Эффект последействия минеральных удобрений в почвах Адыгеи Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

АГРОНОМИЯ

□

УДК 631.4; 631.8

Т.А. Зубкова, Ф.Ю. Схашок, Ю.Н. Ашинов

ЭФФЕКТ ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В ПОЧВАХ АДЫГЕИ

Ключевые слова: минеральные удобрения, последействие удобрений, черноземы выщелоченные, урожайность зерновых, пахотные почвы Адыгеи.

Введение

Несбалансированное применение удобрений приводит к их избыточному содержанию в почвах и отравлениям у людей и животных, причем чаще это происходит от азотных минеральных удобрений, фосфатами — реже [1]. Избыточные количества удобрений иногда приводят к вымыванию питательных веществ из почвы в грунтовые воды, что ускоряет эвтрофикацию водоемов. Одним из механизмов снижения миграции удобрений за пределы почвенного профиля является последействие удобрений. Учет остаточного действия удобрений позволяет снижать дозы и избегать избыточного накопления удобрений в почве. Последействие удобрений проявляется по-разному в разных почвах, климатических зонах, севооборотах и культурах, связано с типом, системой и дозами удобрений [2, 3]. Несмотря на обширные исследования по удобрениям в почве, последействию уделялось мало внимания.

В 90-е «перестроечные» годы в России резко сократилось внесение удобрений. Если в 70-80-е годы вносилось в среднем по России 50-80 кг д.в/га, то в конце 90-х годов — уже 10-40 кг д.в/га. В Украине также наблюдался резкий спад по внесению удобрений в конце ХХ в.: со 150 кг/га д.в. в 1990 г. до 13-16 кг/га д.в. в 1996 г. [4]. В Краснодарском крае к началу 90-х годов ХХ в. вносили 150-200 кг/га д.в., но уже через 8 лет дозы удобрений снизились до 35-40 кг/га д.в. [5]. В Адыгее в советский период удобрений вносили много: с 1971 по 1985 гг. — 100-150 кг/га д.в., с 1985 по

1990 гг. — более 200 кг/га д.в., а далее (1991-2010 гг.) — лишь 10-50 кг/га д.в. Несмотря на сокращение применения удобрений, резкого спада урожайности зерновых культур повсеместно не наблюдалось [6, 7]. Очевидно, запасы питательных элементов, в том числе и внесенных удобрений, позволяют почве сохранять плодородие в течение нескольких лет даже после прекращения ее «подкормки». Вопрос последействия удобрений становится актуальным. Однако исследований этого эффекта в масштабе почвенного покрова административных районов не проводилось.

Цель работы — оценить влияние удобрений на урожайность зерновых культур, а также определить период их последействия. Провести анализ многолетней динамики внесения удобрений и урожайности зерновых в районах Республики Адыгеи, определить особенности пахотных почв районов и их влияние на эффект последействия удобрений.

Объекты и методы исследования

Объекты исследования — пахотные почвы Адыгеи, которые на 75% представлены черноземами выщелоченными и слитыми [8]. В каждом районе заложены 8 почвенных разрезов в типичных участках пашни. Химические (содержание общего гумуса, PН, сумма обменных катионов) и физические свойства почвы (плотность, твердость, водопроницаемость) проводили согласно общепринятым методам исследования [9, 10]. В качестве источников информации по удобрениям и урожайности сельскохозяйственных культур в районах Адыгеи послужили данные государственного комитета Российской Федерации по статистике за период с 1971 по 2010 гг. Дозу удобрений рассчитывали на 1 га пашни.

Результаты и обсуждение

Анализ многолетней динамики урожайности зерновых и дозы удобрений показал, что чаще встречается однонаправленная динамика, что соответствует повышению урожайности с увеличением дозы удобрений, причем в каждом районе такие варианты составляли 27-47% (табл. 1). Встречаемость разнонаправленной динамики (вариант 3) зависит от районов: их минимум в Коше-хабльском районе (13%) и максимум в Гиа-гинском, Тахтамукайском, Теучежском и Шовгеновском. Встречаемость варианта 1, в котором один из параметров (урожайность или доза удобрений) остается без изменения при изменяющемся другом параметре, — в среднем 26%.

Таблица 1 Встречаемость вариантов 15-летней динамики урожайности зерновых и дозы удобрений по районам Адыгеи

Примечание. Вариант 1 — количество внесенных удобрений увеличивается или уменьшается, однако урожайность не меняется, или наоборот: урожайность может возрастать или снижаться при постоянной дозе удобрений. Вариант 2 — однонаправленная динамика, когда урожайность и количество внесенных удобрений меняются в одном направлении. Вариант 3 — разнонаправленная динамика, когда при увеличении дозы удобрений урожайность снижается и наоборот.

Таким образом, результаты внесения удобрений не всегда приводят к увеличению урожайности зерновых. Слишком часто (в среднем по Республики Адыгея — 36%) встречается разнонаправленный вариант динамики, когда наблюдается рост урожайности при снижении дозы удобрений и наоборот.

Высокий процент такого варианта (№ 3) говорит о последействии удобрений. Так, после максимальной дозы, например

34 кг/га в Шовгеновском районе (1998 г.), в следующие годы количество внесенных удобрений снижается за 5 лет в 3 раза, а урожайность, напротив, растет с 25 до

35 ц/га (рис.).

Аналогично и для г. Майкопа: в 19971998 гг. внесение удобрений снижается с 32 до 8 кг/га за 5 лет, а урожайность зерновых за этот же период увеличивается на

7 ц/га. В Гиагинском районе в 1996 г. внесено максимальное количество удобрений — 42 кг/га, за 6 лет доза уменьшилась до 17 ц/га, а урожай зерновых повысился на 10 ц/га. В Кошехабльском районе за 6 лет с 2002 по 2008 гг. наблюдался рост урожайности зерновых в 2-3 раза на фоне снижения общего количества внесенных удобрений.

Однако при колебании низких доз удобрений (около 10 кг/га) чаще встречается вариант 2, т.е. однонаправленная динамика удобрений и урожая: Шовгеновский район

— период с 2004 по 2010 гг., Красногвардейский — с 2003 по 2010 гг.

При минимальных дозах удобрений, внесенных в почву, урожай в постсоветский период мог достигать более высоких значений, чем в советский период, в среднем на 10-15 ц/га, хотя минимальные урожаи вполне сравнимы (табл. 2).

Самая низкая урожайность была в Те-учежском районе — 7 ц/га, что может быть связано не только с низкими дозами удобрений, но и с низким баллом качества пахотных почв этого района (балл 1,5).

Балльная оценка качества пахотных почв районов, основанная на агрохимических показателях (содержание гумуса, фосфор подвижный, калий обменный, нитрификаци-онная способность, обеспеченность микроэлементами Си, Zn, Мп), показала, что районы располагаются в ряд по улучшению агрохимических свойств: Теучежский (балл 1,5) = Майкопский (1,5) < Гиагинский (1,8) < Тахтамукайский (1,9) < Кошехабльский (2,1) < Красногвардейский (2,4) < Шовге-новский (2,5). В районах с высоким баллом выше средняя урожайность зерновых культур, а влияние агрохимических свойств почвы на последействие удобрений менее выражено.

Заключение

Варьирование величины урожая, на первый взгляд, независимо от дозы удобрений. Это может быть, если почва в достаточной мере насыщена доступными растениям удобрениями. Многолетнее внесение удобрений привело к тому, что почвы достаточно обогащены питательными веществами и часто не реагируют на удобрения. В целом, можно сказать, что долговременное внесение удобрений приводит к общему обогащению почвы питательными веществами. Данный анализ показывает, что взаимодействие удобрений и растений как-то регулируется почвой и не совсем прямолинейно, как это обычно отмечается в разных изданиях. Поэтому следует подумать о том, что многолетнее удобрение почв приводит к меньшей отзывчивости растений на удобрения, что имитирует как бы независимость

Район Встречаемость вариантов, %

1 2 3

Гиагинский 20 33 47

Кошехабльский 53 34 13

Красногвардейский 40 40 20

Майкопский 26 47 27

Тахтамукайский 7 27 66

Теучежский 13 47 40

Шовгеновский 27 33 40

Г. Майкоп 20 47 33

Средняя по Республике Адыгея 26 38 36

растений и урожая от удобрений. На самом деле происходит некоторое предельное насыщение почв, и растения не реагируют на удобрения. Но изменяются условия (температура, влажность почв), и реакция вновь проявляется. Это явление нуждается в более детальном анализе. Многолетние на-

блюдения за применением удобрений в сельскохозяйственной практике, основанные на объективном анализе результатов, позволяют по-новому оценить реальные успехи применения удобрений на кубанских черноземах.

60

50

^ "ь 40 £ * о к

ОІ30

I ц20

Гиагинский район

1994 1996 1998 2000

2002

Год

2006 2008

-

1994 1996 1998 2000

2002

Год

2004 2006 2008 2010

Год

Год

^ -с £ *

I 1 ■І і I о

Год

Год

И

X О О Ц ^ >»

Год

Год

0

Рис. Динамика урожайности зерновых (ц/га) и внесенных удобрений (кг/га) в районах Республики Адыгея за период с 1994 по 2010 гг.

Таблица 2

Средняя урожайность зерновых культур при низких дозах минеральных удобрений

в советский и постсоветский периоды

Район Средняя урожайность зерновых (ц/га) при внесении удобрений менее 50 кг/га д.в.

1971-1997 гг. 199S-2010 гг.

Гиагинский 20-30 20-S0

Кошехабльский 30-40 30-S0

Красногвардейский 20-30 20-4S

Майкопский 1S-23 1S-3S

Тахтамукайский 12-22 1S-30

Теучежский 7-22 1S-3S

Шовгеновский 2S-32 20-4S

Республика Адыгея 20-30 1S-4S

Выводы

1. Совместная 15-летняя (1995-2010 г.) динамика урожайности зерновых, и количества вносимых в почву удобрений разная в каждом административном районе Республики Адыгеи. Встречаются три варианта: однонаправленная динамика, разнонаправленная и без изменения одного фактора при изменяющемся другом. Вариантов с однонаправленной динамикой встречается от 30 до 50% в зависимости от района Республики Адыгея. Существенную долю составляют варианты с разнонаправленной динамикой — 15-70% за 15-летний период с 1995 по 2010 гг., реже встречается вариант, когда урожай зерновых слабо реагирует на изменения дозы удобрений. Все это свидетельствует о запаздывающем эффекте удобрений на урожай зерновых или об их последействии.

2. Отмечен 5-6-летний период последействия при внесении удобрений 30-40 кг/га д.в. и 1-2-летний период последействия года при низких дозах удобрений (10 кг/га) на основании многолетней динамики за 19952010 гг.

3. Различие в агрохимических свойствах пахотных почв районов незначительно повлияло на последействие удобрений: отмечается снижение остаточного действия в районах с более низким качеством пашни

Библиографический список

1. Серебряков А. Перепела. Содержание, кормление, разведение. — 2012. —

100 с.

2. Муравин Э.А., Титова В.И. Агрохимия.

— М.: КолосС, 2009. — 463 с.

3. Егоров В.С. Агроэкологическая оценка действия и последействия разных систем

удобрения в агроценозах на дерновоподзолистых почвах: автореф. дис. ... докт. биол. наук. — М., 2007. — 48 с.

4. Балюк С.А., Носоненко А.А., Булга-

ков Д.С. почвенные ресурсы Украины и система обеспечения их охраны и повышения плодородия // Материалы докладов VI съезда Общества почвоведов им. В.В. Докучаева (13-18 августа 2012 г.). — Петрозаводск: Карельский научный центр РАН,

2012. — Кн. 1. — С. 27-29.

5. Шеуджен А.Х., Онищенко Л.М., Жи-ленко С.В., Хурум Х.Д. Эффективность применения удобрений в Краснодарском крае // Доклад А.Х. Шеуджена на региональном совещании ученых-агрохимиков Географической сети опытов с удобрениями (г. Ставрополь, 14-15 сентября 2006 г.).

6. Карпачевский Л.О. Успехи почвоведов Чехословакии // Почвоведение. — 1987. — № 3. — С. 151-154.

7. Молдаков О.Р. Система применения удобрений в органическом и адаптивном сельском хозяйстве // Проблемы устойчивого развития сельской местности: матер. круглого стола 15 мая 2001 г. — М., 2001. — С. 12-18.

8. Ашинов Ю.Н., Зубкова Т.А., Имгрунт И.И., Карпачевский Л.О. Почва и социум. — Майкоп: ОАО «Полиграфиздат «Адыгея», 2006. — 152 с.

9. Практикум по агрохимии: учеб. пособие / под ред. В.Г. Минеева. — 2-е изд. — М.: Изд-во МГУ, 2001. — 689 с.

10. Теории и методы физики почв: коллективная монография / под ред. Е.В. Шеина, Л.О. Карпачевского. — М.: Гриф и К, 2007. — 616 с.

+ + +