CC BY
40
УДК 631.816:631.445.1:633.1 DOI 10.24411/0235-2516-2018-10021
ВЛИЯНИЕ ФОСФОГИПСА И СЕРОСОДЕРЖАЩИХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ НА ЧЕРНОЗЕМЕ
В.С. Цховребов, д.с.-х.н., А.Б. Умаров, А.М. Никифорова, к.с.-х.н., Д.В. Калугин, к.с.-х.н.
Ставропольский государственный аграрный университет, e-mail: [email protected]
На черноземе южном карбонатном был заложен полевой опыт по изучению влияния фосфо-гипса и серосодержащих удобрений при выращивании озимой пшеницы. Определение содержания подвижного фосфора и обменного калия в почве проводили по Мачигину в модификации ЦИ-НАО, подвижной серы по методике ЦИНАО, нитратного азота потенциометрическим методом в период молочно-восковой спелости пшеницы. Урожайность учитывали методом сплошного комбайнирования делянок опыта. Установлено увеличение в содержании подвижных соединений фосфора и серы при применении не только сульфоаммофоса, но и фосфогипса, при этом разницы в исследуемом показателе между различными дозами мелиоранта не обнаружили. Применение сульфоаммофоса, фосфогипса и особенно совместное применение мелиоранта с аммофосом и аммиачной селитрой увеличивает урожайность в среднем на 20-33%, но не влияет на качество зерна озимой пшеницы сорта Таня.
Ключевые слова, чернозем, фосфогипс, сульфоаммофос, подвижная сера, озимая пшеница, урожайность, качество зерна.
INFLUENCE OF PHOSPHOGYPSUM AND SULFUR-CONTAINING FERTILIZERS ON YIELD AND QUALITY OF WINTER WHEAT ON CHERNOZEM
Dr.Sci. V.S. Tskhovrebov, A.B. Umarov, Ph.D. A.M. Nikiforova, Ph.D. D.V. Kalugin
Stavropol State Agrarian University, e-mail: [email protected]
In the southern carbonate chernozem, a field experiment was established to study the effect of phosphogypsum and sulfur-containing fertilizers on the cultivation of winter wheat. The content of mobile phosphorus and exchangeable potassium was produced by Machigin in the modification of CINAO, mobile sulfur by the CINAO method, nitrate nitrogen by the potentiometric method during the milky wax ripeness of the wheat. The yield was recorded by the method of continuous harvesting of the plots of the experiment. An increase in the content of mobile phosphorus and sulfur in the use of not only sulphoammophos but also phosphogypsum was found, while differences in the investigated index between different doses of meliorant were not found. The use of sulfoammophos, phosphogypsum and, in particular, joint application of ameliorant with ammophos and ammonium nitrate increases the yield by an average of20-33%, but does not affect the quality of the grain of winter wheat of the Tanya variety.
Keywords. chernozem, phosphogypsum, sulfoammophos, mobile sulfur, winter wheat, yield, grain quality.
Сера играет важную роль в жизни растений. Она входит в состав белков и напрямую влияет на качество и количество получаемой продукции [1]. Содержание серы в литосфере составляет 0,09%, в почвах - 0,85%, что характеризуется низкой концентрацией этого элемента питания и служит лимитирующим фактором продуктивности сельскохозяйственных угодий [2, 3]. Почвы агроценозов претерпевают постоянное обеднение за счет выноса элементов питания и с урожаем [4]. Черноземы Центрального Предкавказья еще 30-40 лет назад характеризовались средним, а иногда и повышенным содержанием подвижной серы. В настоящее время обеспеченность почв по этому элементу питания оценивается как низкая [5-8], что препятствует получению качественной сельскохозяйственной продукции.
Цель исследований - изучить влияние фосфо-гипса и серосодержащих удобрений на содержание подвижной серы в почве, а также на урожайность и качество озимой пшеницы.
Объект и методы исследований. В условиях СПК-колхоза «Родина» Красногвардейского района Ставропольского края в 2014 г. заложен полевой опыт с раздельным и совместным применением фосфогипса, сульфоаммофоса, аммофоса и аммиачной селитры. Почва - чернозем южный карбонатный среднемощный малогумусный тяжелосуглинистый на лессовидных суглинках. Содержание гумуса в пахотном слое составляет 3,8%, рНн2о 8,3; сумма обменных оснований 25,4 мг-экв/100 г; содержание подвижного фосфора и обменного калия 24,7 и 370 мг/кг соответственно; содержание по-
движной серы 3,5 мг/кг. Опыт заложен в соответствии с общепринятой методикой, размещение вариантов рендомизированное, повторность трехкратная. Культура - озимая пшеница сорта Таня.
Фосфогипс - продукт химической флотации апатитового концентрата. Его получают путем орошения апатита серной кислотой. При этом полученная фосфорная кислота идет на приготовление фосфорных удобрений, а гипс идет в отвал. Он содержит в среднем 20-22% Са, 1,4% М& 1,4% Р2О5; 20,2% Б; 0,170,20% Б; 0,1% В; 1% Мп; 0,01% Си; 0,05% 2п; 0,03% Со; 0,05% Мо. Фосфогипс вносили в 2 приема. Вначале половину от применяемой дозы, затем лущение на глубину 12-14 см с последующей вспашкой. После этого вносили вторую половину дозы с последующим дискованием для полного перемешивания фосфогипса с почвой. Сульфоаммофос и аммофос вносили при посеве, аммиачную селитру в весеннюю подкормку.
Содержание подвижного фосфора и обменного калия определяли по Мачигину, подвижной серы по методу ЦИНАО, нитратного азота потенциомет-рическим методом в период молочно-восковой спелости пшеницы. Урожайность учитывали методом сплошного комбайнирования делянок опыта.
Результаты. Применение фосфогипса и удобрений ожидаемо повлияло на содержание элементов питания (табл. 1). Наибольшим количество нитратного азота было на вариантах с внесением азотных удобрений. Применение сульфоаммофоса слабо повлияло на данный показатель. Необходимо отметить, что и применение фосфогипса тоже повлияло на содержание нитратного азота, хотя и незначительно, но достоверно. Возможно, это происходит за счет увеличения микробиологической активности при внесении относительно богатого субстрата, каким является фосфогипс.
Изменения в содержании подвижного фосфора было аналогичным нитратному азоту. Увеличение количества Р2О5 на варианте с фосфогипсом не может быть связано только с его присутствием в данном мелиоранте. Во-первых, его там было только 1,4%, во-вторых, анализ почвы проведен был на третий год последействия. К тому же наиболее высоким
содержание подвижного фосфора было при совместном внесении фосфогипса и аммофоса. Следовательно, и здесь вмешался фактор, обусловленный микробиологической деятельностью. На содержание обменного калия применение удобрений и мелиоранта не оказало существенного влияния.
Основным изучаемым элементом в исследованиях была сера, установлено, что ее содержание существенно изменялось по вариантам. Внесение суль-фоаммофоса в дозе 150 кг/га увеличило содержание подвижной серы в 2,2 раза, в дозе 250 кг/га - в 2,6 раза. Аналогично и отдельное применение фосфо-гипса в дозах 3, 6 и 12 т/га увеличило количество этого элемента в 2,0, 2,3 и в 2,4 раза. Примечательно, что различные дозы мелиоранта и удобрения не существенно повлияли на изучаемый показатель. Разница, по всей вероятности, будет прослеживаться только в длительности последействия фосфогипса. Наиболее высокое содержание подвижной серы было при совместном внесении мелиоранта с аммофосом и селитрой, особенно в варианте 9. Стоит обратить внимание на то, что разница между вариантами 7, 8 и 9 обусловлена дозой фосфогипса. Следовательно, при совместном внесении фосфогипса и удобрений доза мелиоранта имеет значение. Почвы при совместном внесении фосфогипса (12 т/га), аммофоса (70 кг/га) и аммиачной селитры (100 кг/га) переходят из разряда низко обеспеченных в контроле и среднеобеспеченных в остальных вариантах в разряд высокообеспеченных по содержанию подвижной серы.
При учете урожайности озимой пшеницы выявлено, что наименьшей она была в контроле - 5,88 т/га (табл. 2). В результате применения сульфоам-мофоса урожайность увеличилась на 0,73 т/га, или на 12,4%. Применение более высокой дозы не существенно влияло на урожайность, разница была в пределах ошибки опыта. Применение фосфогипса увеличило сбор зерна озимой пшеницы на 19,320,5% при отсутствии разницы между дозами. Следовательно, его доза будет определять не количество получаемого урожая, а продолжительность действия мелиоранта во времени. Традиционно в хозяйстве применяют в среднем 70 кг аммофоса перед посевом
1. Влияние применения фосфогипса и удобрений на содержание элементов питания, мг/кг
Вариант ]]Оз Р2О5 К2О S
1. Контроль 6,6 20,9 329 3,3
2. Сульфоаммофос, 150 кг/га 9,6 27,9 323 7,4
3. Сульфоаммофос, 250 кг/га 11,6 28,1 326 8,7
4. Фосфогипс, 3 т/га 7,7 24,6 327 6,5
5. Фосфогипс, 6 т/га 8,2 25,7 328 7,6
6. Фосфогипс, 12 т/га 8,4 26,3 328 7,9
7. Фосфогипс, 3 т/га + аммофос, 70 кг/га + аммиачная селитра, 100 кг/га 17,5 30,1 327 8,9
8. Фосфогипс, 6 т/га + аммофос, 70 кг/га + аммиачная селитра, 100 кг/га 17,7 30,9 317 10,5
9. Фосфогипс, 12 т/га + аммофос, 70 кг/га + аммиачная селитра, 100 кг/га 19,6 31,1 321 12,9
10. Аммофос, 70 кг/га + аммиачная селитра, 100 кг/га 16,6 27,0 322 5,4
НСР05, мг/кг 2,1 2,5 9,6 1,4
Sx, % 1,5 2,1 2,8 1,9
2. Урожайность и качество зерна озимой пшеницы сорта Таня по вариантам опыта
Вариант Урожай- Прибавка Натура, Содержание Содержание
ность, т/га т/га % г/л белка, % клейковины, %
1 5,88 - - 730 13,9 22,1
2 6,61 0,73 12,4 775 13,5 21,6
3 6,63 0,72 12,7 763 13,6 21,9
4 7,07 1,19 20,2 767 13,2 21,3
5 7,02 1,14 19,3 770 13,7 21,9
6 7,09 1,10 20,5 775 13,3 21,7
7 7,21 1,33 22,6 770 13,4 21,6
8 7,70 1,82 30,9 770 13,3 21,9
9 7,86 1,98 33,6 770 13,7 22,0
10 7,11 1,23 20,9 757 13,7 22,0
НСР05, т/га 0,15 12,3 0,5 0,8
S, % 3,1 2,4 2,1 3,0
Примечание. Расшифровка вариантов дана в таблице 1.
озимой пшеницы и 100 кг аммиачной селитры в подкормку. При совмещении этих доз с фосфогипсом в дозах 3, 6 и 12 т/га урожайность озимой пшеницы увеличилась на 22,6%, 31,4 и 33,6% соответственно. Такой результат оказался несколько не логичным, так как раздельное применение мелиоранта не оказывает влияния на продуктивность пшеницы, а его совместное применение с одинаковыми дозами минеральных удобрений достоверно повышает исследуемую величину в зависимости от дозы фосфогипса. Причина этого, по-видимому, скрыта в увеличении содержания нитратного азота, подвижных фосфора и серы на этих вариантах. Возможно также и повышение активности в действии микроэлементов, которыми богат данный мелиорант.
На почвах бедных по содержанию подвижной серы применение серосодержащих удобрений или внесение серы должно привести к повышению качества зерна озимой пшеницы [9, 10]. Как показали исследования, этого не происходит (табл. 2). Применение удобрений и фосфогипса как совместно, так и раздельно не повлияло на основные показатели качества продукции. Содержание белка по вариантам колебалось от 13,2 до 13,9%, а клейковины - от 21,3 до 22,1%. Скорее всего это связано со спецификой высеваемого сорта пшени-
цы. Сорт Таня выведен как высокоурожайный, но направленный на получение урожая не высокого качества. Возможно другой сорт, селекция которого направлена на получение урожая высокого качества, был бы отзывчив на внесение серосодержащих удобрений и имел бы другие показатели содержания белка и клейковины. Некоторые изменения качественных показателей обнаружены в натуре зерна. По сравнению с контролем (730 г/л) произошло увеличение этого показателя на всех вариантах.
Выводы: 1. Применение фосфогипса совместно с минеральными удобрениями увеличивает содержание подвижной серы в почвах и они из разряда низко обеспеченных переходят в разряд высокообеспеченных по этому элементу питания. 2. Применение фосфогипса в дозах 3, 6 и 12 т/га увеличило сбор зерна озимой пшеницы на 19,3-20,5% при отсутствии разницы между дозами. При совмещении этих доз фосфогипса с аммофосом (70 кг/га) и аммиачной селитрой (100 кг/га) урожайность увеличилась соответственно на 22,6%, 31,4 и 33,6%. 3. Применение фосфогипса и минеральных удобрений не влияло на качество зерна озимой пшеницы сорта Таня.
Литература
1. Слюсарев В.Н. Свойства черноземов Западного Предкавказья и обеспеченность их серой // Труды КубГАУ, 2006, № 2. - С. 157-165.
2. Есаулко А.Н., Агеев В.В. Совершенствование системы удобрений в севооборотах Центрального Предкавказья // Агрохимический вестник, 2005, № 4. - С. 7-11.
3. Власенко В.П. Техногенная деградация почв и методы ее регулирования // Труды КубГАУ, 2012, № 39. - С. 69-72.
4. Коростелев С.А., Есаулко А.Н. Оптимизация азотного питания озимого ячменя в зоне неустойчивого увлажнения // Агрохимический вестник, 2009, № 2. - С. 26-27.
5. Голосной Е.В., Сигида М.С., Подколзин А.И., Донцов А.Ф., Сычев В.Г., Куценко А.А. Изучение влияния систем удобрения построенных на различных принципах на динамику агрохимических показателей чернозема выщелоченного и продуктивность озимой пшеницы // Вестник АПК Ставрополья, 2016, № 1(21). - С. 167-171
6. Вольтерс И.А., Власова О.И., Трубачева Л.Ю. Влияние предшественников озимой пшеницы на агрофизические факторы плодородия и урожайность в условиях в условиях умеренно влажной зоны // Агрохимический вестник, 2011, № 4. - С. 16-17.
7. Дорожко Г.Р., Пенчуков В.М., Передериева В.М., Власова О.И. Биологизация земледелия Ставрополья // Вестник АПК Ставрополья, 2013, № 2(10). - С. 31-35.
8. Швец Т.В. Плодородие почв низменно-западинного агроландшафта Азово-Кубанской низменности при возделывании сельскохозяйственных культур: автореф. дисс. к.с.-х.н. - Краснодар: КубГАУ, 2009. - С. 14-18.
9. Шеуджен А.Х., Слюсарев В.Н., Бондарева Т.Н., Гуторова О.А., Осипов М.А., Есипенко С.В. Влияние длительного применения удобрений на содержание серы и трансформацию ее соединений на черноземе выщелоченном // Труды КубГАУ, 2015, № 53. - С. 173-177.
10. Слюсарев В.Н. Баланс серы при возделывании озимой пшеницы различными технологиями // Труды КубГАУ, 2008, № 13. - С. 101-106.
