CC BY
85
001: 10.24411/0044-3913-2019-10703 УДК: 631.445.4:631.81.095.337
Влияние фосфогипса и удобрений на содержание элементов питания в черноземе южном и урожайность озимой пшеницы
В. С. ЦХОВРЕБОВ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор (e-mail: tshovrebov@mail.ru);
A. Б. УМАРОВ, аспирант
B. И. ФАИЗОВА, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Л. А. СЕНЬКОВА, доктор биологических наук наук, профессор
А. А. НОВИКОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Ставропольский государственный аграрный университет, пер. Зоотехнический, 12, Ставрополь, 355017, Российская Федерация
Цель работы - изучить влияние фосфогипса и минеральных удобрений на питательный режим чернозема южного карбонатного, урожайность и качество озимой пшеницы. Исследования проводили в 2014-2017 гг. в Ставропольском крае. Схема опыта предусматривала изучение следующих вариантов: без удобрений и фосфогипса (контроль); сульфоаммофос (150 кг/га); сульфоам-мофос (250 кг/га); фосфогипс (3 т/га); фосфогипс (6 т/га); фосфогипс (12 т/ га); фосфогипс (3 т/га) + аммофос (70 кг/га) + аммиачная селитра (100 кг/га); фосфогипс (6 т/га) + аммофос (70 кг/ га) + аммиачная селитра (100 кг/га); фосфогипс (12 т/га) + аммофос (70 кг/ га) + аммиачная селитра (100 кг/га); аммофос (70 кг/га) + аммиачная селитра (100 кг/га). Внесение серосодержащих минеральных удобрений и фосфогипса привело к увеличению обеспеченности почвы нитратным азотом на 4...13 мг/кг, подвижным фосфором - на 13,5.17,0 мг/кг, подвижной серой на 2.8 мг/кг. Наибольшие в опыте изменения величин этих показателей отмечены при совместном внесении фосфогипса, аммофоса и аммиачной селитры. В результате по содержанию подвижной серы почва переходила из низко- в средне- и высокообеспеченную. Применение удобрений и мелиоранта не оказывало существенного влияния на содержание подвижного калия в почве. Внесение фосфогипса в чистом виде в дозах 3, 6 и 12 т/га увеличивало сбор зерна озимой пшеницы в 2016 г. на 22,4. 27,6 %, в 2017 г. на 19,3.20,5 %, а совместно с минеральными удобрениями - на 39,4.44,7 %
и 22,6.33,6 % соответственно. Натура зерна достоверно увеличивалась только в вариантах с фосфогипсом. Содержание белка в зерне изменялось по вариантам от 13,3 до 13,6 %, клейковины - от 19,5 до 20,2 %.
Ключевые слова: чернозём южный, фосфогипс, сульфоаммофос, подвижная сера, питательный режим почвы, озимая пшеница, урожайность, белок, клейковина.
Для цитирования: Влияние фосфогипса и удобрений на содержание элементов питания в черноземе южном и урожайность озимой пшеницы / В. С. Цховребов, А. Б. Умаров, В. И. Фаизова и др.// Земледелие. 2019. № 7. С. 15-17. йС1: 10.24411/0044-3913-2019-10703.
Сегодня в чернозёмах Ставропольского края происходят значительные изменения содержания элементов питания [1, 2, 3]. Кроме того, они отличаются низкой обеспеченностью подвижной серой. При этом ещё в 70-е и 80-е годы прошлого столетия почвы региона характеризовались средним, а иногда и повышенным ее содержанием, но в результате некомпенсируемого выноса серы с урожаем произошло их обеднение [4, 5, 6].
Сера входит в состав белков и поэтому определяет не только размеры, но и качество продукции сельскохозяйственных культур [7]. Если в 70-е и 80-е годы прошлого столетия основная часть зерна озимой пшеницы была 3-го и 2-го класса, то в последние годы содержание клейковины редко превышает 26 % и зерно соответствует преимущественно 4-му, реже - 3-му классу. В отдельные годы около трети зерновой продукции приходится на фураж [8]. Недостаток в почве серы - одна из причин сложившейся ситуации [9].
Цель работы - изучить влияние фосфогипса и минеральных удобрений на содержание подвижных форм основных элементов питания и серы в чернозёме южном,урожайность и качество зерна озимой пшеницы.
Исследования проводили в СПК-колхозе «Родина» Красногвардейского района Ставропольского края
в 2014-2017 гг. Полевой опыт с раздельным и совместным применением фосфогипса, сульфоаммофоса, аммофоса и аммиачной селитры заложен в 2014 г. по следующей схеме: без удобрений и фосфогип-са - контроль; сульфоаммофос -150 кг/га; сульфоаммофос - 250 кг/га; фосфогипс - 3 т/га; фосфо-гипс - 6 т/га; фосфогипс - 12 т/га; фосфогипс (3 т/га) + аммофос (70 кг/ га) + аммиачная селитра (100 кг/га); фосфогипс (6 т/га) + аммофос (70 кг/ га) + аммиачная селитра (100 кг/га); фосфогипс (12 т/га) + аммофос (70 кг/га) + аммиачная селитра (100 кг/ га); аммофос (70 кг/га) + аммиачная селитра (100 кг/га). Почва опытного участка - чернозём южный карбонатный среднемощный малогумусный тяжелосуглинистый на лёссовидных суглинках. Реакция среды - щелочная (рН=8,2), сумма обменных оснований - 27...28 мг-экв/100 г, содержание гумуса - 3,4.3,5 %, нитратного азота - 10.15 мг/кг, подвижного фосфора - 18.20 мг/кг, калия - 320.330 мг/кг [9]. Опыт заложен в соответствии с общепринятой методикой, размещение вариантов рендомизированное, по-вторность трёхкратная. Высевали сорт озимой пшеницы Таня. Фосфо-гипс исследовали в последействии, минеральные удобрения вносили ежегодно. Предшественник озимой пшеницы - горох.
Фосфогипс содержал в среднем 20.22 % Са, 1,4 % Мд; 1,4 % Р2О5; 20,2 % Б; 0,17.0,20 % р 0,1 % В; 1 % Мп; 0,01 % Си; 0,05 % Zn; 0,03 % Со; 0,05 % Мо. Содержание в почве подвижного фосфора и калия определяли по методу Мачигина, подвижной серы - по методу ЦИНАО, нитратного азота - потенциометрически в фазе молочной спелости культуры. Урожайность учитывали методом прямого комбайнирования.
Результаты исследований свидетельствуют, что применение фосфогипса и удобрений оказывало влияние на содержание подвижных форм элементов питания в пахотном слое почвы (табл. 1). Нитратного азота было больше всего в вариантах с аммиачной селитрой. Внесение фосфогипса также обеспечивало достоверное увеличение содержания Ы-ЫО3, хотя и незначительное, ы что можно связать с активизацией е микробиологической деятельности. л Наиболее высокие величины этого Д показателя отмечены при совмест- л ном использовании мелиоранта и е удобрений. 2
Применение сульфоаммофоса в 7 дозах 150 и 250 кг/га увеличивало м содержание подвижного фосфора 1 в 2016 г. на 4,6.5,1 мг/кг, в 2017 г. - 9
1. Влияние применения фосфогипса и удобрений на содержание подвижных форм элементов питания
в слое почвы 0.. .20 см, мг/кг
Вариант 2016 2017
N03 Р205 К20 Б N03 Р205 К20 Б
Контроль 9,0 18,8 320 4,3 6,6 20,9 329 3,3
Сульфоаммофос, 150 кг/га 12,4 23,4 329 6,4 9,6 27,9 323 7,4
Сульфоаммофос, 250 кг/га 13,6 23,9 327 6,7 11,6 28,1 326 7,7
Фосфогипс, 3 т/га 12,9 22,0 325 6,5 7,7 24,6 327 6,5
Фосфогипс, 6 т/га 14,4 24,1 323 7,6 8,2 25,7 328 7,6
Фосфогипс, 12 т/га 14,8 24,6 325 9,9 8,4 26,3 328 7,9
Фосфогипс (3 т/га) + аммофос (70 кг/га) + 21,3 32,3 328 11,9 17,5 30,1 327 8,9
аммиачная селитра (100 кг/га)
Фосфогипс (6 т/га) + аммофос (70 кг/га) + 22,4 33,7 322 12,5 17,7 30,9 317 10,5
аммиачная селитра (100 кг/га)
Фосфогипс (12 т/га) + аммофос (70 кг/га) + 21,9 35.8 324 13,9 19,6 31,1 321 12,9
аммиачная селитра (100 кг/га)
Аммофос (70 кг/га) + аммиачная селитра (100 кг/га) 18,8 25,6 317 5,1 16,6 27,0 322 5,4
НСР05 1,8 2,0 11 1,2 2,1 2,5 10 1,4
на 6,0...6,2 мг/кг [9]. Аналогичным было и влияние фосфогипса, причем значительной разницы между изучаемыми дозами не отмечено. Внесение аммофоса и аммиачной селитры повысило содержание подвижного фосфора на 6,8 мг/кг Наибольшие величины этого показателя в опыте зафиксированы при совместном использовании фосфогипса, аммофоса и аммиачной селитры - рост составил от 13,5 до 17,0 мг/кг
На содержание подвижного калия применение удобрений и мелиоранта не оказывало существенного влияния.
Наибольший интерес в наших исследованиях представляли изменения содержания подвижной серы в почве. Установлено, что наименьшей величина этого показателя была в контрольном варианте и составляла 4,3 мг/кг в 2016 г и 3,3 мг/кг в 2017 г При внесении сульфоаммофоса она возрастала на 2,1.2,4 мг/кг в 2016 г и на 4,1.4,3 мг/кг в 2017 г, а при внесении 3, 6 и 12 т/га фосфогипса - на 2.5 мг/ кг В результате почва из разряда низкообеспеченных переходила в категорию среднеобеспеченных по этому элементу питания. Наибольшее увеличение содержания серы в опыте отмечено при совместном внесении мелиоранта и удобрений -
в вариантах с внесением фосфогип-са в дозах 6 и 12 т/га совместно с аммофосом и аммиачной селитрой почва классифицировалась как высокообеспеченная.
При учёте урожайности озимой пшеницы в 2016-2017 гг. выявлено, что наименьшей в опыте она была в контроле и составляла 5,25.5,88 т/га (табл. 2). Внесение сульфоаммофоса в дозах 150 и 250 кг/га обеспечивало прибавку на 12,4. 13,3 и 12,7.16,4 % соответственно. Применение фосфогипса привело к более высокому эффекту, чем внесение сульфоаммофоса. Урожайность возрастала на 19,3.27,6 % при незначительной разнице между дозами внесения. Следовательно, эффективность мелиоранта будет определяться продолжительностью последействия, которая зависит от дозы внесения.
Эффект от применения аммофоса и аммиачной селитры в оба года находился на уровне влияния фосфогипса, внесенного в дозе 12 т/га.
Наибольшее увеличение урожайности в опыте достигалось при совместном использовании фос-фогипса и минеральных удобрений. Применение мелиоранта в дозе 3 т/ га, аммофоса (70 кг/га) и аммиачной селитры (100 кг/га) обеспечивало
прибавку урожая 1,33.2,07 т/га, или 22,6.39,4 %, по отношению к контролю. При внесении 6 т/га фос-фогипса совместно с удобрениями сбор зерна увеличивался на 30,9. 41,7 %, 12 т/га - на 33,6.44,7 %.
Влияние фосфогипса без минеральных удобрений было значительно слабее, чем при их совместном применении.
Аназиз качества произведенной продукции показал следующие результаты (табл. 3). Можно было ожидать, что на бедной по обеспеченности подвижной серой почве внесение серосодержащих удобрений и мелиорантов существенно улучшит качество формируемой продукции. Однако в наших исследованиях этого не произошло. Качество зерна по вариантам опыта различалось незначительно. Лишь по величине показателя натуры зафиксировано достоверное повышение в вариантах с применением фосфогипса. По содержанию белка отмечена тенденция к увеличению в вариантах с удобрениями и мелиорантом, в сравнении с контролем. В целом по опыту оно варьировало в пределах от 13,3 до 13,9 %. Аналогичная картина наблюдалась и по содержанию клейковины, которое изменялось от 19,3 до 22,1 %, что
2. Влияние фосфогипса и удобрений на урожайность озимой пшеницы
Урожайность, т/га Прибавка
Вариант 2016 г. 2017 г.
2016 г. 2017 г. т/га | % т/га | %
Контроль 5,25 5,88 - - - -
Сульфоаммофос, 150 кг/га 5,95 6,61 0,70 13,3 0,73 12,4
Сульфоаммофос, 250 кг/га 6,11 6,63 0,86 16,4 0,72 12,7
Фосфогипс, 3 т/га 6,43 7,07 1,18 22,4 1,19 20,2
Фосфогипс, 6 т/га 6,68 7,02 1,43 27,2 1,14 19,3
Фосфогипс, 12 т/га 6,70 7,09 1,45 27,6 1,10 20,5
Фосфогипс (3 т/га) + аммофос (70 кг/га) + аммиачная селитра (100 кг/га) 7,32 7,21 2,07 39,4 1,33 22,6
Фосфогипс (6 т/га) + аммофос (70 кг/га) + аммиачная селитра (100 кг/га) 7,44 7,70 2,19 41,7 1,82 30,9
Фосфогипс (12 т/га) + аммофос (70 кг/га) + аммиачная селитра, 100 кг/га 7,60 7,86 2,35 44,7 1,98 33,6
Аммофос (70 кг/га) + аммиачная селитра (100 кг/га) 6,55 7,11 1,30 24,8 1,23 20,9
НСР05 0,18 0,15
2016 г. 2017 г.
Вариант натура, г/л содержание, % натура, г/л содержание, %
белка | клейковины белка | клейковины
Контроль 743 13,3 20,0 730 13,9 22,1
Сульфоаммофос, 150 кг/га 752 13,5 19,6 775 13,5 21,6
Сульфоаммофос, 250 кг/га 757 13,4 19,8 763 13,6 21,9
Фосфогипс, 3 т/га 760 13,4 19,3 767 13,2 21,3
Фосфогипс, 6 т/га 758 13,5 19,7 770 13,7 21,9
Фосфогипс, 12 т/га 758 13,4 19,5 775 13,3 21,7
Фосфогипс (3 т/га) + аммофос (70 кг/га) + аммиачная селитра (100 кг/га) 754 13,4 20,2 770 13,4 21,6
Фосфогипс (6 т/га) + аммофос (70 кг/га) + аммиачная селитра (100 кг/га) 751 13,6 19,9 770 13,3 21,9
Фосфогипс (12 т/га) + аммофос (70 кг/га) + аммиачная селитра (100 кг/га) 753 13,5 19,6 770 13,7 22,0
Аммофос (70 кг/га) + аммиачная селитра (100 кг/га) 754 13,4 19,8 757 13,7 22,0
НСР05 11 0,4 0,7 10 0,5 0,8
соответствует четвертому классу качества.
Необходимо отметить, что использованный для закладки опыта сорт озимой пшеницы Таня по своим генотипическим особенностям характеризовался хорошей урожайностью, но невысоким качеством зерна, которое слабо изменялось при увеличении обеспеченности почвы подвижной серой.
Таким образом, применение в условиях Ставропольского края на южных карбонатных черноземах серосодержащих минеральных удобрений и фосфогипса обеспечивает увеличение содержания в почве нитратного азота, подвижных соединений фосфора и серы. Почва из разряда низкообеспеченной переходит в категорию средне- и высокообеспеченной по этому элементу питания.
Внесение фосфогипса в дозах 3, 6 и 12 т/га увеличивает сбор зерна сорта озимой пшеницы Таня в зависимости от метеоусловий на 19,3.27,6 % при отсутствии значительной разницы между дозами мелиоранта. Совместное применение минеральных серосодержащих удобрений и фосфогипса в указанных дозах приводило к увеличению урожайности зерна на 22,6...44,7 % и не оказывало существенного влияния на содержание белка и клейковины, но повышало натуру зерна в оба года на 8.45 г/л (1,1.6,2 %), по отношению к контролю.
Литература.
1. Soil fertility problems in Central Ciscaucasia / V. S. Tskhovrebov, V. I. Faizova, A. M. Nikiforova etc. // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2017. Т. 8. № 6. С. 574-580.
2. Бурлай А. В., Фурсов А. Д. Оценка агрохимического и эколого-токсико-логического состояния земель сельскохозяйственного назначения в западной части Ставропольского края // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 4. С. 16-19.
3. Шеховцов Г. А., Чайкина Н. Н. Мониторинг плодородия почв // Земледелие. 2018. № 6. С. 21-26.
4. Титова В. И., Дабахов М. В., Даба-хова Е. В. Агроэкосистемы: проблемы функционирования и сохранения устойчивости. - Н. Новгород: НГСХА, 2002. 156 с.
5. Слюсарев В. Н. Сера в почвах Северо-Западного Кавказа (агроэколо-гические аспекты): монография. Краснодар: КубГАУ, 2007. 230 с.
6. Власенко В. П. Техногенная деградация почв и методы ее регулирования // Труды КубГАУ. Краснодар. 2012. Вып. № 39. С. 69-72.
7. Швец Т. В. Плодородие почв низменно-западинного агроландшафта Азово-Кубанской низменности при возделывании сельскохозяйственных культур: автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук. Краснодар. 2009. 18 с.
8. Effect of density soil on productivity of winter wheat in terms of area with moderate moisturize / E. B. Drepa, A. S. Golub, Ju. A. Bezgina etc. // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2017. Т. 8. № 6. С. 805-808.
9. Влияние фосфогипса и серосодержащих удобрений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы на черноземе / В. С. Цховребов, А. Б. Умаров, А. М. Никифорова и др. // Агрохимический вестник. 2018. № 4. С. 21-23.
Influence of Phosphogypsum and Fertilizers on the Content of Nutrients in Southern Chernozem and on the Winter Wheat Yield
V. S. Tskhovrebov, A. B. Umarov, V. I. Faizova, L. A. Senkova, A. A. Novikov
Stavropol State Agrarian University, per. Zootekhnicheskii, 12, Stavropol', 355017, Russian Federation
Abstract. The work aimed to study the effect of phosphogypsum and mineral fertilizers on the nutritional regime of southern carbonate chernozem, yield and grain quality of winter wheat. The studies were carried
out in 2014-2017 in the Stavropol Krai. The experiment design included the following options: without fertilizers and phosphogypsum (the control); ammonium phosphate sulfate, 150 kg/ha; ammonium phosphate sulfate, 250 kg/ha; phosphogypsum, 3 t/ha; phosphogypsum, 6 t/ha; phosphogypsum, 12 t/ ha; phosphogypsum, 3 t/ha + ammophos, 70 kg/ha + ammonium nitrate, 100 kg/ha; phosphogypsum, 6 t/ha + ammophos, 70 kg/ ha + ammonium nitrate, 100 kg/ha; phosphogypsum, 12 t/ha + ammophos, 70 kg/ha + ammonium nitrate, 100 kg/ha; ammophos, 70 kg/ha + ammonium nitrate, 100 kg/ha. The application of sulphur-containing mineral fertilizers and phosphogypsum led to an increase in the content of nitrate nitrogen in the soil by 4-13 mg/kg, mobile phosphorus - by 13.5-17.0 mg/kg, mobile sulphur by 2-8 mg/ kg. The greatest changes in the values of these indicators in the experiment were noted at the combined application of phosphogypsum, ammophos, and ammonium nitrate. According to the content of mobile sulphur, the soil transferred from low provided type to medium and high provided. The use of fertilizers and ameliorant did not have a significant effect on the content of exchange potassium in the soil. The application of phosphogypsum separately in the doses of 3, 6, and 12 t/ha increased winter wheat grain yield by 22.4-27.6% in 2016 and by 19.3-20.5% in 2017, and together with mineral fertilizers - by39.4-44.7% and 22.6-33.6%, respectively. Grain-unit significantly increased only in variants with phosphogypsum. The protein content in the grain varied from 13.3 to 13.6%, the gluten content - from 19.5 to 20.2%.
Keywords: southern chernozem; phosphogypsum; ammonium phosphate sulfate; mobile sulphur; soil nutrient regime; winter wheat; productivity; protein; gluten.
Author details: V. S. Tskhovrebov, D. Sc. (Agr.), prof. (e-mail: tshovrebov@ mail.ru); A. B. Umarov, post graduate student; V. I. Faizova, D. Sc. (Agr.), prof.; L. A. Senkova, D. Sc. (Biol.), prof.; ^ A. A. Novikov, Cand. Sc. (Agr.), assoc. prof.
For citation: Tskhovrebov V. S., Uma- e rov A. B., Faizova V. I., Senkova L. A., e Novikov A. A. Influence of Phosphogypsum s and Fertilizers on the Content of Nutrients ^ in Southern Chernozem and on the Winter 2 Wheat Yield. Zemledelie. 2019. No. 7. 7 Pp. 15-17(in Russ.). DOI: 10.24411/0044- M 3913-2019-10703. O
