CC BY
24
УДК 631.81.095.337:631.824:631.828.2
Эффективность совместного и раздельного применения микроудобрений, серы и магния в севообороте
Герцен Петрович Дзюин, кандидат с.-х. наук, зав. отделом, Александр Герценович Дзюин, кандидат с.-х. наук, зав. сектором ГНУ Удмуртский НИИСХ Россельхозакадемии, с. Первомайский, Удмуртская Республика, Россия
E-mail: [email protected]
Выявлены антагонистические отношения между отдельными микроэлементами; цинка, меди с фосфором минеральных удобрений; цинка, бора, кобальта с кальцием в составе извести. Установлено благоприятное воздействие на эффективность микроудобрений известково-органоминеральной системы удобрения.
Ключевые слова: микроудобрения, сера, магний, севооборот, система удобрения, урожайность
Внесение микроудобрений повышает плодородие почвы, обеспечивает получение наибольшей прибавки урожая сельскохозяйственных культур по сравнению с обработкой семян или опрыскиванием растений раствором микроэлементов [1]. Между элементами (Ca, Р, микроэлементы и др.) имеет место взаимовлияющие отношения - антагонизм или синергизм [2, 3]. Поэтому микроудобрения следует применять избирательно, важно учитывать обеспеченность ими, кислотность и общее плодородие почвы.
Цель исследований - изучить в севообороте эффективность сочетаний микроэлементов, серы и магния в составе систем удобрения на дерново-подзолистой почве.
Материал и методы. Опыты с применением микроэлементов - бора, меди, кобальта, цинка, молибдена, марганца, а также серы и магния проводили в 1991-1995 гг. на фоне №К по схеме (в табл. 2) с последовательным добавлением к вариантам очередного микроэлемента.
Почва - дерново-среднеподзолистая среднесуглинистая. Агрохимические показатели почвы перед закладкой опыта: рНКа -6,2, Нг - 1,6, 8осн. - 18,4 ммоль /100 г почвы, Р2О5 - 247 и К2О - 129 мг/кг почвы (по Кирсанову), гумус - 2,1% (по Тюрину). Подвижные формы В, Си, Со, Мо определяли по Пейве-Ринькису, Мп и 2п - по Крупскому-Александровой, 8 - по Айдиняну, Мg - три-лонометрическим методом. Исходное их содержание (мг/кг почвы): меди 5,6, молибдена 0,30 относится к высокой, бора 0,58, цинка 2,6 - средней, марганца 27,5, кобальта 0,31 - низкой, серы 6,5 - средней, магния
(ммоль/100 г почвы) 3,8 - высокой обеспеченности.
Макро- и микроудобрения вносили под яровую пшеницу, ячмень и овёс. В опыте применяли: борную кислоту, сернокислую медь, хлористый кобальт, сернокислый цинк, молибденовокислый аммоний, сернокислый марганец, сульфат аммония, сульфат магния.
Второй опыт с микроэлементами проводили в 3-5 ротациях длительного 8-польного севооборота (с 1987 по 2011 гг.). Микроудобрения применяли в составе разных систем удобрения. Вносили раздельно под каждую культуру в сочетании с №РК (кг д.в./га): 1 - озимая рожь - цинк; 2 - картофель в 3-й ротации, кукуруза в 4-5 ротациях - кобальт; 3 - яровая пшеница - медь; 4 -клевер 1 г.п. - бор; 5 - клевер 2 г.п. - молибден; 6 - озимую рожь - цинк; 7 - ячмень -медь. Агрохимические показатели почвы представлены в таблице 1.
За период исследований благоприятные по влагообеспеченности летние месяцы перемежались с влажными или засушливыми условиями, особенно в июне-июле. Засушливые условия отмечены в 1988-1989, 1991-1992, 1996, 1998, 2001-2002, 2005-2006, 2008-2009, 2010-2011 гг.
Результаты и их обсуждение. Минеральные удобрения в вариантах МК и №К в первом опыте обеспечили существенное увеличение продуктивности 5-летнего звена севооборота - на 0,52 и 0,79 т з.е./га (табл. 2). Отмечено положительное влияние фосфора на урожайность яровой пшеницы и клевера 1 г.п. (+0,20 и +1,55 т з.е./га).
Таблица 1
Агрохимические показатели почвы в конце 2-й ротации севооборота
Системы рНксг Нг С °осн. ТТ+ Н обм. А1подв. Р2О5 КО Гумус, **
удобрения * ммоль/100 г почвы мг/кг почвы %
1. Минеральная 4,7 4,0 12,5 0,03 0,68 116,0 102,0 2,2
2. Известково-минеральная 6,8 0,8 25,7 0,02 сл. 146,0 103,0 2,1
3. Органоминеральная 4,9 3,9 12,4 0,03 0,54 158,0 120,0 2,4
4. Известково- органоминеральная 6,6 1,0 25,5 0,02 сл. 232,0 123,0 2,6
Примечание: Системы удобрения* 1 - навоз внесли только под 1-ю ротацию; 2 - известь внесли под 1 и 2-ю ротации; 3 - навоз вносили под каждую ротацию; 4 - известь и навоз вносили как в пунктах 2 и 3. ** Гумус - в конце 3-й ротации севооборота.
Совместное внесение микроэлементов положительно сказалось на урожайности яровой пшеницы (прибавка 0,37-0,64 т з.е./га). Наибольшую прибавку обеспечило внесение В, Со, Zn. Включение Мо, а затем Мо и Mn в состав комплекса снизило величину прибавки урожайности пшеницы с 0,64 до 0,41-0,48 т з.е./га. При внесении половинных доз - B, Zn, Mo, Mn их эффективность возросла на 0,59 т з.е./га вследствие снижения концентрации почвенного раствора при дефиците влаги в 1991 г. На однолетних травах и клевере 1 г.п. наблюдали последействие удобрений, внесённых под предшествующую культуру - яровую пшеницу. В вариантах с внесением бора и меди отмечено снижение урожайности однолетних трав на 0,25 и 0,37 т з.е./га. Добавление кобальта к бору и меди привело лишь к тенденции (+0,14 т з.е./га), а дополнительно ещё и цинка - существенному повышению урожайности однолетних трав. Молибден и марганец в их составе практически не изменили величину урожайности трав. Эффективность половинных доз микроудобрений снизилась по сравнению с полной дозой их внесения. Клевер 1 г.п. положительно реагировал на последействие бора и бора в сочетании с медью. Последействие совместного внесения с ними кобальта, цинка молибдена не дало положительного результата. А добавление марганца привело к снижению урожайности. Половинные дозы микроудобрений снизили отрицательное влияние на урожайность полных доз микроудобрений.
Ячмень и овёс во влажных условиях лета реагировали повышением урожайности зерна на совместное внесение бора и меди, несмотря на высокое содержание последней
в почве. Положительно реагировал ячмень и на присутствие молибдена в сочетании с другими микроэлементами, но без марганца. Половинные дозы микроудобрений привели к тенденции снижения урожайности ячменя, но увеличили урожайность овса.
В зоне с промывным режимом почв сера и магний из почвы вымываются [4, 5]. За последние годы в регионе усилился дефицит магния [6]. Внесение серы со средней её обеспеченностью увеличило урожайность 1-й культуры севооборота - яровой пшеницы. Обозначилась тенденция повышения урожайности овса. Внесение магния в почву с высокой им обеспеченностью повысило урожайность яровой пшеницы, однолетних трав, клевера 1 г.п. и овса. Совместное внесение всех шести микроэлементов, серы и магния увеличило урожайность только яровой пшеницы и овса. Половинные дозы всех микроудобрений, серы и магния достоверно увеличили урожайность яровой пшеницы, однолетних трав и клевера 1 г.п.
Таким образом, совместное внесение микроэлементов при высокой Mo),
средней (В, Zn) и низкой (Со, Mn) обеспеченности ими почвы в засушливых условиях лета повышало урожайность первых двух культур севооборота - яровой пшеницы и однолетних трав. В последующие годы в условиях влажного лета влияние микроудобрений на урожайность культур проявлялось в соответствии с отношениями антагонизма и синергизма элементов в почве. Культуры севооборота к применению микроудобрений, серы и магния в половинных дозах относились так же избирательно, как и удвоенных доз - В2Cu10Co6Zn10Mo2Mn10 S10Mg40.
Таблица 2
Влияние макро- и микроудобрений, серы и магния на урожайность культур звена севооборота, т з.е./га
Вариант Яровая пшеница Энита, 1991 г. Однолетние травы + клевер, 1992 г. Клевер 1 г.п. Пермский местный, 1993 г. Ячмень Неван, 1994 г. Овёс Козырь, 1995 г. Среднее
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
1. Без удобрений 1,38 - 4,16 - 3,49 - 2,58 - 2,15 - 2,75 -
2. N120^150 1,68 - 4,72 - 4,17 - 3,22 - 2,55 - 3,27 -
З.М,2оР12оК,5о - фон 1,88 - 4,53 - 5,72 - 3,00 - 2,56 - 3,54 -
4. Фон + В2 2,26 0,38 4,28 -0,25 6,18 0,46 3,14 0,14 2,63 0,07 3,70 0,16
5. Фон + В2Сию 2,25 037 4,16 -0,37 6,29 0,57 3,37 0,37 2,90 0,34 3,79 0,25
6. Фон + В2СиюС0б 2,32 0,44 4,67 0,14 5,74 0,02 3,04 0,04 2,76 0,20 3,71 0,17
7. Фон + ВгСиюСобгпю 2,52 0,64 5,44 0,91 5,44 -0,28 3,06 0,06 2,68 0,12 3,83 0,29
8. Фон + В2Си,оСо67п10Мо2 2,29 0,41 5,39 0,86 5,62 -0,10 3,48 0,48 2,70 0,14 3,90 0,36
9. Фон + В2Си1оСоб2П|оМо2Мпю 2,36 0,48 5,43 0,90 4,54 -1,18 3,00 0 2,50 -0,06 3,57 0,03
10. Фон + В|Си5Соз2п5Мо1Мп5 2,47 0,59 5,02 0,49 5,60 -0,12 2,74 -0,26 2,92 0,36 3,75 0,21
11. Фон + Бю 2,31 0,43 4,48 -0,05 5,71 -0,01 3,00 0 2,81 0,25 3,66 0,12
12. Фон + М&о 2,21 0,33 4,80 0,27 6,42 0,70 2,88 -0,12 3,01 0,45 3,86 0,32
13. Фон + B2CuloCo6ZnloMo2Mn1oS|oMg4o 2,54 0,66 4,46 -0,07 5,45 -0,27 2,90 -0,10 2,84 0,28 3,64 0,10
14. Фон + В1Си5Соз7п5Мо1Мп585М£2о 2,54 0,66 5,14 0,61 6,06 0,34 2,72 -0,28 2,52 -0,04 3,80 0,26
НСР05 0,14 0,14 0,26 0,27 0,49 0,52 0,33 0,32 0,32 0,33 0,31 0,32
Примечание: 1 - урожайность; 2 - прибавка урожайности
Таблица 3
Влияние микроэлементов на урожайность культур севооборота в длительном опыте при использовании в составе систем удобрения (в среднем за 3, 4, 5 ротациям), т з.е./га
Культура (НСР„5 для систем удобрения по культурам) Вариант Системы удобрения Среднее
минеральная известково-минеральная органо-минеральная известково-органоминеральная 1 2 НСР05
1 2 1 2 1 2 1 2
Озимая рожь (0,Ю) ^6Р68К77 - фон 3,57 - 3,60 - 3,74 - 3,28 - 3,55 - -
Фон + 3,70 0,13 3,62 0,02 3,90 0,16 4,14 0,86 3,84 0,29 0,08
Картофель, Кукуруза (0,16) N,00-фон 5,11 - 4,88 - 5,99 - 6,07 - 5,51 - -
Фон + Со 5,31 0,20 4,90 0,02 6,35 0,36 6,49 0,42 5,78 0,27 0,15
Яровая пшеница (0,15) ЫшРшК2И)-фон 2,49 - 2,73 - 2,99 - 3,05 - 2,82 - -
Фон + Си 2,62 0,13 2,69 -0,04 2,98 -0,01 3,05 0,00 2,84 0,02 0,07
Вико-овсс, Клевер 1 г.п. (0,12) Без удобрений - фон 2,45 - 2,48 - 2,81 - 3,15 - 2,72 - -
Фон + В 2,90 0,45 2,53 0,05 3,05 0,24 3,39 0,24 2,97 0,25 0,11
Горохо-овёс, Клевер 2 г.п. (0,13) Без удобрений - фон 2,75 - 2,91 - 3,14 - 3,67 - 3,12 - -
Фон + Мо 2,75 0,00 2,99 0,08 3,16 0,02 3,53 -0,14 3,16 0,04 0,11
Озимая рожь (0,13) ИюоРтКпо-фон 3,34 - 3,23 - 3,66 - 3,65 - 3,47 - -
Фон + Zn 3,31 -0,03 3,13 -0,10 3,60 -0,06 4,11 0,46 3,54 0,07 0,14
Ячмень (0,13) ^тРгоКго - фон 3,27 - 3,28 - 3,26 - 3,79 - 3,40 - -
Фон + Си 3,30 0,03 3,34 0,06 3,40 0,14 3,97 0,18 3,50 0,10 0,13
Среднее (0,13) ^бРб8К77 - ФОН 3,28 - 3,29 - 3,66 - 3,88 - 3,53 - -
Фон + микроэлементы 3,37 0,09 3,30 0,01 3,79 0,13 4,10 0,22 3,64 0,11 0,11
Примечание: 1 - урожайность; 2 - прибавка урожая
Во втором опыте цинк способствовал увеличению урожайности 1-й культуры севооборота - озимой ржи. Получены прибавки зерна при его внесении в составе минеральной, органоминеральной и известко-во-органоминеральной систем удобрения (табл. 3). На фоне известково-минеральной системы, вследствие снижения подвижности, растения не реагировали на цинк. Однако внесение навоза под каждую ротацию севооборота на фоне извести резко увеличило (на 26,2%) эффективность данного микроэлемента. Аналогичные результаты получены при внесении кобальта под картофель - кукурузу и бора под викоовсяную смесь -клевер 1 г.п.
Медь на фоне внесения Р180 не повлияла на урожайность яровой пшеницы. Снижение эффективности цинка, внесённого под озимую рожь (6-ю культуру севооборота) в составе изучаемых систем удобрения, за исключением известково-органоминеральной системы, можно объяснить влиянием высокого фосфатного уровня в почве (внесено Р147) и его последействием на урожайность ячменя в безнавозных системах. Действие молибдена на урожайность горохоовсяной смеси и клевера 1 г.п. при достаточном его содержании в почве не проявилось.
Таким образом, микроэлементы цинк, кобальт и бор в составе органоминеральной и известково-органоминеральной систем удобрения повышали урожайность озимой ржи, картофеля - кукурузы, викоовсяной смеси - клевера 1 г.п. На известково-минеральной системе удобрения в результате снижения подвижности в почве их эффективность не проявилась. При высоком содержании молибдена и меди в почве горохо-овсяная смесь - клевер 2 г.п. и яровая пшеница на их внесение не отзывались. В то же время медь в составе органоминеральной и
известково-органоминеральной систем удобрения способствовала повышению урожайности ячменя.
Выводы. 1. В условиях повышенной влажности в результате антагонистических отношений группы бор, медь, кобальт, цинк с молибденом; той же группы с молибденом, марганцем; цинка, бора, кобальта с кальцием; цинка, меди с фосфором эффективность микроэлементов снижалась, в засушливых условиях — повышалась. 2. Отмечено также повышение эффективности цинка, меди, кобальта, бора и молибдена в севообороте с возрастанием уровня плодородия почвы. 3. Наиболее эффективными приёмами использования на дерново-подзолистых почвах являются раздельное или совместное внесение под культуры севооборота двух-трёх недостающих микроэлементов в составе известково-органоминеральной системы удобрения.
Список литературы
1. Панасин В.И. Агрохимические аспекты эффективности применения микроудобрений в земледелии Калининградской области // Химия в сельском хозяйстве. 1985. № 8. С. 26-30.
2. Ягодин Б.А. Содержание микроэлементов цинка и кобальта в почве и растениях в зависимости от применяемых удобрений // Вестник сельскохозяйственной науки. 1978. № 3. С. 42-50.
3. Дзюин Г.П., Исаев М.А., Елатов П.М. Влияние макроудобрений на содержание в почве и зерне озимой ржи микроэлементов // Химия в сельском хозяйстве. 1985. № 8. С. 36-37.
4. Возбуцкая А.Е. Химия почвы. М.: Высшая школа, 1968. 428 с.
5. Ягодин Б.А. Сера, магний и микроэлементы в питании растений // Агрохимия. 1985. № 11. С. 117-127.
6. Безносов А.И. Известкование почв Удмуртии. Ижевск: 2005. 68 с.
The effectiveness of joint and separate application of micro-fertilizers, sulfur, and magnesium in the crop rotation Dzjuin G., Dzjuin A.
Antagonistic relationships between the individual microelement; zinc, and copper with phosphorus fertilizers; zinc, boron, and cobalt, with the calcium in the lime are identified. Favorable impact of lime organic-mineral system of fertilization on the effectiveness of micro-fertilizers is revealed.
Key words: micro-fertilizers, sulfur, magnesium, crop rotation, system of fertilizers, productivity
