CC BY
14
УДК 631.482.1:546.17:546.18(575.146) DOI 10.24411/0235-2516-2019-10072
ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА ОРОШЕНИЯ И МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ ЛЮЦЕРНЫ НА ДИНАМИКУ И БАЛАНС ЭЛЕМЕНТОВ ПЛОДОРОДИЯ
СЕРО-БУРЫХ КАМЕНИСТЫХ ПОЧВ
И. Исламов, к.с.-х.н.
Бухарский филиал Ташкентского института инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства, e-mail: buxtimi@mail.ru
Приведены результаты исследований внесения различных доз фосфорных и калийных удобрений на накопление азота в почве при выращивании люцерны на фоне трех режимов орошения с пред-поливными уровнями влажности - 60%, 70 и 80% предельно-полевой влагоемкости (ППВ) на серо-бурых каменистых почвах. В лабораторных и полевых исследованиях установлено, что с увеличением предполивной влажности почвы от 60 до 80% от ППВ повышенное накопление азота в слое 0-50 см в течении трехлетнего выращивания люцерны наблюдается при уровне предполивной влажности почвы 80% от ППВ в вариантах с внесением удобрений N100P300K150 и N100P400K200.
Ключевые слова: серо-бурые каменистые почвы, люцерна, режим орошения, минеральные удобрения, плодородие, баланс.
INFLUENCE OF IRRIGATION AND NUTRITION REGIME OF LUCERNE ON DYNAMICS AND BALANCE OF NUTRITION ELEMENTS IN GREY-BROWN ROCKY SOILS
Ph.D. I. Islamov
Bukhara branch of Tashkent Institute for Engineering of Irrigation and Mechanization of Agriculture,
e-mail: buxtimi@mail.ru
The article presents the materials of the influence of the combination of irrigation regime and mineral nutrition of lucerne on the dynamics of the content of elements offertility and nutrient balance in gray-brown rocky soils. Laboratory and field studies have shown that with an increase in p re-irrigation soil moisture from 60 to 80% of limit field moisture content (PPV), the accumulation of nitrogen in the layer of 0-50 cm for three years of standing alfalfa is observed at the level of pre-irrigation soil moisture 80% of PPV in combination with the introduction of N100P300K150 and N100P400K200.
Keywords: grey-brown rocky soils, lucerne, irrigation regime, mineral fertilizers, humus, fertility, balance.
Люцерна - одна из главных кормовых культур для создания прочной кормовой базы животноводства. Кроме того она улучшает водно-физические свойства почв и служит общепризнанным азотона-копителем и мобилизатором почвенных фосфатов ранее внесенных фосфорных удобрений, а также является наилучшим предшественником сельскохозяйственных культур [1].
Высокий и устойчивый урожай люцерны в зоне распространения серо-бурых каменистых малоплодородных почв может быть получен только при использовании агротехнологий с внесением минеральных удобрений на орошаемых землях. При этом наибольший эффект орошения люцерны может быть достигнут исключительно за счет правильного сочетания режима внесения минеральных удобрений и режима орошения [2]. По данным В.Я. Кутеминско-го и Р.С. Леонтьевой [3] в пахотном слое этих почв содержание гумуса составляет 0,7-0,8%, валового азота 0,057-0,069%, валового фосфора - 0,1390,143% и валового калия - 0,84-0,990% [3].
Цель исследования - изучение режима орошения люцерны в зависимости от доз минеральных удобрений, применяемых на серо-бурых маломощных каменистых почвах, способствующих повышению плодородия почв и продуктивности люцерны.
Методика исследований. Полевые опыты проводили в условиях Ленинабадской области Таджикистана в 1977 г. и в Бухарской области Узбекистана 2015 г.
По содержанию элементов питания растений были созданы 4 разновидности исходного состояния почв, соответствующих почвам с низким содержанием подвижного фосфора (Р2О5) и калия (К2О) - соответственно, 15 и 240 мг/кг почвы; слабообеспеченным (30 и 260 мг/кг); обеспеченным (45 и 270 мг/кг) и повышенным (60 и 300 мг/кг). Почвы с такими характеристиками были использованы во всех опытах (табл. 1). При исследованиях были приняты следующие варианты: 1. Без удобрений ^Р0К) (контроль); 2. ^00Р200Кш; 3. ^00Р300Кш; 4. ^00Р400К200.
В первый год выращивания люцерны в почву перед посевом внесли полную дозу азота и по 50% от дозы фосфора и калия. Во второй и третий годы рано весной под боронование равными порциями (по 25%) внесли оставшиеся 50% дозы фосфора и калия при сочетании с режимом орошения 60%, 70 и 80% от ППВ. Повторность опыта четырехкратная.
Почвенные пробы отбирали в конце вегетации для агрохимического анализа по общепринятым методикам.
Результаты. В первый год произрастания люцерны после внесения минеральных удобрений произошли заметные изменения в содержании подвижных форм питательных веществ в почве. На неудобренных вариантах наблюдается некоторое уменьшение содержания подвижного фосфора и калия. Если исходное содержание подвижного фосфора в пахотном слое почвы составило 17 мг/кг (табл. 1), то на третий год его осталось при режиме 60% - 9,2 мг/кг, при 70% - 9,7 и при 80% - 8,8 мг/кг, а в подпахотных слоях почвы это уменьшение было еще заметнее (табл. 2). Последнее связано с интенсивным выносом фосфора и отчуждением с урожаем сена люцерны. Фосфорные удобрения в дозах от 200 до 400 кг/га способствуют заметному накоплению подвижного фосфора в почве, поэтому его в мелкоземе в первый год на удобренных вариантах содержится от 29 до 60 мг/кг. Это накопление становится более отчетливым и в последующие годы.
На всех вариантах люцерна в течение 3 лет также заметно использовала калий из почвы. Так, ис-
ходное его содержание в пахотном слое было 280 мг/кг, в подпахотном - 220 мг/кг (табл. 2). В конце третьего года содержание калия в пахотном слое при режиме орошения 60% составило 234, при 70% - 230 и при 80% - 224 мг/кг, а в подпахотном слое соответственно 200 мг/кг, 210 и 110 мг/кг из-за ежегодного выноса калия (табл. 2).
На третьем году выращивания люцерны в зависимости от режима орошения в пахотном слое почвы содержание подвижного калия уменьшалось на 50-60 мг/кг от исходного содержания. Поэтому на таких почвах калий становится дефицитом, что можно поправить только внесением калийных удобрений.
Следует отметить, что в содержании гумуса и валового азота особых различий между вариантами не произошло. На удобренных вариантах и режимах орошения наблюдалось некоторое увеличение количества гумуса и валового азота. Так, после внесения Р2О5 300-400 кг/га на третий год при режимах орошения 70 и 80% от ППВ количество гумуса в почве становилось несколько больше 0,971,06% против 0,91-0,93, на контроле (табл. 3), исходное содержание гумуса в почве было 0,76% (табл. 1). Процесс накопления валового азота в почве в зависимости от режимов орошения и питания изменялся следующим образом: Наиболее интенсивное накопление валового азота было на режимах 70 и 80% при внесении 300-400 кг/га Р2О5. Следовательно, люцерна к концу вегетации после 3 лет накапливает до 0,11% гумуса от первоначального содержания в почве. Гумус в пахотном слое почвы составляет от 0,16 до 0,36% от исходного со-
1. Содержание гумуса, общего азота и питательных веществ в исходных почвах
Глубина, см Гумус, % Общий азот, % Подвижные формы, мг/кг
Р К
0-30 0,76 0,07 17 280
30-50 0,66 0,061 13 220
50-100 0 0,041 9 193
Режимы орошения Варианты питания 0-30 см 30-50 см
1-й год 2-й год 3-й год 1-й год 2-й год 3-й год
Р2О5 К2О Р2О5 К2О Р2О5 К2О Р2О5 К2О Р2О5 К2О Р2О5 К2О
60% от ППВ Контроль 15,0 248 10,9 245 9,2 234 11,7 220 7,1 206 6,3 200
№00Р200К100 31,8 270 24,2 267 20,3 248 18,8 221 10,8 230 11,4 210
№00Р300К150 45,8 279 33,8 276 32,4 262 22,2 242 14,7 242 14,2 220
^00Р400К200 60 305 42,0 304 42 205 39,9 248 23,8 242 22,1 244
70% от ППВ Контроль 15,6 246 9,9 240 9,7 230 11,6 215 6,8 218 6,5 209
^00Р200К100 29,6 268 22,7 261 19,2 250 16,9 211 10,9 220 11,5 200
№00Р300К150 47,6 275 33,1 273 31,4 256 23,0 223 14,7 237 12,8 210
^00Р400К200 60 303 42,0 290 42,0 280 39,8 254 23,7 242 20,7 239
80% от ППВ Контроль 15,5 244 9,6 230 8,8 224 11,6 220 6,3 219 5,8 190
^00Р200К100 28,8 258 22,3 231 18,9 240 16,7 226 11,2 212 10,4 205
^00Р300К150 46, 253 32,4 260 30,7 250 25,2 234 15,1 219 13,4 212
№00Р400К200 60 293 42,0 288 42,0 276 38,9 253 23,2 238 20,9 262
2. Динамика содержания подвижного фосфора и калия в слоях почвы по годам выращивания люцерны, мг/кг
3. Динамика содержания гумуса и накопление валового азота _от исходного по годам стояния_
Режимы орошения Варианты питания Первый год Второй год Т ретий год
гумус N гумус N гумус N
% кг/га % кг/га % кг/га
в слое 0-30 см
60% от ППВ Контроль 0,79 0,073 126 0,92 0,074 168 0,95 0,075 210
N100P200K100 0,82 0,076 252 0,94 0,078 336 1,03 0,080 426
N100P300K150 0,77 0,073 126 1,00 0,079 378 0,93 0,080 426
N100P400K200 0,81 0,074 168 0,90 0,078 336 0,94 0,079 378
70% от ППВ Контроль 0,82 0,074 168 0,98 0,075 210 0,93 0,076 252
N100P200K100 0,80 0,076 252 0,97 0,079 378 0,97 0,080 420
N100P300K150 0,82 0,076 252 1,03 0,080 420 0,97 0,082 504
N100P400K200 0,86 0,077 292 1,05 0,080 420 1,03 0,080 504
80% от ППВ Контроль 0,78 0,072 84 0,98 0,074 168 0,91 0,075 210
N100P200K100 0,82 0,076 252 1,01 0,078 336 0,92 0,080 420
N100P300K150 0,84 0,077 294 1,07 0,080 420 1,04 0,084 588
N100P400K200 0,86 0,077 294 1,03 0,081 462 1,06 0,083 546
в слое 30-50 см
60% от ППВ Контроль 0,67 0,060 -28 0,73 0,061 0 0,82 0,058 -85
N100P200K100 0,68 0,061 0 0,72 0,061 0 0,77 0,062 29
^00Рз00Кш 0,65 0,059 -54 0,73 0,060 -28 0,78 0,062 29
Nl00P400^00 0,65 0,059 -54 0,65 0,060 -28 0,78 0,062 29
70% от ППВ Контроль 0,70 0,061 0 0,78 0,062 28 0,81 0,060 -28
Nl00P200^00 0,66 0,060 -28 0,72 0,062 28 0,78 0,063 57
^00Рз00Кш 0,68 0,060 -28 0,75 0,062 57 0,84 0,063 57
Nl00P400^00 0,71 0,062 28 0,82 0,060 57 0,85 0,063 57
80% от ППВ Контроль 0,70 0,060 -28 0,77 0,063 28 0,84 0,059 -54
Nl00P200^00 0,64 0,059 -54 0,83 0,063 57 0,86 0,063 57
^00Рз00Кш 0,65 0,059 -54 0,74 0,063 57 0,79 0,064 85
Nl00P400^00 0,69 0,061 0 0,72 0,059 85 0,76 0,064 85
4. Баланс азота и фосфора в слое 0-50 см почвы за 3 года выращивания люцерны, кг/га
Режи- Варианты Приход Расход Ба- Приход Расход Баланс
мы питания Исход- Вне- Сум Содер- ланс Исход- Внесе- Сум Вынос Содер- Сум фосфора
орошен ное со- сено ма жание N азота ное но ма Р2О5 жание ма (Р2О5)
ия держание N почве азота в почве к концу опыта (N) содержание Р2О5 Р2О5 растением Р2О5 в почве к концу опыта
50% Контроль 4672 0 4672 4797 125 106 0 106 18 57 75 31
от ППВ ^00Р200Кю0 4672 100 4672 5127 355 106 200 306 25 117 132 174
^00Р300Кш 4672 100 4672 5127 355 106 300 406 22 171 193 213
N100P400^00 4672 100 4672 5079 307 106 400 506 21 236 257 249
70% Контроль 4672 0 4672 4896 224 106 0 106 30 59 89 17
от ППВ ^00Р200Кю0 4672 100 4672 5149 377 106 200 306 40 113 153 153
^00Р300Кш 4672 100 4672 5233 461 106 300 406 52 163 215 191
N100P400^00 4672 100 4672 5233 461 106 400 506 50 231 281 225
80% Контроль 4672 0 4672 4828 156 106 0 106 36 53 89 17
от ППВ №00Р200К100 4672 100 4672 5149 377 106 200 306 54 109 163 143
^00Р300Кш 4672 100 4672 5345 573 106 300 406 74 162 236 170
N100P400^00 4672 100 4672 5303 531 106 400 506 72 236 308 198
держания. По накоплению гумуса в подпахотном слое почвы особой разницы получить не удалось, что объясняется низким темпом разложения в этом горизонте органических веществ и корневых остатков, а также небольшим накоплением корне-
вой массы. Приведенные результаты вполне согласуются с выводами ряда авторов [1, 2, 4, 5, 6] которые экспериментально доказали, что трехлетняя люцерна в слое 0-20 см накапливает от 0,2 до 0,5% гумуса в пахотном слое почвы. С увеличени-
ем же содержания гумуса в почве одновременно увеличивается и количество азота. По данным Л.П. Беляковой [1], в условиях Вахшской долины люцерна накапливает в почве в первый год до 100 кг/га, во второй до 400 и в третий до 500 кг/га азота. После капитальной планировки на обнаженном лессе М.С Султанов и Б.О. Аминов [7] при внесении К50Рю0 под люцерну отмечали накопление азота в слое 0-50 см в количестве 230-260 кг/га, а на контроле 190 кг/га.
Из данных таблицы 3 видно, что при уровне предполивной влажности почвы 80% от ППВ и питании Кю0Р300К150 люцерна (вместе с внесенным азотом) в слое 0-30 см почвы в первый в год оставляет азота до 294 кг/га, во второй - до 320, в третий - до 580 кг/га. При этом наибольшее количество его отмечается на тех вариантах, где вносили минеральные удобрения и где больше накапливалось корневой массы и была выше урожайность люцерны. В подпахотном слое (30-50 см) в первый год роста люцерны количество азота уменьшается от исходного содержания на всех вариантах опыта. На третий год это уменьшение отмечалось только в контроле, а на удобренных вариантах количество азота увеличилось незначительно. Составление баланса питательных веществ (табл. 4) проводили по методике П.В. Протасова [8]. Установлено, что с увеличением предполив-ной влажности почвы от 60 до 80% от ППВ нарастает накопление азота в слое 0-50 см. За три года выращивания люцерны при предполивной влажности почвы 80% от ППВ в сочетании с внесением N^300^50 и N^400^00 прирост составляет соответственно 580 и 540 кг/ га. Наименьшее накопление азота наблюдается в варианте 60% от ППВ. Промежуточное положение занимает вариант с предполивной влажностью почвы 70% от ППВ.
Следовательно, при таких режимах орошения создаются благоприятные условия для накопления
люцерной 470-580 кг/га азота в почве, что служит важным резервом повышения плодородия более глубоких горизонтов (0-50 см) каменистых маломощных почв. Д.Н. Прянишников [9] установил, что при резком недостатке воды удобрения действуют слабо или не дают никакого эффекта, а при определенных условиях даже оказывает вредное действие на рост и развитие растений. С другой стороны, под влиянием некоторых питательных солей изменяются водные свойства протоплазмы, увеличивается осмотическое давление в клетках растений. Б.А. Сушеница и Р.М. Новикова [5] приводят данные многочисленных опытов Союз-НИХИ и других научно-исследовательских учреждений Средней Азии по коэффициенту использования фосфорных удобрений хлопчатником, который в ее исследованиях при выращивании люцерны - хлопчатника составляет 20%, т.е. при севообороте отмечен очень высокий коэффициент использования фосфора растениями до 60%. Под влиянием поливов даже с промывными режимами Б.А. Сущеница и Р.М. Новикова [5] отмечают, что передвижение фосфора вглубь почвы от места его внесения весьма незначительно и составляет до 2 см. Наилучшее использование фосфора наблюдается при уровне предполивной влажности почв 80% от ППВ, а при 60% от ППВ вынос фосфора растениями происходит несколько слабее. При жестком режиме орошения (60% от ППВ) количество неиспользованного растениями фосфора почвы и удобрения в 1,5-2,5 раза больше количества остаточного подвижного фосфора, что приводит в дальнейшем к его переходу показывают в малодоступную форму (ретоградация).
Таким образом, исследования показывают, что эффект сочетания режимов орошения и питания люцерны проявляется там, где более полно учтены водно-физические свойства почв.
Литература
1. Белякова Л.П. Пути повышения плодородия орошаемых почв Южного Таджикистана в условиях хлопково-люцернового севооборота. - Сталинабад: Акад. Наук, 1957. - 386 с.
2. Борнгард Д.Т., Апарин В.А. Применение минеральных удобрений под люцерну при орошении. - Новосибирск: СО ВАСХНИЛ, 2009. - 110 с.
3. Кутеминский В.Я., Леонтьева Р.С. Почвы Таджикистана. - Душанбе: «Ирфон», 1966. - 290 с.
4. Сушеница Б.А., Новикова Р.М. Динамика питательных веществ в почве под культурой люцерны. - М.: Изд-во Учитель», 1982. - 112 с.
5. Сушеница Б.А., Новикова P.M. Потребление NPK люцерной при различных уровнях фосфатного питания // Труды Таджикского НИИ земледелия, 1971, т. 2. - С. 53-62.
6. Ядгаров Д.С., Икрамова М.Л., Азимов С.А. Роль люцерны в системе севооборотов и в улучшении засоленных земель. - Бухара: Уз ПИТИ. Бухарский филиал, 2006. - 87 с.
7. Султанов М.С., Аминов Б.О. Влияние люцерны и его пласта на плодородие обнаженного лесса после капитальной планировки. - Душанбе: Тр. НИИ почвоведения, Т. 20, 1979. - С. 68.
8. Протасова П.В. О балансе питательных элементов в орошаемом земледелии Узбекистана / Тезисы докладов по проблеме 03.01. - М.: Наука, 1978. - С. 68-76.
9. Прянишников Д.Н. Избранные сочинения, Том 3. - М.: Изд-во Академии наук.
