CC BY
9УДК 631.45
«ИСПЫТАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ КАЛИЙНЫХ УДОБРЕНИЙ ЗАО «БЕЛОРУССКАЯ КАЛИЙНАЯ КОМПАНИЯ» ПОД ХЛОПЧАТНИК, КАРТОФЕЛЬ И РИС В УСЛОВИЯХ ОРОШАЕМОЙ ЗОНЫ ЮГА И ЮГО-ВОСТОКА КАЗАХСТАНА»
А.С. Сапаров, Р.Е. Елешев, М.М. Мамышов, Б.У Сулейменов, А. Отаров
КазНИИ почвоведения и агрохимии имени У.У. Успанова», 050060, Казахстан, Алматы, пр-т Аль-Фараби, 75в, E-mail: [email protected]
В данной статье представлены экспериментальные данные по влиянию калийных удобрений на пищевой режим орошаемых светлых сероземов, темно-каштановых и рисово-болотных почв и урожайность хлопка-сырца, клубней картофеля и зерна риса. Эффективность различных доз калийных удобрений проявляется во всех изучаемых почвах в зависимости от их обеспеченности обменным калием.
ВВЕДЕНИЕ Результатами многочисленных исследований ученых Казахстана определена высокая эффективность минеральных удобрений во всех земледельческих зонах Казахстана, в том числе зоне в орошения [1-6].
Анализ тенденции применения минеральных удобрений в Казахстане показывает, что преимущественное положение по поставке и использованию занимают азотные и фосфорные удобрения. Значительно реже применяются калийные удобрения. Последнее обстоятельство, в свою очередь, можно объяснить отсутствием в Казахстане заводов по производству калийных удобрений с одной стороны, с другой стороны по данным агрохимической службы Казахстана почвы довольно высоко обеспечены калием. Эти отмеченные причины видимо являются сдерживающим фактором применения калийсодержащих туков.
Опытами установлена высокая отзывчивость таких культур как хлопчатник, сахарная свекла, кормовые и овощные культуры, плодово-ягодные культуры и рис, которые возделываются в интенсивно орошаемых условиях.
Главным поставщиком калийных удобрений является ЗАО «Белорусская калийная компания». Калийные удобре-
ния, выпускаемые ЗАО «Белорусская калийная компания» характеризуются высоким содержанием калия (60 % КО).
Испытания калийсодержащих удобрений непосредственно под калиелюби-вые культуры орошаемой зоны представляют научно-практический интерес и являются актуальными. В этой связи испытания калийных удобрений ЗАО «Белорусская калийная компания» в разрезе отдельных культур и почвенно-кли-матических зон представляют определенный интерес для товаропроизводителей Казахстана в целях не только повышения урожайности сельскохозяйственных культур, но и качества продукции.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Программой исследований предусмотрено изучение сравнительной эффективности калийсодержащих удобрений на посевах хлопчатника, картофеля и риса. Согласно программы проведено три полевых опыта: с хлопчатником в ЮжноКазахстанской области и два опыта с картофелем и рисом в условиях Алматин-ской области.
Цель эксперимента определить влияние различных доз калийных удобрений на условия минерального питания, в том числе на калийный режим почв, а также на урожайность и качество изучаемых культур.
Полевые опыты закладывались по общепринятым методикам. Общая площадь опыта 1800 м2, размер учетной делянки 100 м2. Повторность трехкратная. В опытах возделывали сорт хлопчатника Мактаарал 3044, сорт картофеля Аксор, сорт риса ПакЛи в условиях оптимального режима орошения.
В качестве азотных удобрений применяли аммиачную селитру ^ - 34 %), фосфорных удобрений - двойной суперфосфат (Р2О5 - 46 %). В качестве калийных удобрений использовали хлористый калий ЗАО «Белорусская калийная компания» с высоким содержанием калия (К2О - 60 %). Фосфорные и калийные удобрения внесены при посеве культур, азотные удобрения в подкормку.
В процессе роста и развития изучаемых культур проводились наблюдения за пищевым режимом почвы путем отбора проб почвы по основным фазам развития хлопчатника, картофеля и риса. Химический анализ проб почвы проводился по общепринятым методикам. Учет урожая проводился поделяночно в трехкратной повторности.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Характер влияния испытуемых калийных удобрений на светлых сероземах, предгорных темно-каштановых и рисо-во-болотных почвах можно проследить по нижеследующим исходным показателям. Как видно из таблицы 1, почвы
характеризовались различным содержанием элементов питания.
Содержание гумуса в 0-40 см слое светлых сероземов и рисово-болотных почв очень низкое 0,65 % и 1,83 % соответственно, а в темно - каштановых почвах низкое 2,21 %.
Содержание гидролизуемого азота низкое в светлых сероземах (35,3 мг/кг), среднее в рисово-болотных почвах (45 мг/кг) и высокое в темно-каштановых почвах (80,7 мг/кг).
По содержанию подвижного фосфора рисово-болотные почвы низко обеспечены (11,3 мг/кг), светлые сероземы - средне обеспечены (32,2 мг/кг), а темно-каштановые почвы высоко обеспечены (88,5 мг/кг). По содержанию обменного калия светлые сероземы (303 мг/кг) и рисово-болотные почвы (315 мг/кг) относятся к среднеобеспеченным, а темно-каштановые почвы к высоко обеспеченным (650 мг/кг).
Механический состав светлых сероземов легкосуглинистый, рисово-болотных и темно-каштановых почв - среднесугли-нистый. Все изучаемые почвы карбонатные.
Более подробные данные об эффективности различных доз испытываемых калийных удобрений в разрезе культур и почвенных разностей можно проследить по ниже-следующим экспериментальным материалам, полученных в условиях полевого опыта.
Тип почвы Слой почвы, см Гумус, % Валовые формы, % Подвижные формы, мг/кг СО 2, % Мехсостав почвы
N Р К Гидролизуе-мый азот Р2О5 К2О
Светлый серозем 0-20 0,64 0,059 0,130 1,99 37,5 31,7 300 7,1 0 Легкий суглинок
20-40 0,66 0,059 0,123 1,69 33,1 32,7 306 7,08
0-40 0,65 0,059 0,126 1,84 35,3 32,2 303 7,09
Темно-каштановая почва 0-20 2,28 0,127 0,187 2,25 87,4 114 655 1,2 6 Средний суглинок
20-40 2,14 0,113 0,152 2,51 74,0 63 645 2,0 3
0-40 2,21 0,120 0,169 2,53 80,7 88,5 650 1,6 5
Рисово-болотная почва 0-20 1,88 0,097 0,100 2,01 47,6 12,2 320 9,7 Средний суглинок
20-40 1,77 0,085 0,100 1,95 42,5 10,6 310 9,5
0-40 1,83 0,091 0,100 1,98 45,0 11,3 315 9,6
Таблица 1 - Основные агрохимические показатели изучаемых почв до закладки опыта, 2009
ОПЫТ 1. Изучение влияния калийных удобрений на пищевой режим светлых сероземов и продуктивность хлопчатника.
Опыт проводился на опытных полях Казахского научно-исследовательского института хлопководства на среднеобеспеченных обменным калием легкосуглинистых светлых сероземах по следующей схеме:
1)контроль(без удобрений)
2) К6о
3) N^,0 - фон
4) фон + К3о
5) фон + Кбо
6) фон + К90
Агротехника опыта общепринятая для этой зоны: зяблевая вспашка двух-
Таблица 2 - Химический состав светлых _после сбора урожая_
ярусным плугом, промывка почвы, весеннее боронование и чезелевание, посев хлопчатника (14 мая 2009 г., норма высева семян 18-20 кг/га, междурядье 90 см), уход за посевами: прополка, борьба с вредителями и болезнями, полив хлопчатника, дефоляция, сбор хлопка-сырца (15 октября 2009 г., первый сбор).
Анализ данных содержания доступных форм питательных веществ показало, что количество гидролизуемого азота было высоким в начале опыта, особенно на вариантах с внесением азотных удобрений (53,2-62,2 мг/кг) и более высокое содержание подвижного фосфора (27,028,5 мг/кг) с тенденцией их снижения к концу вегетации хлопчатника за счет использования и перехода в неусвояемую форму (таблица 2). оземов в фазу цветения хлопчатника и
Вариант Слой поч вы, см Подвижные ф ормы, мг/кг
гидролизуемый N Р2О5 К2О
цветение уборка цветение уборка цветение уборка
контроль -без удобрений 0-20 46,0 42,0 29,0 27,0 297,0 280,0
20-40 40,4 38,5 24,0 22,0 280,0 276,0
0-40 43,2 40,2 26,5 24,5 288,5 278,0
Кб0 0-20 47,6 45,1 22,0 22,0 370,0 325,0
20-40 30,8 29,5 24,0 21,0 240,0 233,0
0-40 39,2 37,3 23,0 21,5 305,0 279,0
Н150?90 - фон 0-20 60,0 55,6 28,0 27,5 295,0 291,0
20-40 64,4 58,3 26,0 24,1 270,0 263,0
0-40 62,2 56,9 27,0 25,8 282,5 277,0
фон + Кз0 0-20 56,0 53,4 29,0 25,6 300,0 295,0
20-40 50,4 49,8 28,0 25,7 300,0 282,0
0-40 53,2 51,6 28,5 25,6 300,0 288,0
фон + Кб0 0-20 61,6 59,2 29,0 27,3 340,0 345,0
20-40 53,2 50,6 28,0 24,8 260,0 258,0
0-40 57,4 54,9 28,5 26,1 300,0 301,5
фон + К90 0-20 57,6 54,7 29,0 27,5 330,0 312,0
20-40 44,8 42,9 26,0 24,6 270,0 261,0
0-40 51,2 48,8 27,5 26,0 300,0 286,5
Особый интерес вызывает калийный режим почвы. На контрольном варианте в период цветения содержание обменного калия составляет 280-297 мг/кг, на азот-но-фосфорном фоне ниже 270-295 мг/кг. От внесения калийных удобрений на азот-но-фосфорном фоне происходит повышение содержание обменного калия от 300
до 340 мг/кг. К периоду уборки урожая содержание обменного калия было на одном уровне.
Условия минерального питания, в частности калийного, оказали определенное влияние на величину урожая хлопка-сырца. Учет урожая хлопка-сырца на изучаемых вариантах показал, что приме-
нение минеральных удобрений обеспечивает прибавку урожая по сравнению с контрольным вариантом без удобрений. Так, урожайность хлопка-сырца на контрольном варианте составила 26,7 ц/га (таблица 3). Внесение калийных удобрений по контролю дало прибавку урожая 1,3 ц/га, при содержании в почве обменного калия более 250 мг/кг почвы. Азотно-фос-форный фон обеспечил прибавку урожая 3,6 ц/га по-сравнению с контролем без
Таблица 3 - Урожай хлопка-сырца, ц/га
Применение калийных удобрений оказало влияние и на качество хлопко-волокна. Так, толщина волокна увеличивается на вариантах с внесением калийных удобрений до 4,80-4,85 микронейр по сравнению с контрольным вариантом - 4,70 (таблица 4). Разрывная нагрузка на вариантах с внесением калийных удобре-
Урожайность хлопка-сырца зависит от веса хлопка - сырца с 1 коробочки. Внесение калийных удобрений по азотно-фосфорному фону повышает массу хлопка-сырца с одной коробочки до 6,24-6,28 г по сравнению с контролем (5,70 г).
ОПЫТ 2. Изучение влияние калийных удобрений на пищевой режим предгорных темно-каштановых почв и урожайность картофеля.
Опыт проводился на опытных полях Казахского научно-исследовательского
удобрений (26,7 ц/га). Прибавка урожая хлопка-сырца к азотно-фосфорному фону составила: при внесении Ко - 2,0 ц/га, Ко -2,6 ц/га и Ко - 5,3 ц/га.
Вынос 1 тонной хлопка - сырца азота составил 50-55 кг, фосфора 23-25 кг и калия 48-55 кг. Применение минеральных удобрений увеличивает вынос элементов питания, особенно калия при внесении калийных удобрений.
ний по азотно - фосфорному фону повышается до 4,90-5,15 гс (грамм сила) по сравнению с вариантами без внесения удобрений. Коэффициент зрелости волокна увеличивается от 2,00 до 2,102,20 на вариантах с внесением удобрений. Разрывная длина волокна также увеличивается от 25,9 до 26,1-26,4 мм.
института картофелеводства и овощеводства на высоко обеспеченных обменным калием средне суглинистых темно -каштановых почвах по следующей схеме:
1)контроль(без удобрений)
2) К70
3) ^Р90 - фон
4) фон + К35
5) фон + Ко
6) фон + К105
Вариант Урожай хлопка-сырца Прибавка к контролю Прибавка к фону
контроль 26,7 - 0
Кб0 28,0 1,3 0
N15(^90 - фо н 30,3 3,6 -
фон + К30 32,3 5,6 2,0
фон + Кб0 32,9 6,2 2,6
фон + К9о 35,6 8,9 5,3
НСР0.95 - 2,8 ц, Р - 1,3 %
Таблица 4 - Технологические качества хлопко - волокна
Варианты опыта Толщина Разрывная Коэффи- Разрывная Масса одной
волокна, нагрузка гс. циент длина коробочки, г
Микронейр зрелости волокна, мм
Контроль 4,70 4,80 2,00 25,9 5,70
К60 4,80 4,80 2,10 26,4 6,01
^50Р90 - фон 4,75 4,85 2,10 26,2 6,20
фон + К30 4,80 4,90 2,10 26,1 6,24
фон + К60 4,80 4,95 2,15 26,3 6,28
фон + К90 4,85 5,15 2,20 26,4 6,28
Агротехника опыта общепринятая для этой зоны: отвальная зяблевая вспашка, весеннее боронование, глубокое рыхление, посадка картофеля (8 мая 2009, норма посадки 4 т/га, междурядье 70 см), уход за посевами: борьба с сорняками, вредителями и болезнями, полив 4-х кратный, сбор урожая клубней картофеля (12 октября 2009 г.).
Данные химического анализа почвы в период цветения картофеля показали, что на вариантах с внесением азотных
удобрений (варианты 3-6) отмечается некоторое увеличение содержания гид-ролизуемого азота до 49,8-64,4 мг/кг почвы по-сравнению с контрольным вариантом (49 мг/кг) (таблица 5). Внесение калийных удобрений повышает содержание обменного калия в темно-каштановых почвах от 600 мг/кг (контроль) до 620 мг/кг почвы. К периоду уборки картофеля отмечается тенденция снижения запасов гидролизуемого азота и обменного калия.
Таблица 5 - Химический состав предгорной темно-каштановой почвы в фазу цветения картофеля и после уборки клубней
Вариант Слой почвы, см Подвижные формы, мг/кг
гидролизуемый N Р2О5 К2О
цветение уборка цветение уборка цветение уборка
контроль -без удобрений 0-2 0 44,8 28,0 80 72,2 600 555
20-40 49,2 25,2 80 69,7 600 578
0-40 49,0 26,6 80 70,9 600 567
К70 0-2 0 54,4 30,8 120 105,5 610 565
20-40 56,0 25,2 90 83,4 590 575
0-40 55,2 28,0 105 94,5 600 570
N9(^90 - фон 0-2 0 67,2 25,2 140 129,9 605 562
20-40 61,6 22,4 66 54,5 590 539
0-40 64,4 23,8 103 92,2 598 551
фон + К35 0-2 0 58,8 28,0 140 133,2 640 516
20-40 53,2 22,4 60 51,2 590 575
0-40 56,0 25,2 100 92,2 615 546
фон + К70 0-20 61,6 25,2 150 139,8 660 559
20-40 50,4 19,6 66 52,2 550 567
0-40 56,0 22,5 108 96,0 605 563
фон + К105 0-20 57,6 30,8 180 168,9 660 527
20-40 42,0 28,0 65 55,8 580 569
0-40 49,8 29,4 122 112,8 620 548
Условия минерального питания при применении минеральных удобрений оказало существенное влияние на уро-
Таблица 6 - Урожайность картофеля, т/га
жайность картофеля. Так, урожай клубней картофеля на контрольном варианте составил 14,7 т/га (таблица 6).
Вариант Урожай клубней Прибавка урожая
к контролю к фону
контроль 14,7 - 0
К70 20,1 5,4 0
^0Р90 - фон 30,4 15,7 -
фон + К35 35,2 20,5 4,8
фон + К70 32,7 18,0 2,3
фон + К105 32,5 17,8 2,1
НСР0.95 3,2 т, Р - 1,7 %
Внесение калийных удобрений по контролю обеспечила прибавку урожая 5,4 т/га, при содержании в почве обменного калия более 500 мг/кг почвы. Азотно - фосфорный фон обеспечил прибавку урожая клубней 15,7 т/га по сравнению с контролем без удобрений (14,7 т/га). Прибавка урожая картофеля к азотно-фосфорному фону составила: при внесении К - 4,8 т/га, К - 2,3 т/га и К105 - 2,1 т/га.
Урожаем картофеля 10 тонн выносится 50-60 кг азота, 15-20 кг фосфора и 7090 кг калия. Наибольший вынос калия обеспечивался на варианте с применением ^Р90Кю5.
Условия минерального питания оказали влияние на качественные показатели картофеля. Применение калийных удобрений на фоне азотно-фосфорных удобрений повышает содержание крахмала до 19,0-19,4 % по сравнению с контрольным вариантом 17,6 % (таблица 7). На вариантах 2-6 с внесением калийных, азотных и фосфорных удобрений отмечается повышение содержания нитратов в клубнях картофеля от 78 до 131,5 мг/кг без превышения предельно допустимой концентрации нитратов составляющая 250 мг/кг.
Таблица 7 - Показатели качества клубней картофеля
Варианты опыта Крахмал, % Нитраты, мг/кг
контроль 17,6 59,5
К70 17,9 78,0
^0Р90 - фон 18,7 114,5
фон + К3 5 19,4 115,0
фон + К7 0 19,2 126,5
фон + К10 5 19,0 131,5
ОПЫТ 3. Изучение влияния калийных удобрений на плодородие рисово - болотной почвы иурожайность риса.
Опыт проводился на Акдалинском почвенном стационаре КазНИИПиА им. У.У. Успанова на среднеобеспеченных обменным калием среднесуглинистых рисово - болотных почвах по следующей схеме:
1)контроль(без удобрений)
2) К40
3) N^90 - фон
4) фон + К
5) фон + К40
6) фон + К60
Агротехника опыта общепринятая для данной зоны: вспашка, малование, посев семян (23 мая 2009 г., норма высева семян 160 кг/га), первичное затопление, прекращение водоподачи в фазу конца восковой спелости, кошение на свал рисовыми комбайнами, подборка валков.
Химический анализ почвенных образцов отобранных после уборки урожая риса пока-
зал, что содержание гидролизуемого азота, подвижных форм фосфора и калия уменьшается по сравнению с исходным содержанием в рисово-болотной почве. Применение минеральных удобрений позволяет повысить содержание этих элементов в почве, что и отмечается на изучаемых вариантах (таблица 8). Содержание обменного калия находится на одном уровне (221-229 мг/кг).
Условия минерального питания оказали влияние на продуктивность риса. Так, урожайность риса на контрольном варианте составила 25 ц/га (таблица 9). Внесение калийных удобрений по контролю дала прибавку урожая 4 ц/га. Азотно - фосфорный фон обеспечил прибавку урожая 11 ц/га по сравнению с контролем без удобрений (25 ц/га). Прибавка урожая зерна к азотно-фосфорному фону составила: при внесении К - 3 ц/га, К - 5 ц/га и К60 - 7 ц/га. С 1 тонной зерна риса выносится 30-35 кг азота, 10-12 кг фосфора и 20-25 кг калия.
Таблица 8 - Хи мический состав рисов о-болотной почвы после сбора урожая зерна риса
Варианты Слой почвы, см Подвижные формы, мг/кг
гидрол. N Р2О5 К2О
контроль 0-20 33,6 8 225
20-40 25,2 7 223
0-40 29,4 7,5 224
К40 0-20 30,8 9 232
20-40 28,0 6 225
0-40 29,4 7,5 229
Ш80Р90 - фон 0-20 39,2 9 228
20-40 33,6 8 224
0-40 36,4 8,5 226
фон + К20 0-20 42,0 10 224
20-40 39,2 9 218
0-40 40,6 9,5 221
фон + К40 0-20 35,2 11 228
20-40 32,4 8 222
0-40 33,8 9,5 225
фон + К60 0-20 39,2 11 230
20-40 36,4 9 225
0-40 37,8 10,0 228
Вариант Урожай зерна, ц/га Прибавка урожая зерна Содержание белка в зерне, %
к контролю к фону
контроль 25 - - 9,6
К40 29 4,0 - 9,6
Ш80Р90 - фон 36 11,0 - 10,6
фон + К20 39 14,0 3,0 10,8
фон + К40 41 16,0 5,0 10,6
фон + К60 43 18,0 7,0 10,6
Таблица 9 - Урожай и количество зерн а риса
НСР0,95 - 3,8 ц, Р - 2,6 %
Пищевой режим почвы оказал влияние на содержание белка в зерне. Применение калийных удобрений на фоне азот-но - фосфорных удобрений на вариантах
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Применение калийных удобрений в дозе Р90 на фоне азотно-фосфорных удобрений на среднеобеспеченных обменным калием орошаемых светлых сероземах обеспечивает получение 35,6 ц/га хлопка-сырца и улучшает качественные показатели волокна.
2. Применение калийных удобрений в дозе Р35 на фоне азотно-фосфорных удобрений на высоко обеспеченных обменным калием орошаемых темно - каштановых почвах обеспечивает получение 35,2 т/га клубней картофеля и улучшает качественные показатели.
3. Применение калийных удобрений в дозе Р60 на фоне азотно-фосфорных удоб-
3-6 повышает содержание белка в зерне риса до 10,6-10,8 % по сравнению с контрольным вариантом 9,6 %.
рений на средне обеспеченных обменным калием рисово-болотных почвах обеспечивает получение 45 ц/га зерна риса и увеличивает содержание белка.
4. Расчет размеров выноса калия хлопчатником, картофелем и рисом дает возможность говорить о целесообразности применения калийных удобрений под все ведущие сельскохозяйственные культуры в условиях орошения.
Исходя из анализа эффективности калийных удобрений считаем целесообразным ежегодно вносить: на рисовых полях не менее 40-60 кг/га д. в., на хлопковых полях - 60-90 кг/га д. в. калийных удобрений.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Имангазиев К.И., Сдобникова О.С. Применение удобрений в Казахстане. Алма-Ата: Кайнар. 1966. 119 с.
2. Пономарева А.Т. Фосфатный режим почв и фосфорные удобрения. Алма-Ата: Кайнар. 1970. 204 с.
3. Елешев Р.Е. Фосфорные удобрения и урожай. Алма-Ата: Кайнар. 1984. 154 с.
4. Мамышов М.М. Научные основы и рациональные приемы использования удобрений в овощеводстве юго-востока Казахстана. Автореф.докт.дисс. Алматы. 1998. 41 с.
5. Сулейменов Б.У. Повышение плодородия орошаемых сероземов Южного Казахстана. Алматы. 2000. 194 с.
6. Сапаров А.С. Плодородие почвы и продуктивность культур. Алматы. 2006. 244 с.
TYMH
Ма^алада калий тыцайт^ыштардын, суармалы сур топыра^тын,, ^ара-^оцыр жэне ^рштьбатпа^ты топыра^тардьщ керектж режимш жэне ма^таньщ, картоптын жэне ^р1штщ ешмдШпне эсер1 женшде тэжир1б1лж мэл1меттер берглген. Калий тыщайт^ыштардын эртYрлi мелшерлер1н1н ти1мд1л1г1 барлыщ зерттелген топыра^-тарда бай^алады ауыспалы калийдщ ^амтамасыздыгына тэуелдi
RESUME
In given article experimental data on influence of potash fertilizers on a food mode of irrigated light grey soils, dark-chestnut both rice-marsh soils are presented and productivity of a clap-raw, tubers of a potato and grain of fig. Efficiency of various doses of potash fertilizers is shown in all studied soils depending on their security exchange potash.
