений (2004 г.)
Согласно уравнениям, приведенным в таблице 3, при существующих дозах удобрений количество обменного калия будет снижаться, наиболее быстро - на варианте без удобрений, а также при внесении Nl35Pl8oKl35 + 25 т/га навоза в пар в пар и N45P6oK45 + 25 т/га навоза в пар,
что связано с низкой компенсацией удобрениями и высоким выносом культурами. Стабилизация содержания этого элемента отмечается только при внесении ^5Р60К45 + 50 т/га навоза в пар.
Таблица 4.
Вариант Баланс, кг/га Вариант Баланс, кг/га
Без удобрений -520 N^13,3^0 + 2,8 т/га навоза -368
N^13,3^0 + 2,8 т/га навоза -477 N27P27K27 + 5,6 т/га навоза -253
№(СР26,6К20 + 2,8 т/га навоза -413 N^13,3^0 + 5,6 т/га навоза в пар -371
№ссР4ОК30 + 2,8 т/га навоза -359 ^3Р33К33 -453
НСР05 30
Несмотря на рост содержания обменного калия в почве баланс элемента к 8 ротации севооборота оставался отрицательным (табл. 4). Наиболее дефицитным он был на неудобренном варианте и при внесении ^сР13,3К10 + 2,8 т/га навоза, №оР26,вК2о + 2,8 т/га навоза и ^зРззКззна 1 га севооборотной площади.
По данным архивов в первые ротации проведения опыта отмечался рост урожайности корнеплодов как на удобренном, так и неудобренном фонах (рис. 2). При этом прибавки были невысокими (1,8-6,3 т/га). В 3-6 ротациях отмечалось постепенное повышение данного показателя, резко урожайность упала в 7 ротации, в 8 ротации наметился рост. Прибавки относительно контроля в 3 -6 ротации составили 3,1-11,5 т/га, в 7 ротации - 2,8-8,3, в 8 ротации - 9,1-15,9 т/га. Наибольшее воздействие на урожайность оказало в начале ведения опыта применение
^РбоК45 + 50 т/га навоза и ^5Р18оК135 + 25 т/га навоза (2,0-6,3 т/га), в 3-6 ротациях ^бР^оК^ + 25 т/га навоза и №оР12оК9о + 25 т/га навоза (7,8-11,5 т/га), в 8 ротации -^35Р180К135 + 25 т/га навоза, N^60^5 + 25 т/га навоза и N^120^20 + 50 т/га навоза (12,8-15,9 т/га).
В звене с многолетними травами после повышения общего уровня урожайности от 5 к 6 ротации, к 7 ротации отмечалось снижение данного показателя, который к последней ротации имел тенденцию к увеличению (рис. 3). В 5-6 ротациях прибавки урожайности составили 2,0-8,3 т/га на фоне №оР12оК9о + 25 т/га навоза в пар и ЭД35Р18оК.135 + 25 т/га навоза, в 7 ротации - 1,9-4,5 т/га (на фоне №оР12оК9о + 25 т/га навоза в пар, ^РбоК9о + 25 т/га навоза в пару и ^оРбоК45 + 25 т/га навоза в пару), в 8 ротации -9,4-13,7 т/га (^Рбо^ + 50т/га навоза в пару, ^РпоКб + 25 т/га навоза в пару, №оР12оК9о + 25 т/га навоза в пар).
50 п
40
5 30 о
>1 20
£ 2. 10
0
урожайность корнеплодов, 1-8 ротации
2 3 4 5 6 7 ротации
■ контроль
Ж-5Р60К45+25 т/га навоза
№0Р120К90+25т/г а навоза в пар Ы135Р180К135+ 25 т/га нав оза в пар Ы45Р60К45 + 50 т/га нав оза в пар
1
8
Рисунок 2. Динамика урожайности корнеплодов сахарной свеклы в 1-8ротациях
Рисунок 3. Изменение урожайности корнеплодов сахарной свеклы, выращенной в звене с многолетними травами, 5-8ротации севооборота
К 8 ротации в звене с черным паром наибольший уровень урожайности корнеплодов был получен при вне-сенииЫ135Р180К135 + 25 т/га навоза, ^20Р120К:20 + 50 т/га навоза и N1^190^90 в звене с черным паром и на фоне
М4бР60К45 + 50 т/га навоза, ^90Р190К:90 и N^120^0+ 25 т/га
навоза в звене с многолетними травами (табл. 5). Прибавка относительно контроля составила 62,0-80,3 % и 45,8-49,8 % соответственно. В обоих звеньях максимальный сбор сахара был получен при внесении ^0РтК90 + 25 т/га навоза и N13^180^35 + 25 т/га навоза (6,00-6,62 т/га).
Таблица 5.
Продуктивность сахарной свеклы в разных звеньях севооборота, 2000-2008 гг._
№ варианта Звено с че рным паром Звено с многолетними травами
Урожайность корнеплодов, т/га Сбор сахара, т/га Урожайность корнеплодов, т/га Сбор сахара, т/га
Без удобрений 25,1 4,45 22,9 4,58
N4^60^5 + 25 т/га навоза 34,8 5,23 35,5 5,96
N^120^0 + 25 т/га навоза 36,6 6,25 36,7 6,00
М:35Р180К:35 + 25 т/га навоза 36,1 6,16 41,3 6,62
N45P60K90 + 25 т/га навоза 34,5 5,94 35,1 5,82
N120P120K120 + 50 т/га навоза 34,7 5,66 38,3 6,22
N45P60K45 + 50т/га навоза 37,6 5,82 36,6 5,96
N190P190K190 37,0 5,97 37,1 5,86
НСР05 2,24 0,59 2,52 0,42
Прибавки урожайности корнеплодов сахарной свеклы в звене с черным паром в наибольшей степени коррелировали с содержанием обменного калия в середине вегетации и перед уборкой на глубине 0-20 и 20-40 см (г=0,934 и 0,724, 0,828 и 0,782 соответственно) (табл. 6). В звене с многолетними травами прибавки урожайности корнеплодов имели наибольший коэффициент корреляции с содержанием калия в предуборочный период (г=0,602, 0,709 и 0,539 на глубине 0-20, 20-40 и 40-60 см соответственно).
Таким образом, урожайность корнеплодов в звене с черным паром зависела от обеспеченности растений об-
менным К20, как в середине вегетации, так и перед уборкой, а в звене с многолетними травами - только перед уборкой.
Следовательно, длительно применяемые под сахарную свеклу минеральные удобрения и навоз способствовали значительному увеличению содержания обменного калия (до 47,7 %), росту урожайности корнеплодов (на 8,014,1 т/га). Рост обменной формы элемента при его отрицательном балансе, возможно, объясняется его переходом из необменного состояния. Установлена тесная корреляционная связь прибавок урожайности корнеплодов и содержания К20 верхних слоев почвы, как в середине вегетации, так и перед уборкой.
Таблица 6.
Коэффициенты корреляции содержания обменного калия и прибавок урожайности корнеплодов
Глубина, см Звено с черным паром Звено с многолетними травами
Май Июль Сентябрь Май Июль Сентябрь
0-20 0,657 0,934 0,828 0,785 0,790 0,602
20-40 0,691 0,724 0,782 0,531 -0,160 0,709
40-60 -0,427 -0,402 0,140 0,177 0,278 0,539
Список литературы:
1. Davies W.J. Plant growth substances and the regulation of growth under drought / W.J. Davies, J. Metcalfe, T.A.Lodge, A.R. da Costa. Aust. J. Plant Physiology. № 13. - 1986. - P.105-125.
2. Кураков В.И. Урожайность сахарной свеклы при удобрении. / Химизация сельского хозяйства. № 5. - 1990. - С. 60-62.
3. Пухальская Н.В., Сычев В.Г., Собачкин А.А., Павлова Н.И. Особенности калийного питания сельскохозяйственных растений в оптимальных и неблагоприятных условиях. М., ВНИИА. 2009. - 192 с.
4. Рымарь В.Т., Мухина С.В., Балюнова Е.А., Супрун С.В., Шамрай Н.В. Биологические свойства почвы
под сахарной свеклой в зависимости от различных систем удобрения. / Сахарная свекла. № 5. - 2009. -С. 11-13.
5. Соловиченко В.Д. Плодородие и рациональное использование почв Белгородской области. Белгород. Отчий край. 2005. - С.206-207.
6. Сорокин А.Е. Влияние технологии возделывания яровой пшеницы, ячменя и кормовых бобов на агрохимические свойства почвы. / Плодородие. № 3. - 2010. С. - 24-25.
7. Шафран С.А. Использование балансового метода для прогнозирования последействия удобрений. / Плодородие. № 1. - 2004. - С. 13-14.
НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗАЩИТЫ САХАРНОЙ СВЁКЛЫ ОТ СОРНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ
Гамуев Олег Владимирович
Канд. с.-х. наук, ФГБНУ «Всероссийский научно исследовательский институт сахарной свёклы и сахара имени А.Л. Мазлумова», г. Воронеж
Борьба с сорняками или контроль сорняков в посевах сахарной свёклы являются одним из решающих факторов формирования высоких и устойчивых урожаев культуры. Сахарная свёкла, в следствии медленного роста в первой половине вегетации, от всходов до смыкания листьев в междурядьях, совершенно не способна конкурировать за свет, элементы питания и воду с быстрорастущими, очень пластичными сорными растениями. Поэтому первые 6-8 недель вегетации культуры совместно с сорняками оказывают влияние на урожайность. Высокая засорённость посева в это время может привести к потерям 25% урожая. При совместном произрастании сорняков в посеве культуры в течении всего вегетационного периода
потери урожая корнеплодов могут достигать 80% [5 с. 171].
В настоящее время в посевах сахарной свёклы в ЦЧР встречается около 70 видов сорных растений. Они представлены преимущественно различными видами трёх ботанических групп: однолетними злаковыми, малолетними двудольными (широколистными) и многолетними двудольными. Самыми распространённой, трудноистре-бимый и вредоносной группой являются малолетние широколистные сорняки. Ежегодно в структуре общей засорённости они занимают доминирующее положение. На их долю приходится от 50 до 80-90 % общего количества сорных растений. Они являются представителями 15 ботани-
