CC BY
22
УДК 631.4:631.83:022.3
ВЛИЯНИЕ СИСТЕМАТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕВООБОРОТА И АГРОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ
С.Г. Муртазина, к.с.-х.н., А.С. Билалова, к.с.-х.н., М.Г. Муртазин, к.с.-х.н.
Казанский государственный аграрный университет. e-mail: info@kazgau.ru
Систематическое внесение удобрений в оптимальных дозах обеспечивает повышение продуктивности полевого севооборота и агрохимических показателей серой лесной почвы. Представлены результаты 18-летних исследований.
Ключевые слова: серая лесная почва, минеральные удобрения, продуктивность полевого севооборота, агрохимические показатели, урожай, качество, тяжелые металлы.
INFLUENCE SYSTEMATIC USE OF FERTILIZERS PRODUCTIVITY OF FIELD CROP ROTATION AND AGROCHEMICAL PARAMETERS OF GREY FOREST SOIL S.G. Murtazina, A.S. Bilalova, M.G. Murtazin
Systematic use offertilizers optimum amount of nutrient element provides increase offield crop rotation productivity and agrochemical parameters of grey forest soil. Long-term experiments (18 year) results are presented.
Keywords: grey forest soil, mineral fertilizers, productivity of field crop rotation, agrochemical parameters, harvest, quality, heavy metals.
Продуктивность сельскохозяйственных культур обусловлена обеспеченностью растений элементами питания, среди которых азоту отводится главное место и поэтому в земледелии Республики Татарстан из года в год большое внимание уделяют применению азотных удобрений, в то время как внесение фосфорных и особенно калийных удобрений осуществляют по остаточному принципу. За последние годы соотношение внесенных азотных, фосфорных, и калийных удобрений составило 1:0,35:0,27 [1, 2].
Для разностороннего изучения различных аспектов применения калийсодержащих минеральных удобрений в 1991-1992 гг. заложены полевые опыты в двух закладках с возрастающими дозами азотных и калийных удобрений на опытном поле Казанского ГАУ, результаты которых позволили разработать параметры их применения в севообороте и провести агроэкологическую оценку их действия на серых лесных почвах.
Варианты опыта (I блок) предусматривали изучение эффективности различных форм калийных удобрений (KCl мелкокристаллический, гранулированный, обогащенный микроэлементами В, Си и Zn, а также калийная соль, калимагнезия, сульфат калия). Одновременно исследовали (блоки II-IV) действие возрастающих доз калийного удобрения (40, 80, 120, 160, 200 кг/га д.в.) на трех фонах азотного питания N60, N120, N180. Опыты проводили в зернопропашном севообороте с картофелем, яровой пшеницей, кормосмесью или овсом, гречихой, ячменем и озимой рожью на серой лесной среднесугли-нистой почве, характеризующейся следующими агрохимическими показателями: содержание гумуса 3,0-4,0%, содержание поглощенных оснований 18-22 мг-экв, степень насыщенности основаниями 80-85%, содержание подвижных форм фосфора и калия - среднее, микроэлементов бора меди и цинка - низкое и среднее. За годы исследований в зависимости от вариантов опыта внесено в почву около 2000-3000 кг/га азота и калия, 800-900 кг/га фосфора.
Результаты 18-летних исследований показали повышение продуктивности культур севооборота под действием удобрений. Качество урожая под влиянием высоких доз азота несколько снижается. Так, в опытах с картофелем выявлено, что все изученные формы калийных удобрений обеспечили повышение урожая клубней картофеля. При этом наибольшей эффективностью отличались сульфат калия и калимагнезия. На фоне высоких доз азота (N180) урожай клубней характеризовался повышенным содержанием нитратов (200 мг/кг), внесение калия снизило их содержание до 130 мг/кг и повысило содержание крахмала на 1-2%. Зерновые культуры (яровая пшеница, овес, ячмень, озимая рожь) одинаково реагировали на различные формы калийных удобрений, однако достаточно высоко (2-5 ц/га) отзывались прибавкой урожая зерна на обогащение калийного удобрения микроэлементами. Наибольшая (120-150 ц/га) прибавка урожая клубней получена в варианте ^80Р65К200, а применение калия способствовало снижению отрицательного действия высокой дозы азота на качество клубней картофеля.
Данные таблицы 1 показывают, что за I ротацию севооборота максимальная продуктивность зерновых получена на фоне ^о в варианте ^^^К^, на фоне ^20 в вариантах ^20Р50-70К120-160, а на фоне ^80 - в варианте ^80Р50-70К160-200. При этом установлено, что чем выше обеспеченность растений азотом, тем выше нуждаемость их в калийных удобрениях, т.е. отдача наибольшая от
1. Продуктивность севооборота под действием возрастающих доз удобрений, ц/га корм.ед.
Вариант Сумма за I Сумма за II Сумма за III
ротацию ротацию ротацию
Контроль 91,0 88,3 80,2
N60P60K40 125,1 130,0 143,3
N120P60K120 160,0 166,0 182,4
N180P60K200 158,1 163,0 159,4
2. Изменение фосфатного состояния серой лесной почвы под влиянием __длительного применения удобрений _
Формы фосфатов Исходное содержание, мг/кг 100 г В конце ротации Изменение
I II III мг/100 г % к исходному
Без удобрений
Рыхлосвязанные 3,0 2.5 2,0 1,5 -1,5 -50,0
Фосфаты - А1 20,2 18,2 17,3 15,5 -4,7 -23,3
Фосфаты - Бе 35,1 35,5 35,3 34,8 -0,3 -0,8
Фосфаты - Са 24,8 22,3 20,5 18,8 -6,0 -24,0
Органич. фосфаты 35,0 33,6 37,7 38,8 +3,8 +10,8
фон N6^50-70^0
Рыхлосвязанные 2,8 3,2 3,8 4,5 +1,7 +60,7
Фосфаты - А1 20,5 22,4 25,3 28,8 +8,3 +40,5
Фосфаты - Бе 34,8 36,0 38,2 40,1 +5,3 +15,2
Фосфаты - Са 25,0 26,5 27,2 28,8 +3,8 +15,2
Органич. фосфаты 35,5 36,5 37,7 40,5 +5,0 +14,2
3. Изменение калийного состояния серой лесной почвы под влиянием _длительного применения возрастающих доз калия_
Вариант Валовой калий, % Формы калия, мг/100 г
водорастворимый обменный необменно -резервный
Исходное содержание 2,2 1,4 9,5 14,0
1. Контроль 2,2 1,5 10,0 146
2. № фон 2,2 1,4 9,7 130
3. Фон + К40 2,2 1,5 10,7 150
4. Фон + К80 2,2 1,4 11,7 160
5. Фон + К120 2,3 1,5 13,0 170
6. Фон + К160 2,3 2,0 14,5 190
7. Фон + К200 2,3 2,9 16,6 210
более высоких доз калийных удобрений. Продуктивность севооборота под воздействием возрастающих доз удобрений возрастает, однако очень высокие дозы удобрений (вариант ^80Р50-70К200) не обеспечивают максимальные его показатели. Следует отметить и то, что на контроле продуктивность севооборота от первой ротации к третьей постепенно понижается, а в вариантах с удобрениями (N6(^50-70^0 и N^50-70^20) возрастает, что свидетельствует о повышении плодородия почв под действием длительного применения рациональных доз удобрений. Результаты наших исследований показывают, что в условиях серых лесных почв лесостепи Поволжья наибольшую эффективность (7-8 кг зерна на 1 кг д.в. азота) обеспечивают азотные удобрения, далее следуют калийные и фосфорные (5-6 кг зерна на 1 кг д.в.).
Отличием фосфорного баланса является то, что он не имеет естественных источников пополнения запасов в почве как азот. Положительный баланс фосфора в почве достигается при среднегодовом внесении фосфорных удобрений в дозе 40-60 кг/га. Изучение фракционного состава почвы опытного участка (табл. 2) показало, что под действием длительного применения фосфорсодержащих удобрений происходит повышение фосфатного потенциала почвы. Содержание подвижного фосфора к концу III ротации (2008 год) по сравнению с исходным содержанием возросло на 50-60 мг/кг почвы, т.е. почва со средним содержанием подвижного фосфора перешла в разряд повышенного содержания. В контроле (без удобрений) происходит снижение всех форм фосфора, особенно сильно рыхлосвязанных и фосфатов кальция. Под влиянием длительного применения фосфорсодержащих
4. Влияние длительного применения минеральных удобрений на содержание тяжелых металлов в серой лесной почве, мг/кг
Вариант (глубина взятия образца, см) Си гп РЬ са
Контроль 16,0 40,7 5,5 не обн.
N«^«£40 (0-20) 25,0 56,7 6,5 не обн.
^Р60К200 (0-20) 26,0 47,0 6,2 0,04
N^60 (0-20) 17,5 45,5 5,8 0,02
N^60^20 (0-20) 18,5 51,0 5,94 не обн.
N12^200 (0-20) 19,0 53,0 6,0 0,02
N^60^00 (0-20) 24,7 42,2 6,8 0,03
N^60^00 (40-60) 26,5 53,7 7,6 не обн.
^сРаКа» (80-100) 29,5 52,5 7,9 не обн.
ПДК для почвы 55,0 100,0 30,0 1,0
5. Содержание тяжелых металлов в зерне
яровой пшеницы, мг/кг
Вариант Си гп РЬ са
Контроль 1,25 37,81 0,30 0,0025
■^60Р60К40 1,25 38,13 0,37 0,0050
■^60Р60К200 1,38 42,31 0,35 не обн.
■^120Р60 1,56 38,88 0,37 0,0045
■^120Р60К40 1,55 39,00 0,35 0,0075
■^120Р60К160 1,50 40,25 0,30 не обн.
■^180Р60К40 1,60 42,20 0,30 0,0050
■^180Р60К200 1,63 44,50 0,32 0,0025
ПДК для зерна 10,0 50,0 0,50 0,1
удобрений повышается содержание рыхлосвязанных форм, что свидетельствует об оптимизации фосфатного состояния почвы. Среднегодовой вынос калия на контроле (без удобрений) составляет 40-50 кг/га, увеличение степени насыщенности севооборота калием увеличивало его вынос с урожаем до 100-200 кг/га в зависимости от урожайности и культуры севооборота и положительный его баланс достигается только в вариантах с высокими его дозами (К120-200), что экономически и экологически не целесообразно. За 18 лет в этих вариантах опыта в почву внесено около 20003000 кг/га калия, что повысило калийный потенциал почвы: увеличило содержание всех форм калия (табл. 3). Однако в почве этих вариантов опыта наблюдается некоторое повышение содержания подвижного калия с глубиной, что свидетельствует о миграции подвижного калия с нисходящим током воды. Отмеченное согласуется с результатами ранее проведенных исследований [3].
Интенсивное применение высоких доз минеральных удобрений способствовало некоторому повышению содержания меди, цинка, свинца с глубиной (табл. 4). Накопление тяжелых металлов в зерне пшеницы под влиянием удобрений почти не выражено. Все показатели содержания тяжелых металлов в зерне вариантов опыта с удобрениями значительно ниже ПДК. Калийные удобрения несколько снижают содержание свинца и кадмия в зерне (табл. 5).
Таким образом, результаты исследований позволяют подчеркнуть важную агроэкологическую роль калия в оптимизации питания растений в севообороте. Длительное применение минеральных удобрений севооборота в экологически сбалансированных дозах повышает продуктивность его, улучшает качество сельскохозяйственной продукции и не ухудшает экологию почвы.
Литература
1. Алиев Ш.А. Агрохимическая характеристика почв Республики Татарстан и мероприятия по повышению ее плодородия. Казань, 2000. 30 с.
2. Лукманов А.А., Нуриев С.Ш., Шакиров В.З. Применение удобрений в Республике Татарстан // Агрохимический вестник, 2009. № 5.
3. Муртазина С.Г., Билалова А.С. Агроэкологическая оценка интенсивного применения азотных и калийных удобрений в севообороте на серых лесных почвах Волжско-Камской лесостепи // Тр. Междун. конф. «Роль почвы в формировании ландшафтов». - Казань: Изд-во «ФАН». 2003. С. 407-411.
УДК 631.4:631.811.7
ДЕЙСТВИЕ СЕРОСОДЕРЖАЩИХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВОГО РАПСА И ПОТРЕБЛЕНИЕ МАКРОЭЛЕМЕНТОВ РАСТЕНИЯМИ В УСЛОВИЯХ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ
И.Р. Сулейманов, аспирант, М.Ю. Гилязов, д.с.-х.н.
Казанский государственный аграрный университет, e-mail: gilyazov@pisem.net
На серой лесной почве, характеризующейся низким содержанием подвижной серы, нефтяная сера, сыромоло-тый гипс и сульфат аммония, внесенные весной под культивацию, обеспечили получение 0,18-0,27 т/га прибавки семян ярового рапса и повысили содержание серы в растениях на 0,10-0,20%.
Ключевые слова: серая лесная почва, серосодержащие удобрения, урожайность ярового рапса.
INFLUENCE OF SULPHURCONTAINING FERTILIZERS ON PRODUCTIVITY OF SPRING RAPE AND USE OF MACROELEMENTS BY PLANTS AT GREY FOREST SOIL I.R. Suleymanov, M.Yu. Gilyazov
In the grey forest soil characterized by low content of mobile sulphur, oil-sulphur, milled gypsum and sulphate ammonium applied in spring before cultivation provided 0,18-0,27 t/ha addition of spring rape seeds and increased sulphur content in plants for 0,10-0,20%.
Keywords: grey forest soil, sulphurcontaining, productivity of spring rape.
По физиологическому значению в жизни растений среди элементов минерального питания сера занимает третье место после азота и фосфора. Этот элемент, входя в состав трех аминокислот (цистин, цистеин и метио-нин), является составляемой частью всех без исключения запасных и конституционных белков. Однако вопросам серного питания пока не уделяется должного внимания. Внесение серы носит случайный характер, и она попадает в почву бессистемно в составе некоторых
азотных, фосфорных и калийных удобрений как сопутствующий элемент [1].
Интерес к изучению серосодержащих удобрений в Республике Татарстан (РТ) обусловливается тем, что в последние годы в Республике образуется большое количество так называемое «нефтяной» серы, получаемой в качестве побочного продукта при очистке и переработке высокосернистой нефти ОАО «Татнефть». В РТ при переработке 7 млн. т нефти в год выход серы может соста-
