Почвенная диагностика потребности ярового рыжика в удобрениях и качества урожая на обыкновенном чернозёме в степной зоне Западной Сибири Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (108) 2012

Э. Д. Орлова, Е. Г. Пыхтарева. — 2-е изд., перераб. и доп. — Омск : Изд-во ОмГАУ, 2007. — 76 с.

3. Азаренко, Ю. А. Содержание бора в почвах солонцовых комплексов Омского Прииртышья и бороустойчивость растений / Ю. А. Азаренко // Почвоведение. — 2007. — № 5. — С. 562-573.

4. Рейнгард, Я. Р. Деградация почв экосистем юга Западной Сибири : моногр. / Я. Р. Рейнгард. — Лодзь-Польша, 2009. —

636 с.

5. Ильин, В. Б. Биогеохимия и агрохимия микроэлементов (Мп, Си, Мо, В) в южной части Западной Сибири : моногр. / В. Б. Ильин. — Новосибирск : Наука, 1973. — 389 с.

6. Агеев, В. А. Содержание меди и молибдена в дерновоподзолистых почвах Омского Прииртышья и отзывчивость яровой пшеницы на микроудобрения : автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / В. А. Агеев. — Омск, 1980. — 16 с.

7. Коровин, Н. К. Обеспеченность микроэлементами крупного рогатого скота в Омской области и влияние их на некото-

рые показатели обмена веществ : автореф. дис. ... д-ра вет. наук / Н. К. Коровин. — Омск, 1969. — 31 с.

8. Сказалова, Н. Н. Микроэлементы (Со, Си, Мо, N1, Мп) в почвах поймы реки Иртыша : автореф. дис. ... канд. с.-х.

наук / Н. Н. Сказалова. — Омск : ОмСХИ, 1973. — 17 с.

АЗАРЕНКО Юлия Александровна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент (Россия), заведующая кафедрой почвоведения.

РЕЙНГАРД Яков Рувинович, доктор биологических наук, профессор кафедры экологии и биологии. Адрес для переписки: 644008, г. Омск, Институтская площадь, 2

Статья поступила в редакцию 01.03.2012 г.

© Ю. А. Азаренко, Я. Р. Рейнгард

УДК УДК 633.853 «321»: 631. 52 (571.1) Д. Д. ЛАНГЛЕЦ

А. С. ГАРАГУЛЬ

Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина

ПОЧВЕННАЯ ДИАГНОСТИКА ПОТРЕБНОСТИ ЯРОВОГО РЫЖИКА В УДОБРЕНИЯХ И КАЧЕСТВА УРОЖАЯ НА ОБЫКНОВЕННОМ ЧЕРНОЗЕМЕ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Представлены материалы полевого опыта и на основе почвенной диагностики выведены и представлены формулы расчета оптимальных доз минеральных удобрений для получения высоких урожаев ярового рыжика. Также приведена формула для прогнозирования содержания жира в семенах рыжика в зависимости от доз вносимых удобрений.

Ключевые слова: яровой рыжик, почвенная диагностика, уровень минерального питания, прогнозирование урожайности и качества маслосемян.

По мере роста урожайности масличных культур параллельно возрастает значение сбалансированности всех макро- и микроэлементов для получения высоких урожаев хорошего качества. Роль соотношений элементов питания в почве признавалась всегда, но в практике диагностики использовали в основном соотношение основных элементов питания, таких как азот, фосфор и калий [ 1, 2].

В связи с этим для оптимизации почвенных условий выращивания сельскохозяйственных культур первостепенное значение приобретает разработка интегрированных систем диагностики питания выращиваемых культур, которые позволят количественно выразить баланс в растениях всех биогенных элементов.

Целью наших исследований было определение влияния удобрений на урожайность и качество семян ярового рыжика и диагностирования потребности данной культуры в удобрениях с использованием почвенной диагностики при возделывании на обыкновенном черноземе Омской области.

В пахотном горизонте опытного участка содержится: гумуса — 4,4 %, N-N0,5 — 58 мг/кг почвы, Р2О5 и К2О — соответственно 44 и 161 мг/кг почвы (по Ф. В. Чирикову), рН — 6,7 — 7,1. В поглощающем комплексе преобладает кальций — 68 — 81 %. Уменьшение кальция приводит к увеличению магния. Содержание магния варьирует в пределах 17 — 32 %, натрия — 0,07 — 0,2 %.

На основе химического анализа образцов почвы, полученных в полевых опытах с удобрениями, статистических данных устанавливались наилучшие дозы азотно-фосфорно-калийных удобрений, с учетом содержания доступных элементов в слое почвы 0 — 30 см.

Исследования проводили с сортом ярового рыжика Исилькулец на базе БОУ НПО ПУ-№ 64 в Полтавском районе Омской области. Рыжик в севообороте высевался третьей культурой после пара. Удобрения вносили в почву до посева, локально. Схема опыта и полученные данные по урожайности ярового рыжика представлены в табл. 1.

Влияние различных доз минеральных удобрений на урожайность ярового рыжика и содержание жира в семенах (среднее за 2006-2008 гг.)

Вариант Урожай- ность, т/га Прибавка Содержание жира, % Прибавка Выход жира, кг/га

т/га % % к контролю % % % % к контролю

Контроль 0,66 - - 36,7 - - 242,2

€ а? 0,78 0,12 18,2 37,7 1,0 2,7 294,1

^0Рз0 0,97 0,31 47,0 38,3 1,6 4,4 371,5

^0Кз0 0,77 0,11 16,7 37,1 0,4 1,1 285,7

^0Рз0Кз0 0,98 0,32 48,5 37,4 0,7 1,9 366,5

^0Р30К30 1,09 0,43 65,1 39,6 2,9 7,9 431,6

N^30^0 1,26 0,60 90,9 40,6 3,9 10,6 511,6

^0Рб0 1,05 0,39 59,0 37,3 0,6 1,6 391,7

^0Рб0 1,29 0,63 95,4 36,7 - - 473,4

N^90 1,37 0,71 107,6 35,8 - - 490,5

НСР05 0,11 -

При определении содержания элементов питания в чернозёме обыкновенном среднемощном среднегумусовом тяжелосуглинистом (слой 0 — 30 см) в среднем за годы исследований (2006 — 2008 гг.) при использовании 2 % СН3СООН вытяжки (по Ермохи-ну Ю. И.) содержалось Ы-Н03 — 0,86 мг/100 г, Р2О5 — 1,89 мг/100 г, К2О — 11,7 мг/100г.

Установленные уровни содержания элементов питания в почве (С, мг/100 г) с помощью 2%-ной СН3СООН можно пересчитать на стандартный метод:

N - ЫОэ(водная вытяжка) =

С

'■—к

0,12

1,24

Р2О5(по Чирикову) =

СР О + 0,48

0,28

К2О (по Чирикову) =

Ск о + 0,22

0,33

(1)

(2)

(3)

При переводе этих данных на стандартные методы в почве содержалось соответственно 0,60, 8,46, 36,1 мг/100 г, что характеризуется по содержанию азота и фосфора как низкое, а калия — высокое [3]. В связи с этим вполне можно было ожидать эффективность комплексного применения азотно-фосфорных удобрений.

Исследования показали, что наибольшая прибавка урожая маслосемян ярового рыжика (107,6 %) наблюдалась при комплексном внесении азотно-фосфорных удобрений в дозах Ы60 и Р90 кг д.в./га. Минимальная прибавка (0,11 т/га) была получена в варианте с низкими дозами азотно-калийных удобрений без использования фосфорных, что указывает на высокий уровень содержания обменного калия в слое почвы 0 — 30 см.

Ранее было установлено, что 1 кг азота удобрений эквивалентен 0,024 мг/100 г (или 0,24 мг/кг) Ы-Ы03 почвы, а 1 кг фосфора — 0,027 мг/100 г (или 0,27 мг/ кг) Р2О5 почвы.

Результаты полевых исследований показали, что наибольшую прибавку урожая маслосемян ярового рыжика обеспечивало внесение под него Н60Р90, при содержании в почве перед посевом Ы-Ы03 — 8,6 мг/кг

и Р2О5 — 18,9 мг/кг (единая 2%-ная СН3СООН вытяжка).

Исходя из этого, мы можем определить оптимальное содержание Ы-Ы03 и Р2О5 в почве для получения урожая ярового рыжика сорт Исилькулец в пределах 1,4 — 1,5 т/га (формулы 4, 5, 6, 7).

Для N-N0., :

60 кг/га х 0,24 мг/кг = 14,4 мг/кг.

(4)

Оптимальным уровнем содержания Ы-Ы03 в слое почвы 0 — 30 см для рыжика будет:

14,4 мг/кг + 8,6 мг/кг = 23,0 мг/кг. (5)

Для Р2О5:

30 кг/га х 0,27 мг/кг = 8,1 мг/кг. (6)

Оптимальным содержанием Р2О5 для рыжика будет:

8,1 мг/кг + 18,9 мг/кг = 27,0 мг/кг.

(7)

Для расчета доз азотно-фосфорных удобрений под яровой рыжик сорта Исилькулец предлагается следующая формула:

Э - Э

__ опт факт

кт р —

Ь

(8)

где Б

доза вносимого азотного или фосфор-

ного удобрения, кг/га;

Э — оптимальное содержание элемента питания

опт ^ 1

(Ы-Н03 — 23,0 мг/кг и Р2О5 — 27,0 мг/кг)

Эфакт — фактическое содержание Ы-Н03 и Р2О5 в почве, мг/кг;

Ь — коэффициент эквивалентности действия единиц внесенного азота и фосфора в почву на содержание в слое почвы 0 — 30 см, мг/кг (для Ы-Н03 — 0,24,

Р2О5 — (0,27).

Например, приведем расчет доз вносимых удобрений под яровой рыжик высеваемый в СПК «Вольное» Полтавского района Омской области. Почва — чернозем обыкновенный. Химический анализ почвы, проведенный весной, показал, что в ней содержалось Ы-Ы03 — 7,4 и Р2О5 — 16,2 мг/кг. Содержание азота

2 5

N. Р

ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (108) 2012 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (108) 2012

и фосфора определяли 2%-ной СН3СООН вытяжкой по Ю. И. Ермохину (1995) и рассчитываем по формуле 8:

23,0 мг/кг - 7,4 мг/кг 0,24

= 65 кг/га ,

27,0 мг/кг - 16,2 мг/кг

027

= 40 кг/га .

Таким образом, определение доз минеральных удобрений на основе многолетних полевых опытов с удобрениями должно увязываться с химизмом почвы, что позволяет предложить наиболее дешевый, менее трудоемкий метод определения доз удобрений при наличии сезонности проведения полевых опытов.

Условия минерального питания в течение вегетации определяют не только величину урожая, но и его качество. Так, из применяемых вариантов доз вносимых удобрений наибольшему биосинтезу жира в семенах рыжика (40,6 %) способствовало сочетание азотно-фосфорно-калийных удобрений в дозах Н90Р30К30 (контроль 36,7 %).

Полевые опыты в условиях Западной Сибири показали, что в семенах контрольного варианта содержание жира увеличивалось при внесении азота от 60 до 90 кг д.в./га. На основе полученных зависимостей между внесением доз азотных удобрений на фоне Р30К30 и содержанием жира в семенах (г = 0,98) было получено уравнение регрессии:

У = 0,043хХ + 36,7;

(9)

где У — содержание жира в семенах рыжика, %;

Х — доза азота, кг д.в./га.

Из уравнения 9 можно сделать вывод, что каждый килограмм внесенного азота на фоне Р30К30 увеличивает процент жира в семенах рыжика на 0,043 %.

Многолетние исследования показали, что если 1 кгд.в. азотных удобрений увеличивает в почве содержание нитратного азота на 0,024 мг/100 г и в то же время жира в маслосеменах по данным исследования на 0,043 %, то увеличение содержания нитратного азота на 1 мг/100 г почвы (в пределах оптимального уровня и соотношения к фосфору) будет способствовать увеличению биосинтеза жира в мас-лосеменах рыжика на 1,79 %.

Таким образом, установив оптимальные уровни содержания в почве азота и фосфора, при формировании высоких урожаев семян рыжика, есть возможность спрогнозировать процент содержания жира (%Ж) в семенах при внесении азотных удобрений по следующей формуле:

Э - Эф %Ж = —^ х 0,043 + С, 0,024

(10)

где Э и Э — содержание оптимальное и факти-

^ опт факт г-11 і

ческое №№О3 в почве, мг/100 г;

0,024 и 0,043 — коэффициент интенсивности действия 1 кг азота удобрений на содержание N-NO3 в почве (мг/100 г) и процента жира в семенах (%);

С — содержание жира в семенах растений возделываемых на не удобренном фоне, %.

Пример расчета.

При внесении в почву ^0Р30К30 содержание N Ы03 в почве составляло 2,16 мг/100 г соответственно процент жира в семенах увеличился с 36,7 до 40,6 %. По формуле 10 сделаем прогнозирование содержания жира при внесении азотных удобрений:

N-N0,3 (мг/100 г) в почве =

= 90 кг/га х 0,024 мг/100 г = 2,16;

увеличилось жира в семенах (%) = 1,79 х 2,16 = 3,87;

содержание жира (%) = 36,7 +3,87 = 40,57;

где 36,7 % — содержание жира в семенах растений возделываемых на не удобренном фоне.

Фактически в семенах растений рыжика, возделываемого на участке, где было внесено ^0 содержание жира было 40,6 %.

Особый интерес для производства представляет такой показатель как выход жира с единицы площади. Так, при возделывании рыжика без удобрений выход жира с одного гектара составил 242,2 кг, тогда как на лучших удобренных вариантах выход жира был равен 511,6 кг. Следовательно, при возделывании рыжика на удобренных фонах для получения одинакового количества жира потребуется пощади в 2,1 раза меньше, чем без применения удобрений.

Таким образом, наблюдается взаимосвязь в системе «почва —удобрение —урожай —качество продукции» при возделывании ярового рыжика. Располагая нормативными количественными характеристиками при проведении мониторинга минерального питания растений и химического состава почвы в период роста и развития растений, возникает возможность оценить действия удобрений на величину и качество урожая. Только на этом пути можно выявить математические закономерности, связывающие урожайность и качество получаемой продукции с количеством вносимых в почву удобрений.

Библиографический список

1. Анализ почв, растений и проблема применения удобрений в Западной Сибири : моногр. / Под ред. Ю. И. Ермохина, И. А. Бобренко ; ОмГАУ. — Омск, 2002. — 407 с.

2. Система диагностики минерального питания сельскохозяйственных культур для моделирования и управления плодородием почв : тез. докл. XVI Всесоюз. координацион. науч.-метод. совещ. — М. : Госагропром СССР, 1989. — 119 с.

3. Ермохин Ю. И. Почвенно-растительная оперативная диагностика «ПРОД-ОмСХИ» минерального питания, эффективности удобрений, величины и качества урожая сельскохозяйственных культур : моногр. / Ю. И. Ермохин. — Омск : Изд-во ОмГАУ, 1995. - 208 с.

ЛАНГЛЕЦ Александр Александрович, соискатель по кафедре агрохимии.

ГАРАГУЛЬ Александр Сергеевич, кандидат сельскохозяйственных наук, старший преподаватель кафедры геодезии.

Адрес для переписки: [email protected] Статья поступила в редакцию 20.07.2011 г.

© А. А. Ланглец, А. С. Гарагуль

Бр =