CC BY
23
7. Kirpichnikov N.A., Adrianov S.N. Dey-stvie i posledeystvie fosfornykh udobreniy na dernovo-podzolistoj tyazhelosuglinistoj pochve pri razlichnoj stepeni izvestkovaniya [Effect and aftereffect of phosphate fertilizers on sod-podzolic loamy soil with varying degrees of liming]. Agrokhimiya. 2007. V. 10. P. 14-23.
8. Praktikum po agrokhimii. [Practical work on agrochemistry] M.: KolosS, 2008. 599 p.
9. Titova V.I., Safronov O.D., Varlamov L.D. Fosfor v zemledelii Nizhegorodskoj oblasti [Phopho-rus in agriculture of Nizhny Novgorod region]. N. Novgorod: Publishing house of VVACS, 2005. 219 p.
УДК 631.82
Влияние последействия различных доз известкования и длительного применения минеральных удобрений на агрохимические свойства светло-серой лесной почвы и урожайность лядвенца рогатого
Махалов Роман Михайлович, научный сотрудник,
Гувеннов Алексей Иванович, кандидат с.-х. наук, зав. отделом
ФГБНУ «Нижегородский НИИСХ», п. Селекция, Нижегородская область, Россия
E-mail: roman-mahalov@rambler.ru
Исследования проведены в стационарном опыте Нижегородского НИИСХ на светло-серой лесной легкосуглинистой почве в посевах лядвенца рогатого Солнышко первого и второго годов пользования. Изучали эффективность систематического внесения возрастающих доз минеральных удобрений на фоне последействия известкования, проведенного в 1978 г. агрономически обоснованными и повышенными дозами (от 0,5 до 2,5 г.к.). Для ранневесенней подкормки лядвенца рогатого использованы фосфорно-калийные удобрения (Р40К60, Р80К120, Р120К180). Установлено, что внесение минеральных удобрений на фоне длительного последействия известкования способствовало сохранению почвенного плодородия, повышению сбора сухого вещества лядвенца рогатого. В 2012 году сбор сухого вещества по вариантам опыта изменялся от 4,23 т/га в варианте P120K180 + 0,5 г.к. до 6,79 т/га в варианте Р40К60 + известь по 2,5 г.к. Во второй год пользования (2013 г.) с увеличением доз вносимых удобрений наблюдалось стабильное повышение сбора сухого вещества до 8,86 т/га (вариант P120K180 + известь по 2,5 г.к.). Отмечалось достоверное повышение кислотности с увеличением доз минеральных удобрений, причем в первой опытной дозе (P40K60), как и на контроле, почва оценивалась как среднекислая (4,72 и 4,66 ед. pH соответственно), при внесении более высоких доз минеральных удобрений - как сильнокислая (4,46 и 4,26 ед. pH). На повышенную кислотность почвы в вариантах с высокими дозами минеральных удобрений достоверным снижением урожайности реагировали растения лядвенца рогатого первого года пользования (от 5,9 т/га в среднем по вариантам P40K60 до 4,98 т/га в среднем по вариантам P120K180). Во второй год пользования с увеличением доз вносимых удобрений наблюдалось стабильное повышение сбора сухого вещества (от 7,0 т/га в среднем по вариантам P40K60 до 8,31 т/га в среднем по вариантам P120K180). Известкование, проведенное в первой ротации севооборота, не оказало значимого влияния на содержание в почве подвижных форм фосфора и калия в 5-й ротации севооборота. Накопление питательных веществ увеличивалось с ростом дозы минеральных удобрений и составило по отношению к не удобренному фону по фосфору 7-44%, по калию - 6-84%.
Ключевые слова: известкование, минеральные удобрения, светло-серая лесная почва, урожайность, лядвенец рогатый, агрохимические свойства, кислотность почвы
Огромное значение проблемы известкования почв для Нижегородской области обусловлено тем, что кислые почвы занимают обширные площади сельскохозяйственных угодий. Действие известкования на свойства почв и на растения столь многообразно и неоднозначно, что до сегодняшнего дня приходится сталкиваться как с очень высокой, так и с низкой его эффективностью [1].
Менее изученным остается вопрос оптимизации питания растений при совместном
применении различных доз минеральных удобрений и известковых мелиорантов в условиях светло-серых лесных почв, что определяет значимость анализа изменений агрохимических свойств почвы и урожайности полевых культур в результате известкования и применения минеральных удобрений [2, 3].
Цель исследований - оценить эффективность разового известкования (перед закладкой опыта) и систематического применения минеральных удобрений на уро-
жаиностъ лядвенца рогатого и агрохимические показатели светло-сероИ лесноИ почвы в условиях Нижегородской области.
Материал и методы. Исследования проведены в 2012-2013 гг., на базе многолетнего стационарного опыта Нижегородского НИИСХ, заложенного по единой схеме Всероссийского НИИ агрохимии в 1978 году. Почва опытного участка - светло-серая лесная, легкосуглинистая. Перед закладкой опыта почва характеризовалась следующи-
Таблица 1 Схема опыта
ми агрохимическими показателями: pHKCl -4,7-4,9; Нг - 3,69 мг-экв.; P2O5 - 25,2 и -11,7 мг/100 г, гумус - 1,6%.
Схема опыта отражена в таблице 1 и включает, помимо контроля без удобрений, варианты с внесением при закладке опыта 5 доз доломитовой муки из расчета от 0,5 до 2,5 г.к. и ежегодное внесение на созданных фонах 3 доз минеральных удобрений (средних, повышенных и высоких). Повторностъ опыта трехкратная, размер делянок 108 м2
Варианты опыта Без Фон минеральных удобрений
удобрений М1Р1К1 Х2Р2К2 Ы3Р3К3
Дозы извести по Нг 0; 0,5; 1,0; 1,5; 0; 0,5; 1,0; 1,5; 0; 0,5; 1,0; 1,5; 0; 0,5; 1,0; 1,5;
2,0; 2,5 2,0; 2,5 2,0; 2,5 2,0; 2,5
Отличительной особенностью данного опыта является включение в схему севооборота лядвенца рогатого трехгодичного пользования. Чередование культур в севообороте: ячмень; однолетние травы + лядвенец рогатый; лядвенец рогатый I г.п.; лядвенец рогатый II г.п.; лядвенец рогатый III г.п.; озимая пшеница; картофель; кукуруза.
Лядвенец рогатый (сорт Солнышко) -многолетнее бобовое растение ярового типа развития. Отличается хорошей зимостойкостью, скороспелостью и многоукосностью. Большое значение придается почвоулуч-шающей роли лядвенца, возможности стабилизации баланса азота в сельскохозяйственном производстве за счет его способности фиксировать азот воздуха в симбиозе с клубеньковыми бактериями на менее плодородных кислых почвах [4].
Подкормку лядвенца рогатого сорта Солнышко минеральными удобрениями проводили вразброс вручную (начало апреля), используя для этого гранулированный суперфосфат (P2O5 40%) в дозах 40 - 80 - 120 кг д.в./га и хлористый калий (К2О 60%) в дозах 60 - 120 - 180 кг д.в./га. Уборку культуры проводили сплошным методом до начала цветения, так как в фазе массового цветения в растениях накапливается синильная кислота.
Результаты и их обсуждение. Последействие доломитовой муки, внесенной в дозах 0,5-2,5 г.к., способствовало повышению урожая лядвенца рогатого (табл. 2). В 2012 г. сбор сухого вещества по вариантам опыта
изменялся от 4,23 т/га в варианте P120K180 0,5 г.к. до 6,79 т/га в варианте Р40К60 2,5 г.к.
Варианты с наибольшей урожайностью, незначительно отличающиеся между собой, отмечались как на фоне без удобрений, так и на удобренных делянках, за исключением вариантов с максимальной дозой удобрений. Во второй год пользования (2013 г.) с увеличением доз вносимых удобрений наблюдалось стабильное повышение сбора сухого вещества от 5,08 т/га на контрольном варианте до 8,86 т/га вариант P120K180 2,5 г.к.
Удобрения, применяемые для повышения продуктивности культур, оказывали существенное влияние и на агрохимическую характеристику почвы. При научно обоснованных дозах их использования происходит постепенное увеличение обеспеченности почв подвижными формами элементов питания.
При внесении фосфорных удобрений постепенное накопление общего запаса данного элемента в почве осуществляется преимущественно за счет роста группы минеральных фосфатов. В 2012 году содержание подвижного фосфора (по Кирсанову) существенно увеличилось при насыщенности севооборота 100 кг д.в./га ^40^0) к началу IV ротации (25-й год проведения опыта) и составило 125,8% по отношению к контролю, при большей насыщенности - 200 кг д.в. ^80Ю20) и 300 кг д.в. (P120K180) превысило значение в контрольном варианте (без удобрений) к началу II ротации (9-й год проведения опыта) на 34,4 и 46,6% соответственно.
Содержание фосфора в почве в вариантах без внесения удобрений за годы исследований снизилось в среднем на 66 мг/кг Р2О5, при внесении одинарной дозы - на 18
Таблица 2
Сбор сухого вещества лядвенца рогатого, т/га
мг/кг, но существенно возросло при внесении второй (на 34 мг/кг) и, особенно, третьей (63 мг/кг) опытных доз (соответственно 80 и 120 кг д.в. Р2О5 на 1 га пашни) (табл. 3).
Фон РК (А) Д озы СаС03, г.к. (В) Среднее НСР05 по факту А (факт. А)
0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5
2012 г.
?00 5,21 5,75 5,90 5,38 5,85 6,38 5,75 0,66
Р40К60 5,39 6,26 6,20 5,23 5,55 6,79 5,90
?80Ю20 5,60 6,49 5,48 5,63 6,03 5,57 5,80
P120K180 5,62 4,23 5,11 4,46 4,85 5,62 4,98
Среднее по факту B 5,45 5,68 5,67 5,17 5,58 6,09 -
НСР05 (факт. B) Fф<Fт
2013 г.
P0K0 5,08 5,71 6,78 6,33 7,13 7,22 6,37
Р40К60 7,68 6,40 6,95 6,54 7,38 7,07 7,00
P80K120 7,10 7,34 7,55 7,24 7,95 8,28 7,57 0,38
P120K180 8,08 8,59 7,94 8,25 8,19 8,86 8,31
Среднее по факту B 6,98 7,01 7,30 7,09 7,66 7,85 -
НСР05 (факт. B) 0,46
Таблица 3
Влияние удобрений и последействия известкования на содержание в почве подвижного фосфора и калия, мг/кг
Вариант Слой почвы 0-20 см Слой почвы 20-40 см
¡¡т М±т V, % ¡¡т М±т V, %
P2О5
P0K0 190-246 218±21,4 10,0 157-210 180±19,7 11,0
P40K60 223-268 234±18,6 8,0 186-208 196±7,6 9,5
P80K120 244-314 286±22,8 8,0 190-254 227±23,4 10,0
P120K180 264-353 315±29,6 9,4 247-327 292±28,1 10,1
^О
P0K0 87-117 98±10,6 10,8 64-100 76±12,5 16,5
P40K60 88-129 104±13,6 13,0 62-87 75±9,6 12,7
P80K120 129-164 136±13,7 10,0 82-92 88±3,8 4,2
P120K180 137-215 180±30,7 17,1 92-137 118±20,0 16,9
Существенные изменения в содержании подвижного фосфора в зависимости от доз вносимых минеральных удобрений наблюдали и в подпахотном слое почвы, где размах составил от 180 мг/кг в почве контроля до 292 мг/кг при внесении суперфосфата в дозе 120 кг Р2О5 на 1 га пашни. Последнее свидетельствует об увеличении степени подвижности фосфатов почвы.
Подобные изменения отмечены рядом исследователей при оценке состояния почв, зафосфаченных при систематическом внесении органических удобрений [5].
Достоверных изменений содержания в почве подвижного фосфора от последействия извести выявлено не было ни в пахотном, ни в подпахотном слоях.
Оценивая степень изменчивости содержания подвижных форм фосфора в почве, отмечаем, что она оценивается преимущественно как низкая и в пахотном (в среднем 8,8%), и в подпахотном (10,1%) слоях. При этом на неудобренном фоне размах колебаний показателя был незначителен, но выше, чем при внесении удобрений.
В отличие от фосфора, обеспеченность почв калием изменялась от средней до высокой в пахотном слое и от низкой до повышенной - в подпахотном. На контроле в почве идет снижение содержания калия, его внесение не обеспечивает бездефицитного баланса. Внесение второй и третьей доз калия обеспечивает положительный его баланс, - наблюдается постепенное повышение содержания доступных растениям форм К2О, однако сопоставление обеспеченности почв этим элементом и фосфором свидетельствует о дисбалансе элементов питания. Таким образом, при возделывании культур, отличающихся повышенным выносом калия (например, картофель и кукуруза согласно севообороту в опыте), он может лимитировать урожайность, даже на фоне средней опытной дозы минерального удобрения.
В подпахотном слое увеличение содержания калия по отношению контроля наблюдается со второй опытной дозы и достигает максимума на фоне третьей дозы. Достоверный положительный эффект последействия известкования отмечен лишь при оценке содержания элемента в пахотном слое почвы опыта, причем различия между дозами извести отсутствовали.
Коэффициент вариации, определенный для оценки содержания в почве подвижных форм калия, был несколько выше, чем фосфора: в пахотном слое в среднем составил 12,7%, в подпахотном - 12,6%. Наиболее высоким его значение в обоих слоях (18%) было на фоне максимальной дозы удобрений. Таким образом, известкование, проведенное в первой ротации севооборота, не оказало значимого влияния на содержание в почве подвижных форм фосфора и калия в 5-й ротации севооборота. Накопление питательных веществ увеличивалось с ростом дозы минеральных удобрений и составило по отношению к неудобренному фону по фосфору 7-44%.
Для калия цифры соответственно составили 6-84%. Аналогичным образом шло накопление питательных элементов и в почве подпахотного слоя.
Таблица 4
Изменение кислотности почвы (рНКС|) в зависимости от вариантов опыта
Фон РК (А) Дозы СаС03, г.к. (В)
0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 среднее НСР05 (А)
2012 г.
Р0К0 4,66 4,63 4,62 4,56 4,70 4,66 4,64
Р40К60 4,24 4,50 4,72 4,73 4,69 4,63 4,58
Р80К120 4,28 4,33 4,73 4,54 4,77 4,64 4,55 0,14
Р120К180 4,15 4,57 4,15 4,06 4,67 4,73 4,39
Среднее 4,33 4,51 4,55 4,47 4,71 4,66 -
НСР05(В) 0,17
НСР05 (АВ) 0,33
2013 г.
Р0К0 4,72 4,67 4,60 4,67 4,92 4,75 4,72
Р40К60 4,37 4,65 4,75 4,92 4,65 4,67 4,66
Р80К120 4,30 4,30 4,50 4,55 4,55 4,60 4,46 0,11
Р120К180 4,32 4,20 4,10 4,00 4,55 4,40 4,26
Среднее 4,42 4,45 4,48 4,53 4,66 4,60 -
НСР05(В) Рф< • т
НСР05 (АВ) 0,21
Как следует из представленных данных, кислотность почвы определяется количеством вносимых минеральных удобрений и практически не зависит от дозы известкового материала, то есть последействие известкования к середине пятой ротации севооборота не проявляется. С повышением дозы удобрения отмечено достоверное повышение кислотности, причем на контроле (без удобрений) и использовании их в первой опытной дозе почва оценивается как средне-кислая (4,72 и 4,66 ед. рН соответственно), при более высоких дозах - сильнокислая (4,46 и 4,26 ед. рН). В первый год пользования лядвенца рогатого значение рНКа находится в пределах 4,06-4,77 ед., тем самым связь обменной кислотности с количеством сухого вещества довольно слабая (г = 0,33).
Выводы. Длительное последействие известкования оказало положительное влияние на урожайность лядвенца рогатого первого и второго года пользования. Внесение минеральных удобрений в дозе Р40К60 способствовало увеличению урожая.
Применение минеральных удобрений увеличивает содержание подвижных фосфатов, что благоприятно сказывается на продуктивности лядвенца рогатого. При наибольшей насыщенности почвы удобрениями, происходит снижение сбора сухого вещества изучаемой культуры. Применение фосфора в дозе 120 кг д.в./га в течение 35 лет увеличило общее содержание фосфора в почве на 19% (326 мг/кг), а калия на 17%.
С повышением дозы удобрения отмечено достоверное повышение кислотности, причем на контроле (без удобрений) и использовании их в первой опытной дозе почва оценивается как среднекислая, при более высоких дозах - сильнокислая. На повышенную кислотность почвы в вариантах с высокими дозами минеральных удобрений растения лядвенца рогатого первого года пользования реагировали снижением урожайности. Во второй год пользования с увеличением доз вносимых удобрений наблюдалось стабильное повышение сбора сухого вещества.
Список литературы
1. Шильников И.А. Агрохиммелиорация - основа для применения удобрений // Плодородие. 2006. №5. С. 24-26.
2. Яковлева Л.В. Экологические аспекты известкования дерново-подзолистых почв Северо-Запада России: Автореф. дис. ... д-ра с.- х. наук. СПб.-Пушкин, 2009. 45 с.
3. Митрофанова Е.М. Динамика обменных оснований и кислотности дерново-подзолистой почвы Предуралья // Аграрный вестник Урала. 2009. №5. С 64-67.
4. Тумасова М.И., Грипась М.Н., Устюжанин И.А. Технология возделывания лядвенца рогатого на корм и семена. Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2004. 51 с.
5. Титова В.И., Шафронов О.Д., Варламова Л.Д. Фосфор в земледелии Нижегородской области. Н. Новгород: Изд-во ВВАГС, 2005.219 с.
Influence of aftereffect of different doses of liming and long-term application
of mineral fertilizers on agrochemical properties of light-grey forest soil and
yield of bird's foot trefoil
Makhalov R.M., researcher
Guvennov A.I., PhD, head of department
Nizhny Novgorod Agricultural Research Institute, v. Selekciya, Nizhny Novgorod region, Russia
Studies are conducted in stationary experiment of Nizhny Novgorod Agricultural Research Institute on the light-grey forest light loamy soil in crops of bird's foot trefoil of the first and second years of use. Effectiveness of systematic application of increasing doses of mineral fertilizers on a background of aftereffect of liming conducted in 1978 with agronomically feasible and elevated doses (0.5 to 2.5 of hydrolityc acidity) was studied. Phosphorus-potassium fertilizers (P40K60, P80K120, P120K180) were used for early spring feeding of Lotus horned. It is established that the application of mineral fertilizers on the background of long-term aftereffect of liming contributed to preservation of soil fertility, increase of yield of dry matter of Lotus. In 2012 dry matter yield was changed for different variants from 4.23 t/ha in the variant P120K180 + 0.5 lime to 6.79 t/ha in the variant P40K60+ 2.5 lime. In the second year of use (2013) a steady increase in dry matter yield up to 8.86 t/ha (variant P120K180 + 2.5 lime) has been noted with increasing of fertilizer doses. There was a reliable increase in acidity with increasing
doses of mineral fertilizers and in first experimental dose (P40K60) as well as in control the soil was estimated as middle-acid (4.72, and 4.66 pH units respectively); at entering of higher doses of mineral fertilizers - as strongly acidic (4.46 and 4.26 pH units). Plant of Lotus of first year of use reacted by significant reduction in yield (5.9 t/ha in average for variants P40K60 to 4.98 t/ha in average for variants P120K180) on high soil acidity in the variants with high doses of mineral fertilizers. In the second year of use steady increase in dry matter yield (7.0 t/ha in average for variants P40K60 to 8.31 t/ha in average for variants P120K180) was noted with increasing doses of entering fertilizers. Liming held in the first rotation of crop rotation did not have a significant impact on the soil content of mobile forms of phosphorus and potassium in the 5th rotation of crop rotation. The accumulation of nutrients increased with increasing doses of mineral fertilizers and reached towards non-fertilized background for phosphorus 7-44%, for potassium - 6-84%.
Key words: liming, mineral fertilizers, light-grey forest soil, productivity, Lotus horned, agro-chemical properties, soil acidity
References
1. Shil'nikov I.A. Agrokhimmelioratsiya -osnova dlya primeneniya udobreniy. [Agrochemi-cal amelioration is the basis for the application of fertilizers]. Plodorodie. 2006. V. 5. P. 24-26.
2. Yakovleva L.V. Ekologicheskie aspekty izvestkovaniya dernovo-podzolistykh pochv Severo-Zapada Rossii [Ecological aspects of liming of sod-podzolic soils of North-West Russia]. DCs Thesis Abstract. Saint-Petersburg - Pushkin, 2009. 45 p.
3. Mitrofanova E.M. Dinamika obmennykh osnovaniy i kislotnosti dernovo-podzolistoj poch-
vy Predural'ya. [Dynamics of exchangeable bases and acidity of sod-podzolic soils of PredUral]. Agrarnyy vestnik Urala. 2009. V. 5. P. 64-67.
4. Tumasova M.I., Gripas' M.N., Ustyu-zhanin I.A. Tekhnologiya vozdelyvaniya lyadvent-sa rogatogo na korm i semena. [Technology of cultivation of bird's-food trefoil for fodder and seeds]. Kirov: NIISkHof North-East, 2004. 51 p.
5. Titova V.I., Shafronov O.D., Varlamova L.D. Fosfor v zemledelii Nizhegorodskoy oblasti. [Phosphorus in agriculture of Nizhny Novgorod region]. N. Novgorod: Publishing house of VVACS, 2005. 219 p..
УДК 633.1:631.82
Влияние минеральных удобрений на урожайность культур зернопаротравяного севооборота
Абашев Василий Дмитриевич, доктор с.-х. наук, зав. лабораторией, Светлакова Елена Вячеславовна, мл. научный сотрудник ФГБНУ «НИИСХ Северо-Востока», г. Киров, Россия
E-mail: niish-sv@mail.ru
В статье представлены результаты полевых опытов с минеральными удобрениями на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве, сформированной на элювии пермских глин. С1972-1974 гг. идёт седьмая ротация зернопаротравяного шестипольного севооборота в трёх закладках длительного стационарного опыта. Использовали аммиачную селитру, двойной суперфосфат и хлористый калий. С возрастанием доз минеральных удобрений урожайность зерновых культур возрастала, однако прибавки урожая от каждой последующей их дозы снижались. Урожайность клевера лугового с возрастанием доз удобрений снижалась. Аналогично прибавкам урожая изменялась и окупаемость 1 кг д.в. вносимых удобрений основной продукцией. Наибольшая окупаемость получена в варианте с минимальными дозами минеральных удобрений (N30P30K30) 7,7-7,9 кг корм. ед., снизившись в варианте с максимальными дозами (N150P150K150) до 3,2-3,3 кг корм. ед. Урожайность зерновых культур в основном определяялась применением азотных и фосфорных удобрений и их взаимодействием. Калийные удобрения оказывали существенное влияние на величину урожая зерна при их совместном внесении с азотными. Эффективной дозой под зерновые культуры на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве считают N90P90K90. При дальнейшем увеличении доз удобрений прибавки урожая в большинстве случаев не достоверны. Урожайность яровой пшеницы в варианте без удобрений значительно выше урожайности озимой ржи, ячменя и овса (2,64, 2,11, 1,30 и 1,18 соответственно). В этом сказалось положительное влияние предшественника пшеницы - клевера лугового. При длительном применении возрастающих доз минеральных удобрений, вносимых под основные зерновые культуры шестипольного зернопаротравяного севооборота, во всех вариантах опыта наблюдается снижение содержания органического вещества (с 1,53 до 1,34-1,45%). Содержание фосфора и калия в почве определяется дозами
