CC BY
16ОБЩИЕ ВОПРОСЫ АГРОХИМИИ
УДК: 631.445.24:631.816:631.416.1
ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ФРАКЦИОННЫЙ СОСТАВ АЗОТА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ
НЕ. Завьялова, д.б.н., Пермский НИИСХ 614532, Пермский край, Пермский район, с. Лобаново, ул. Культуры, 12, email: п ezavvalova(asmail. сот
Проведено сравнение агрохимических показателей целинной дерново-подзолистой почвы под смешанным лесом и многолетнего стационарного опыта по профилю до глубины 60 см. Показано влияние длительного внесения NPK в возрастающих дозах на основные показатели плодородия и распределение фракций азота по горизонтам почвы. Азотный фонд исследуемой дерново-подзолистой почвы в агрогумусовом горизонте представлен на 59,9-64,0% негидролизуемыми и на 21,3-27,1% трудногидролизуемыми формами. Содержание легкогидролизуемого и минерального азота в зависимости от вариантов опыта варьировало от 139,3 до 316,4 и от 18,9 до 39,2 мг/кг соответственно. Соотношение фракций азота и их распределение по горизонтам в длительном стационарном опыте аналогичны почве под смешанным лесом. Практически по всем культурам максимальная урожайность сформировалась при внесении в почву NPK по 60-90 кг д. в/га.
Ключевые слова: дерново-подзолистая почва, длительный стационарный опыт, почвенный профиль, агрохимические свойства, азотный режим, урожайность.
DOI: 10.25680/S19948603.2018.102.01
Изменение профиля дерново-подзолистых почв под влиянием окультуривания отмечал еще И.Ф. Гаркуша [3]. Сопоставляя профиль целинной и пахотной почвы, он обнаружил в них как существенные различия, так и черты сходства. Б.А. Доспехов [5], рассматривая действие 62-летнего интенсивного применения удобрений, периодического известкования и культуры полевых растений на характер изменения агрохимических свойств дерново-подзолистой почвы метрового профиля, показал, что наиболее существенные изменения произошли в верхнем пахотном (0-20 см) и подпахотном (20-40 см) слоях. Масштабы и направление изменения агрохимических свойств почвы по профилю тесно связаны с интенсивностью и типом окультуривания [2, 6].
Цель исследований - изучить влияние длительного применения NPK на агрохимические свойства и азотный режим дерново-подзолистой почвы длительного стационарного опыта по профилю и сравнить с целинной почвой под смешанным лесом.
Методика. Полевой стационарный опыт заложен в 1978 г. на опытном поле Пермского НИИСХ на дерново-подзолистой почве со следующей характеристикой (слой 0-20 см): pHKci 5,6; гидролитическая кислотность
- 2,0, обменная - 0,025, сумма поглощенных оснований
- 21,0 мг-экв/100 г почвы, содержание гумуса по Тюрину - 2,12%, подвижных форм фосфора в пахотном слое 175, обменного калия 203 мг/кг почвы (по Кирсанову). Варианты опыта включали четыре уровня минерального питания: (NPK)0, (NPK)60, (NPK)120, (NPK)150. Минеральные удобрения вносили под зерновые культуры и картофель, на клевере луговом первого и второго годов пользования изучали их последействие. В опыте использовали Naa, Рсд и Кх. Известь применяли перед закладкой опыта по 1,0 г.к. Органические удобрения в опыте не использовали. Севооборот восьмипольный со следующим чередованием культур: 1 - чистый пар; 2 -озимая рожь; 3 - картофель; 4 - пшеница; 5 - клевер 1-го года пользования; 6 - клевер 2-го года пользования;
7 - ячмень; 8 - овес. Общая площадь делянки 120 м2, учетная - 76,4 м2.
Для изучения трансформации профиля дерново-подзолистой почвы длительного стационарного опыта под влиянием минеральных удобрений было заложено несколько почвенных разрезов (прикопок) на глубину до 60 см. Для сравнения пахотных и целинных почв один разрез был заложен в смешанном лесу на том же элементе рельефа на сходных материнских породах. Почвенные образцы для исследования отбирали в конце пятой ротации севооборота после уборки овса с двух несмежных повторений. Агрохимические показатели определяли по общепринятым методикам, общий азот -по Кьельдалю, трудногидролизуемый и легкогидроли-зуемый азот по [10], аммиачный - методом ЦИНАО, нитратный - потенциометрически.
Результаты и их обсуждение. Опытное поле Пермского НИИСХ расположено в зоне дерново-подзолистых почв, сформировавшихся на элювиально-делювиальных глинах и тяжелых суглинках. При морфологическом описании профиля почвы под смешанным лесом по классификации [11] выделено до глубины 60 см четыре горизонта: серогумусовый (дерновый) - AY 0-12 см; элювиальный - EL 12-28 см; переходный (субэлювиальный) - BEL 28-45 см; текстурный - ВТ 45-60 см.
Почва под смешанным лесом характеризуется кислой реакцией среды (pH 3,7-3,9), высокой гидролитической кислотностью по всему профилю, низким содержанием подвижного фосфора - 57-70 мг/кг, гумуса в серогумусовом (дерновом) горизонте - 5,11%. По профилю содержание гумуса резко уменьшается до 0,52% в текстурном горизонте (табл.1).
Профиль агродерново-подзолистой почвы длительного стационарного опыта представлен новой системой горизонтов: агрогумусовый (пахотный) - Р 0-29 см; переходный (субэлювиальный) - BEL 29-39 см; текстурный - ВТ 39-60 см. Длительное применение NPK в
возрастающих дозах привело к подкислению агрогуму-сового горизонта с 5,1 ед. рН в контрольном варианте до 4,4 ед. рН в варианте NPK по 150 кг.д.в/га, увеличению гидролитической кислотности и накоплению подвижного фосфора до 630 мг/кг. В переходном (субэлювиальном) горизонте отмечено увеличение содержания обменных катионов кальция и магния по сравнению с агрогумусовым. Распределение гумуса по почвенному профилю, независимо от вариантов опыта, убывающее. В почве длительного опыта максимальное содержание гумуса в агрогумусовом горизонте и варьирует от 1,85 % на контроле до 2,21% при длительном внесении NPK по 150 кг/га под зерновые культуры севооборота. По профилю содержание гумуса постепенно уменьшается.
Азотный фонд почвы является важнейшей характеристикой ее плодородия и отражает как биоклиматические особенности природной зоны, так и особенности приемов землепользования [4, 7]. В длительном опыте внесение минеральных удобрений в возрастающих дозах обеспечило накопление общего азота в верхнем горизонте (табл. 2). Азот представлен преимущественно негидролизуемыми и трудногидролизуемыми формами. Распределение всех форм азота в глубь по профилю убывающее. Содержание всех форм азота в агрогумусовом горизонте варьирует. В глубинных горизонтах оно значительно меньше. Относительное содержание азота рассматриваемых фракций в составе общего
1. Агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы
Вариант опыта Горизонт Глубина, см pHKci Нг | Са | Mg Р2О5, мг/кг Гумус %
мг-экв/100 г
(NPK)o -контроль р 0-10 5,1 2,5 14,3 2,3 170 1,85
15-25 5,1 2,9 19,8 2,5 200 1,77
BEL 32-42 4,8 2,8 23,3 4,6 140 0,65
ВТ 50-60 4,9 1,9 27,3 4,6 260 0,28
(NPK)6„ Р 0-10 5,0 2,6 13,9 1,9 315 2,02
15-25 5,3 1,9 18,0 3,6 325 1,96
BEL 32-42 4,6 2,9 23,3 3,4 230 0,73
ВТ 50-60 4,7 2,8 25,8 4,9 285 0,38
(NPK)120 Р 0-10 4,9 2,6 13,9 2,3 390 2,05
15-25 4,7 2,7 17,1 4,8 410 1,80
BEL 32-42 4,4 3,0 21,9 7,3 240 0,65
ВТ 50-60 4,4 3,0 23,6 7,4 280 0,28
(NPK)150 Р 0-10 4,4 3,0 14,4 2,4 540 2,21
15-25 4,4 3,1 17,3 4,3 630 1,94
BEL 32-42 4,7 3,1 21,6 5,0 210 0,70
ВТ 50-60 4,8 3,0 23,6 3,3 250 0,37
Лес AY 0-10 3,7 7,0 16,0 5,8 65 5,11
EL 15-25 3,7 6,5 19,3 4,7 57 1,21
BEL 32-42 3,8 5,3 21,3 11,8 70 0,82
ВТ 50-60 3,9 4,9 21,5 6,3 70 0,52
НСР 05 0,2 0,2 1,4 0,3 23 0,11
азота независимо от вносимой дозы ЫРК осталось практически одинаковым. Это свидетельствует о том, что длительное применение минеральных удобрений не меняет соотношение фракций азота, характерное для данного типа почв.
2. Фракционный состав азота дерново-подзолистой почвы
Вариант опыта Горизонт, см Общий азот, мг/кг Негидролизуемый азот Трудногидролизуемый азот Легкогидролизуемый азот Минеральный азот
мг/кг % от N06„ мг/кг % от N06„ мг/кг % от N06„ мг/кг % от N06„
(NPK)o - контроль 0-10 1407 896,0 63,7 352,8 25,1 139,3 9,9 18,9 1,3
15-25 1442 874,2 60,6 439,6 30,5 113,4 7,9 14,8 1,0
32-42 812 607,7 74,8 109,2 13,4 82,6 10,2 12,48 1,5
50-60 700 532,9 76,1 103,6 14,8 55,8 8,0 7,7 1,1
(NPK)60 0-10 1582 950,8 60,1 428,4 27,1 169,3 10,7 33,5 2,1
15-25 1372 701,2 51,1 511,5 37,3 133 9,7 26,3 1,9
32-42 840 499,6 59,5 238,0 28,3 82 9,8 20,4 2,4
50-60 700 419,8 60,0 184,8 26,4 71,4 10,2 24 3,4
(NPK)120 0-10 1694 1014,3 59,9 448,0 26,4 197,7 11,7 34,0 2,0
15-25 1302 709,4 54,5 439,6 33,8 127,9 9,8 25,1 1,9
32-42 730 525,5 29,2 173,6 40,4 110,6 25,7 20,3 4,7
50-60 434 471,2 16,4 285,6 65,8 67,2 15,5 10 2,3
(NPK)150 0-10 2349 1503,1 64,0 500,3 21,3 316,4 13,5 39,2 1,2
15-25 1764 1096,6 62,2 454,8 25,8 196,0 ИД 36,6 0,9
32-42 938 553 59,0 226,8 24,2 135,8 14,5 22,4 2,4
50-60 1764 1494,2 84,7 173,6 9,8 68,6 3,9 27,6 1,6
Лес 0-10 2921 1908,9 65,4 621,6 21,3 362,8 12,4 27,7 0,9
15-25 915 509,6 55,7 254,8 27,8 126,2 13,8 24,4 2,7
32-42 882 559,6 63,4 173,6 19,7 121,8 13,8 27,0 3,1
50-60 840 599 71,3 126,0 15,0 88,2 10,5 26,8 3,2
НСР 05 72 49 - 38 - 16 - 6 -
Содержание легкогидролизуемого азота - наиболее ценной в агрономическом отношении фракции в исследуемой почве в верхнем горизонте относительно высокое, что свидетельствует о хорошей обеспеченности почвы подвижным азотом [1, 9].
Установлено, что длительное применение возрастающих доз полного минерального удобрения привело к увеличению содержания минерального азота в агрогумусовом горизонте почвы. В вариантах (ЫРК),,и _ (КРКЬо содержание данной формы азота почти в 2 раз выше, чем на контроле. Таким образом, длительное применение ЫРК приводит к увеличению содержания гидролизуемых форм в агрогумусовом горизонте и, как следствие, повышается подвижность азотсодержащих соединений, но существенно не изменяется соотноше-
ние фракций азота, характерное для данного типа почв.
Почва под лесом характеризуется высоким содержанием азота в серогумусовом (дерновом) горизонте. Наблюдаются резкое падение содержания этого элемента в элювиальном горизонте и затем слабое изменение до глубины 60 см. Доля фракций в составе общего азота сравнима с почвой длительного стационарного опыта. Этот показатель является диагностической характеристикой дерново-подзолистых почв Предуралья, сформировавшихся на элювии пермских глин [8, 12].
В таблице 3 представлены данные по урожайности сельскохозяйственных культур, возделываемых в пятой ротации восьмипольного севооборота. Практически по всем культурам максимальная урожайность сформировалась при внесении в почву ЫРК по 60-90 кг д.в/га.
Повышение дозы минеральных удобрений не привело к росту урожайности.
Важным периодом вегетации, определяющим уровень урожайности для зерновых культур, являются июнь и июль. В 2013-2017 гг. этот период характеризовался низкой среднесуточной температурой воздуха (12,0-14,3"С), большим количеством осадков, в июне до 136 мм (170 % от нормы), в июле - до 197,8 мм (268 % от нормы). Оптимальный водно-температурный режим отмечен только в вегетационный период 2012 г. - почва была хорошо прогрета и увлажнена.
3. R мшимо возрастающих доз минеральных удобрений _на урожайность культур севооборота, т/га_
2011 г. 2012 г. 2013 г. 2014 г. 2015 г. 2016 г. 2017 г.
Вариант (озимая (карто- (яровая (клевер (клевер (яч- (овес)
опыта рожь) фель) пшеница) 1-го г.п.) 2-го г.п.) мень)
Без удобре- 3.67 11.51 1.68 1.34 1.35 1.55 5.03
нии
N30P30K30 3.87 13.03 1.90 1.97 2.68 1.64 4.17
NôoPÔOKÔO 5.10 16.70 2.50 1.91 2.88 1.83 5.06
N90 Р90К90 4.84 21.81 2.44 1.86 2.92 2.18 5.43
N120P120K120 4.92 21.19 2.32 2.20 3.22 2.54 3.77
N150P150K150 4.97 20.14 2.26 2.30 3.56 2.79 5.13
НСР05 0.76 1.62 ),14 0.12 0.24 0.15 0.51
Заключение. Профиль агродерново-подзолистой почвы в отличие от почвы под смешанным лесом, представлен новой системой горизонтов. Длительное окультуривание почвы уменьшило кислотность почвенного раствора, способствовало созданию мощного пахотного слоя. Повышение дозы минеральных удобрений привело к подкислению агрогумусового горизонта с рН 5,1 на контроле до рН 4,4 при внесении NPK по 150 кг д.в/га, увеличению гидролитической кислотности, повысило содержание азота и фосфора, но не обеспечило значительного накопления гумуса в почве. Азотный фонд исследуемой дерново-подзолистой почвы в агро-
гумусовом горизонте представлен на 59,9-64,0% негид-ролизуемыми и на 21,3-27,1% трудногидролизуемыми формами азота. Доля легкогидролизуемого азота в составе общего с возрастанием дозы NPK увеличилась с 9,9 до 13,5 %, минерального - с 1,3 до 1,7%. С глубиной содержание всех фракций азота уменьшается. Соотношение фракций азота и их распределение по горизонтам в длительном стационарном опыте аналогичны почве под смешанным лесом.
Литература
1. Безносиков В.А. Эколого-агрохимические основы оптимизации азотного питания растений на подзолистых почвах европейского Северо-Востока России/ Автореф. дисс... док-pa биол. наук,- Пермь: ПСХА, 2000,- 37 с. 2. Гамзиков Г.П., Кулагина МП. Изменение содержания гумуса в почвах в результате сельскохозяйственного использования. - М. : ВНИИТЗиагропром, 1992,- 48 с. 3. Гаркуша II. Ф. Изменение дерново-подзолистых почв под влиянием окультуривания // Почвоведение. - 1955. № 4. - С.33-47. 4. Гомонова Н.Ф.. Минеев
B.Г. Динамика гумусного состояния и азотного режима дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы при длительном применении удобрений// Агрохимия. - 2012. - №6,- С.23-31. 5. Доспехов Б.А.. Ки-рюшин Б.Д.. Братерская А.Н. Изменение агрохимических свойств дерново-подзолистой почвы по профилю под влиянием 62-летнего применения удобрений и периодического известкования// Известия ТСХА,- 1975. - Вып. 6,- С.30-40. 6. Лыков AM., ЕсъковА.Л.. Новиков МП. Органическое вещество пахотных почв Нечерноземья. - М: Россельхозакадемия. - ВНИИОУ, 2004,- 630 с. 7. Минеев В.Г.. Козлова Ю.Е.. Кураков A.B.. Гомонова Н.Ф.. Звягинцев Д.Г. Влияние последействия минеральных удобрений на микробиологические и агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы// Докл. РАСХН,-2001. - № 4,- С. 19-21. 8. Пискунов А. С. Азот почвы и эффективность азотных удобрений на зерновых культурах в Предуралье,- Пермь, 1994. - 168 с. 9. Цыбулько H.H.. Черныш А.Ф.. Жукова ПЛ.. Пунченко
C.С. Азотный фонд дерново-подзолистых почв различной степени эродированности и потери азота в процессе водной эрозии//Агрохимия. - 2013,- № 2,- С.3-10. 10. Шконде ЭЛ. Королева НЕ. О природе и подвижности почвенного азота // Агрохимия. - 1964. -№ 10,- С. 17-35. П.ШишовЛ.Л..ТонконоговаВД. Лебедева IUI. Герасимова МП. Классификация и диагностика почв России,- Смоленск: Ойкумена, 2004,- 342 с. 12. Юферова Л.К. Качественный состав гумуса и формы азота в главнейших почвах Пермской области/Автореф. дисс... канд. с.-х. наук. - Пермь, 1969. -21 с.
INFLUENCE OF NITROGEN FERTILIZERS ON AGROCHEMICAL CHARACTERISTICS AND FRACTIONS OF NITROGEN IN SOD-PODZOLIC SOIL
Y. li Zavyalova, Perm Scientific and Research Institute of Agriculture Kultury id. 12, 614532 Lobanom, Perm district, Perm Krai, Russia, Email: nezai'valova(a)gmail com
We compared agrochemical parameters of virgin sod-podzolic soil under mixed forest and long-term stationary experiment on the profile to a depth of 60 cm. The effect of long-term application of increasing NPK doses on the main fertility parameters and the distribution of nitrogen fractions in the soil horizons is shown. The nitrogen fund of the sod-podzolic soil under investigation in the agro-humus horizon is 59.9-64.0% of unhydrolyzable and 21.3-27.1% of hardly hydrolyzable forms. The content of readily hydrolyzable nitrogen and mineral varied from 139.3 to 316.4 mg/kg and 18.9 to 39.2 mg/kg, respectively depending on the variants of the experiment. The ratio of nitrogen fractions and their distribution horizontally in a long-term stationary experiment is similar to soil under a mixed forest. Keywords: sod-podzolic soil, long term stationary experiment, soil profile, agrochemical characteristics, nitrogen regime, crop yield.
УДК 635.657:581.192.7
ВОЗДЕЛЫВАНИЕ НУТА ПРИ ПРИМЕНЕНИИ УДОБРЕНИЙ И СТИМУЛЯТОРОВ РОСТА В УСЛОВИЯХ СУХОСТЕПНОЙ ЗОНЫ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
A.B. Новиков, В.Г. Васин, д.с.-х.н., О.В. Вершинина, Самарская ГСХА 446442, Самарская обл., mm. Усть-Кинельский, ул. Учебная, 2 Е - mail: a.novikov63(amail.ru, Е - mail: vasin_vg@ssaa.ru, Е - mail: vershinina.oks@yandex.ru
Тел.: 8(84663) 46-1-37
Приводятся результаты исследований за 2016-2017 гг. с оценкой показателей структуры урожая, продуктивности и кормовой ценности сортов нута при разных приемах обработки посевов биостимуляторами роста. В многофакторный опыт по изучению разных сортов нута, доз минеральных удобрений и обработки посевов по ве-
