CC BY
54
УДК 631.83
ВЛИЯНИЕ КАЛИЙНЫХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР И КАЛИЙНОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЧВ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ
Е.Г. Тюрникова, к.с.-х.н., В.И. Титова, д.с.-х.н., Е.П. Ренжина, О.Д. Шафронов, д.с.-х.н.
Нижегородская ГСХА, e-mail: [email protected]
В статье представлена информация о содержании обменного калия в почвах Нижегородской области. Установлено, что на фоне дефицитного баланса обеспеченность почв доступными формами элемента остается стабильной. Анализ калийного состояния показал, что длительное применение средних доз калийных удобрений в основном способствует увеличению содержания необменного калия в почве, разовое внесение высоких доз - водорастворимого калия. Результаты полевых и вегетационных опытов свидетельствуют, что применение калийных удобрений на светло-серых лесных почвах и выщелоченных черноземах эффективно: прибавки урожая достигают 70% и более.
Ключевые слов: дозы калийных удобрений, урожайность, калийный режим почв.
INFLUENCE OF POTASH FERTILIZERS ON YIELD OF AGRICULTURAL CROPS AND POTASH CONDITION OF SOILS IN NIZHNIY NOVGOROD REGION E.G. Tyurnikova, V.I. таоуа, E.P. Renzhina, O.D. Shafronov
There is given the information on the maintenance of exchange potash in soils of Nizhniy Novgorod region in the article. It is established, that against scarce balance security of soils accessible forms of an element remains stable. The analysis of a potash condition has shown, that long application of average doses of potash fertilizers basically promotes increase in the maintenance not exchange potash in soil, single entering of high doses - water-soluble калия. Results offield and vegetative experiences testify that application of potash fertilizers on light grey wood soil and leached chernozem is effective: crop increases reach 70% and more.
Keywords: doses ofpotash fertilizers, yield, potassium regime of soils.
Одно из главных условий получения урожая - полное обеспечение культур необходимыми для них питательными веществами, среди которых важнейшее место принадлежит калию. Многие ученые [1-4] отмечают многосторонние функции этого элемента в жизни растений и высокую значимость калийных удобрений. В связи с этим, одно из направлений исследований кафедры агрохимии и агроэкологии Нижегородской ГСХА - изучение калийного состояния основных типов почв, имеющих распространение в области, а также вопросов применения калийных удобрений под сельскохозяйственные культуры.
Несмотря на очевидную значимость элемента, количество вносимых калийных удобрений в последние годы
крайне низкое как в абсолютном, так и в относительном (в сравнении с азотом и фосфором) выражении. Так, в начале 90-х годов ХХ века, когда применение удобрений в Нижегородской области было еще существенным (137 кг д.в./га), на 1 гектар пашни вносили по 36 кг калия [5, 6]. После 1991 г. началось падение применения калийных удобрений, которое продолжалось до 2000 г., а в настоящее время стабилизировалось на уровне 4,2 кг д.в./га (2009 г.). При этом в 1991 г. баланс по калию был положительным (+9,2 кг/га), в 1995 г. он составил -10,9 кг/га, а к 2009 г. эта цифра снизилась до -17,6 кг/га (рисунок).
Оценивая динамику содержания обменного калия, следует обратить внимание на то, что, несмотря на дефицит-
Содержание и баланс калия в почвах Нижегородской области
10 Агрохимический вестник • № 2 - 2011
ный баланс данного элемента, уменьшения степени обеспеченности им почв практически не происходит. Вслед за некоторым снижением показателя, наблюдавшегося до середины 2000 гг., последовало его увеличение, в результате которого содержание обменного калия в 2009 г. достигло уровня начала 90-х годов ХХ века. Таким образом, прямой связи между количеством вносимых удобрений и содержанием обменных форм калия в почве не установлено. Данный факт может быть связан с перераспределением почвенного калия между различными группами, в результате которого постоянное пополнение доступных форм обеспечивается за счет обеднения калийного фонда в целом. При этом поддержание стабильных характеристик данной системы длительное время во многом обеспечивают высокие общие запасы элемента, созданные в период интенсивной химизации (60-80 гг. ХХ века) [7].
Для более детальной оценки калийного состояния почв, длительное время эксплуатировавшихся как без внесения калийных удобрений, так на фоне их систематического применения, были проведены исследования в многолетнем стационарном опыте, заложенном в 1964 г. на светло-серой лесной легкосуглинистой почве. Насыщенность калийными удобрениями в среднем за период исследования составила около 50 кг д.в./га.
Длительное применение калийных удобрений практически не повлияло на содержание водорастворимого калия и несколько (на 27-38 мг/кг) повысило концентрацию обменных форм. Наиболее значимая разница между фоновым и опытными вариантами выявлена по содержанию необменного калия: она превысила 150 мг/кг. В целом результаты подтверждают, что длительное внесение средних доз калийных удобрений способствует формированию запасного калийного фонда за счет увеличения содержания необменного калия. Несмотря на относительно стабильное содержание обменного калия в почвах области, применение калийных удобрений необходимо как для восполнения калийного фонда, так и для повышения урожая и качества сельскохозяйственных культур.
Действие различных доз и форм калийных удобрений испытывали на сахарной свекле, льне-долгунце, табаке, яровых зерновых (яровая пшеница, гречиха, просо) в полевых и вегетационных опытах (табл. 1). Дозы калия в полевых опытах составили: на сахарной свекле 90, 120 и 150 кг (здесь и далее: К!, К2 и К3 соответственно), на льне-долгунце - 60, 90 и 120 кг д.в./га; в вегетационных: на сахарной свекле - 0,6, 0,8 и 1,0 г д.в./кг почвы, на льне-долгунце - 0,4, 0,6 и 0,8 г, на табаке - 0,2, 0,4 и 0,6 г, на просе - 0,2, 0,5 и 0,8 г д.в./кг почвы. Наряду с этим изучали изменение калийного режима чернозема выщелоченного и светло-серой лесной почвы при внесении различных доз калийных удобрений.
Одной из наиболее типичных и важных культур, возделываемых на черноземных почвах и предъявляющих повышенные требования к калийному питанию, является сахарная свекла [8]. Как показывают полученные данные, внесение калийных удобрений привело к существенному увеличению урожайности культуры (табл. 1). При этом выявлено, что дозами калия, дающими наибольшую прибавку урожая, были дозы 150 кг д.в./га - в полевом и 1,0 г д.в./кг почвы - в вегетационном опытах, то есть максимальные из исследуемых.
Лен - калиелюбивая культура, также был весьма отзывчив на внесение калийных удобрений. Максимальный эффект в полевых условиях был получен на фоне К2. Внесение калийных удобрений под табак и просо способствовало повышению урожайности опытных культур, причем на просе зависимость «доза-эффект» проявлялась наиболее четко [8, 9].
При учете последействия удобрений следует отметить тот факт, что минимальная доза калия не позволила увеличить урожайность яровой пшеницы, выращенной как на черноземе, так и на светло-серой лесной почве. И только при использовании высоких доз калийных удобрений проявляется тенденция к увеличению урожая зерна на 12-20%.
1. Влияние доз калийных удобрений на урожайность культур
Схема опытов В среднем за годы исследований
прямое действие последействие
чернозем выщелоченный светло-серая лесная яровая пшеница (П)
сахарная свекла лен-долгунец табак просо чернозем выщелоченный светло-серая лесная
П В П В В В
№(фон) 178,0 136,1 38,7 66,6 76,3 10,2 22,3 20,4
прибавка урожая в % к контрольному варианту (фон ЫР)
Фон + К1 17,9 74,1 17,3 4,7 43,0 23,5 0,4 -1,9
Фон + К2 21,3 57,6 18,3 8,1 70,0 56,9 11,7 13,7
Фон + К3 24,2 77,1 16,8 15,5 25,0 67,6 11,2 19,6
Примечание: П - полевые опыты, ц/га; В - вегетационные опыты, г/сосуд.
2. Влияние различных форм калийных удобрений на урожайность культур
Вариант опыта Урожайность культур в вегетационном опыте в среднем за годы исследований на светло-серой лесной почве, г/сосуд
гречиха табак сахарная свекла
№(фон) 30,1 84,1 158,2
прибавка урожая в % к контрольному варианту (фон ЫР)
Фон + KCl 34,5 55,6 59,4
Фон + K2SO4 38,2 14,5 84,7
Фон + K2SO4 х MgSO4 45,5 52,8 87,3*
* на сахарной свекле в 4 варианте вносили KCl + KCl х NaCl
3. Влияние калийных удобрений на формы калия изучаемых почв
Схема опыта Формы калия в почве, мг/кг
чернозем выщелоченный светло-серая лесная легкосуглинистая почва
водорастворимый обменный необменный водорастворимый обменный необменный
NP (фон) 16 210 956 14 230 1136
Фон + К1 20 222 972 19 237 1152
Фон + К2 24 243 1002 26 233 1104
Фон + К3 31 242 1038 36 210 1120
Определяющим фактором эффективности применяемых калийных удобрений служит также и их форма. Сравнительное действие различных форм калийных удобрений представлено в таблице 2.
В ходе изучения форм калийных удобрений была выявлена тенденция увеличения урожайности гречихи от применения бесхлорных форм (сульфата калия и кали-магнезии). Противоположные закономерности прослеживаются в опытах с табаком, где наибольшая масса листьев формируется на варианте с хлористым калием. Сахарная свекла хорошо отзывается не только на действие калия, но еще и натрия, что подтверждается результатами, полученными в опытах с этой культурой при использовании калийной соли.
Результаты исследований по изучению калийного состояния почв в полевых опытах представлены в таблице 3. Однократное внесение калийных удобрений на черноземе выщелоченном в дозах 90-150 кг д.в./га способст-
вовало увеличению содержания всех потенциально доступных для растений форм калия, в то время как на светло-серой лесной почве увеличение дозы внесенного калия (60-120 кг д.в./га) привело к росту лишь водорастворимой формы в 2,9 раза.
Таким образом, в последние два десятилетия в пахотных почвах Нижегородской области сложился дефицитный баланс по калию, между тем резкого снижения содержания обменных форм данного элемента не происходит. Длительное систематическое применение калийных удобрений способствует значительному возрастанию содержания необменного калия в почве, разовое внесение в основном приводит к увеличению водорастворимых форм. Внесение калийных удобрений на светло-серых и черноземных почвах приводит к существенному увеличению урожайности сахарной свеклы, льна-долгунца, табака и проса. Наиболее четко зависимость «доза-эффект» проявляется на просе.
Литература
1. Ониани О.Г. Агрохимия калия. - М.: Наука, 1981. - 199 с.
2. Минеев В.Г. Агрохимия и экологические функции калия. - М.: Изд-во МГУ, 1999. - 332 с.
3. Прокошев В.В., Дерюгин И.П. Калий и калийные удобрения. - М.: ЛЕДУМ, 2000. - 185 с.
4. Прошкин В.А., Смирнов А.П. Эффективность азота, фосфора и калия на различных почвах Российской Федерации // Агрохимия и экология: История и современность. Мат-лы межд. научн.-практ. конференции, НГСХА. - Т. 1.
- Н. Новгород: Изд-во ВВАГС, 2008. - С. 57-60.
5. Крымова Е.А., Шафронов О.Д. Состояние пахотных почв Нижегородской области // Агрохимический вестник, 2010. № 4. - С. 2-4.
6. Шафронов О.Д., Титова В.И. Возможности и перспективы использования калийных удобрений в Нижегородской области // Химия в сельском хозяйстве, 1994. № 2. - С. 16-18.
7. Якименко В.Н. Эффективность регулирования режима калия в агроценозах // Проблемы агрохимии и экологии.
- 2008. - № 2. - С. 3-6.
8. Тюрникова Е.Г. Влияние калийных удобрений на продуктивность льна и сахарной свеклы в условиях Волго-Вятского региона: автореф. дисс. к.с.-х.н. - М.: Немчиновка, 2001. - 22 с.
9. Тюрникова Е.Г., Саулов И.К. Влияние различных доз калийных удобрений на продуктивность табака // Агрохимия и экология: история и современность: Мат-лы межд. научн.-практ. конференции, НГСХА. - Т. 1. - Н. Новгород: Изд-во ВВАГС, 2008. - С. 237-241.
ИНФОРМАЦИЯ
Уважаемые авторы! Напоминаем Вам о необходимости строго выполнять правила оформления статей и соблюдать условия публикации научных работ в журнале. Пожалуйста, внимательно читайте информацию на сайте редакции www. agrochemv. ru
20 апреля 2009 г. АНО «Редакция «Химия в сельском хозяйстве» и ООО «РУНЭБ» заключили договор на распространение электронных копий статей, опубликованных в журнале «Агрохимический вестник», для наполнения базы данных проекта Российского индекса научного цитирования (РИНЦ), представленной в виде научного информационного ресурса сети Интернет, который можно будет приобрести на сайте www.elibrary.ru.
Уважаемые авторы! В связи с вышеизложенным, при направлении статей в редакцию просим Вас указывать в сопроводительном письме о согласии на передачу опубликованных работ для размещения в сети Интернет. Отсутствие данного условия будет служить основанием для отказа в публикации в журнале.
