CC BY
14
УДК 631.84:631.416.1:631.416.2
ПРИМЕНЕНИЕ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ ПОД САХАРНУЮ СВЕКЛУ ПРИ РАЗЛИЧНОЙ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ЧЕРНОЗЕМОВ МИНЕРАЛЬНЫМ АЗОТОМ И ПОДВИЖНЫМ ФОСФОРОМ
И.В. Ильюшенко, к.б.н.
ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, e-mail: [email protected]
Рассмотрен вопрос влияния степени обеспеченности черноземных почв доступными формами азота и подвижным фосфором на урожайность сахарной свеклы. С увеличением содержания доступного азота и подвижного фосфора увеличивается урожайность сахарной свеклы, как без внесения (на черноземах выщелоченных в 1,3 раза, на черноземах типичных в 1,2 раза, на черноземах обыкновенных в 1,4 раза), так и с применением азотных удобрений. Урожайность сахарной свеклы возрастает более чем в 1,5 раза при переходе почв от низкой степени обеспеченности доступными формами азота и подвижного фосфора в более высокую категорию.
Ключевые слова: черноземные почвы, агрохимические показатели, минеральные удобрения, азот, подвижный фосфор, сахарная свекла, урожайность.
NITROGEN FERTILIZERS APPLICATION FOR SUGAR BEAT CULTIVATION UNDER VARIOUS SUPPLY OF MINERAL NITROGEN AND AVAILABLE PHOSPHOROUS IN CHERNOZEM SOILS
Ph.D. I.V. Ilyushenko
Pryanishnikov All-Russian Scientific Research Institute for Agrochemistry, e-mail: [email protected]
The issue of the influence of the degree ofprovision of chernozem soils with accessible forms of nitrogen and mobile phosphorus on the yield of sugar beet is considered. With increase in content of available nitrogen and mobile phosphorus the productivity of sugar beet, both without introduction, and with use of nitrogen fertilizers increases. The productivity of sugar beet increases upon transition of soils from low degree of security with available forms of nitrogen and mobile phosphorus in higher category.
Keywords: chernozem soils, agrochemical indicators, mineral fertilizers, nitrogen, mobile phosphorus, sugar beet, productivity.
Поступление питательных веществ в растения сахарной свеклы происходит в течение продолжительного промежутка времени, при этом суммарное их потребление намного выше, чем у других сельскохозяйственных культур. Поэтому систему удобрения в свекловичных севооборотах составляют таким образом, чтобы улучшить питание растений в различные этапы развития, и не допустить снижения плодородия почв. Это достигается при внесении удобрений в определенных соотношениях под зяблевую обработку почвы и применением подкормок [1]. Под сахарную свеклу последнее время вносят около 100 кг/га азотных удобрений, что значительно больше по сравнению с другими сельскохозяйственными культурами. Вклад минеральных удобрений в формирование урожайности сахарной свеклы в лесостепной зоне составляет 2632% и в степной 16-20%, из которых третья часть приходится на азот [2]. Эффективность применения азотных удобрений под сахарную свеклу в значительной степени зависит от содержания в почвах доступных форм азота [3, 4]. В то же время в ряде случаев и другие агрохимические свойства почв ока-
зывают большое влияние на эффективность азотных удобрений. Если при увеличении содержания доступных для растений форм азота снижалась отдача от азотных удобрений, то снижение кислотности почв, увеличение степени обеспеченности их подвижными формами фосфора и калия способствовало повышению эффективности азотных удобрений. Эффект от внесения азота был еще более заметен при комплексном агрохимическом окультуривании почв, когда одновременно улучшалась реакция почвенной среды и повышался фосфатный и калийный уровни почв. В этих случаях окупаемость азотных удобрений возрастала почти в 2 раза [3, 5, 6].
Цель исследования - изучить влияние свойств черноземных почв на прибавку урожая сахарной свеклы от азотных удобрений и их окупаемость этой прибавкой в Центральном федеральном округе.
Методика исследования. Основой для исследований послужили результаты полевых опытов агрохимической службы, в которых изучили эффективность применения азотных удобрений под сахарную свеклу в основных районах ее возделывания. Для обобщения данных использовали метод
математического моделирования. Оценку тесноты связи между агрохимическими свойствами почв, урожайностью и прибавкой урожая определяли по коэффициентам корреляции при линейной зависимости или корреляционным отношением при криволинейной зависимости. Для обработки данных были взяты только те показатели, которые регулярно контролировались агрохимической службой, и по которым информация имеется в каждом сельскохозяйственном предприятии. Сюда относится реакция почвенной среды, содержание гумуса, подвижных форм фосфора и калия в почвах.
При оценке влияния содержания доступных форм азота на эффективность применения азотных удобрений под сахарную свеклу выборки формировали по типам и подтипам почв. В выборки включали опыты, где в схеме предусматривалось вычленение действия азотных удобрений на фоне абсолютного контроля и на фоне РК. В результате сформировалась достаточно представительная выборка с широким диапазоном колебаний агрохимических показателей, охватывающих практически все возможные ситуации, которые могут встречается в условиях сельскохозяйственного производства. Выборка на черноземах выщелоченных составила 935 наблюдений, на черноземах типичных - 911, на черноземах обыкновенных- 352, число наблюдений в этих выборках позволило провести необходимую статистическую обработку материала. В черноземах выщелоченных и типичных Центрального федерального округа азот определяли по методу Корнфилда (щелочногидролизуемый), в обыкновенном черноземе - по методу Тюрина-Кононовой (легкогидролизуемый).
Результаты и их обсуждение. Статистическая обработка данных показала, что агрохимические свойства почв оказывали различное влияние на эффективность азотных удобрений под сахарную свеклу. Так, содержание гумуса в почвах практически не влияло на действие азотных удобрений. Реакция почвенной среды также не оказывала воздействия на изменение урожайности свеклы от внесения азота. Подобная закономерность выявлена и в отношении степени обеспеченности черноземных почв подвижными формами фосфора и калия, тогда как связь между содержанием доступных форм азота, дозами азотных удобрений и прибавкой урожайности сахарной свеклы оказалась существенной. Она была криволинейной по форме, средней (д = 0,43) и сильной (д = 0,82) по тесноте и достоверной при уровне значимости 0,001.
Содержание азота в почве, независимо от метода его определения, оказало заметное влияние как на урожайность сахарной свеклы, так и на прибавку урожая от азотных удобрений. С увеличением содержания доступного азота в почвах урожайность возрастала в широком диапазоне варьирования. В вариантах без удобрений на черноземах вы-
щелоченных она колебалась от 175 до 234 ц/га, на черноземах типичных от 255 до 305 ц/га, на черноземах обыкновенных от 202 до 281 ц/га. Прибавка урожая от азотных удобрений снижалась по мере увеличения содержания доступных форм азота в почвах. Такая закономерность имела место на всех, рассмотренных нами почвенных разновидностях. Окупаемость азотных удобрений также уменьшалась при возрастании степени обеспеченности почв азотом.
Наряду с содержанием в почве доступных форм азота на величину урожайности сахарной свеклы немалое влияние оказывает наличие в почвах подвижных форм фосфора. Результаты статистической обработки данных показали, что связь между содержанием Р2О5 в почвах и урожайностью сахарной свеклы характеризовалась в одних случаях криволинейной, в других - линейной зависимостью и была существенной при 0,001 уровне значимости. Выборка по черноземам выщелоченным содержала пять групп от низкой до очень высокой, тогда как на черноземах типичных, обыкновенных только три. Все это в конечном итоге оказало влияние на результаты исследования. На выщелоченных черноземах разница в урожайности сахарной свеклы, полученной на почвах с различной степенью обеспеченности подвижными формами, составила 71 ц/га, на черноземах типичных и обыкновенных 11 -16 ц/га. Значительное влияние на урожайность оказали генетические свойства почв. При одной и той же степени их обеспеченности подвижным фосфором урожайность колебалась в отдельных случаях более, чем в 1,5 раза. Тем не менее, всем изученным почвенным закономерностям присуща общая закономерность - с увеличением содержания подвижного фосфора в почве повышается урожайность сахарной свеклы.
Содержание доступных форм азота и степень обеспеченности почв подвижными формами фосфора, находясь во взаимодействии друг с другом, могут оказывать как положительное, так и дестабилизирующее действие на урожай и на эффективность применения азотных удобрений. В связи с этим при оценке роли этих факторов в продукционном процессе необходимо узнать их взаимовлияние. Полученные результаты говорят о том, что одновременное повышение содержания доступных форм азота независимо от метода их определения и подвижного фосфора в почвах способствовало весьма заметному повышению урожайности сахарной свеклы. Например, переход черноземов выщелоченных из низко обеспеченных легкогидролизу-емым азотом и подвижным фосфором в категорию высокообеспеченных по этим показателям способствовал удвоению урожайности (табл. 1). Внесение азотных удобрений в дозах N90 и N120 способствовало повышению урожайности сахарной свеклы во
1. Влияние доступных форм азота и подвижного фосфора на
Содержание азота, мг/кг Содер эжание подвижного фосфора
низкое |среднее повышенное | высокое | очень высокое
по Корнфилду Черноземы выщелоченные
<100 143 178 196 204 226
101-150 146 198 218 228 252
151-200 192 224 243 257 283
>200 206 240 263 277 305
по Корнфилду Черноземы типичные
<100 - 242 250 275 -
101-150 - 267 275 283 -
151-200 - 278 280 294 -
>200 - 289 297 330 -
по Тюрину-Кононовой Черноземы обыкновенные
<40 - 197 262 206 -
41-50 - 227 232 237 -
51-70 - 276 281 285 -
2. Влияние доступных форм азота и подвижного фосфора на урожайность сахарной свеклы с внесением N90, ц/га
Содержание азота, мг/кг Соде] ржание подвижного фосфора
низкое среднее повышенное высокое очень высокое
по Корнфилду Черноземы выщелоченные
<100 168 203 221 229 251
101-150 169 221 241 251 279
151-200 214 246 265 275 305
>200 227 261 284 298 326
по Корнфилду Черноземы типичные
<100 - 268 276 301 -
101-150 - 290 298 306 -
151-200 - 299 301 315 -
>200 - 308 316 334 -
по Тюрину-Кононовой Черноземы обыкновенные
<40 - 231 236 240 -
41-50 - 255 260 265 -
51-70 - 297 302 306 -
3. Влияние доступных форм азота и подвижного фосфора на урожайность сахарной свеклы с внесением N120, ц/га
Содержание азота, мг/кг Содер ржание подвижного фосфора
низкое среднее повышенное высокое очень высокое
по Корнфилду Черноземы выщелоченные
<100 174 209 227 235 257
101-150 175 227 247 257 281
151-200 220 252 271 285 311
>200 233 267 290 304 322
по Корнфилду Черноземы типичные
<100 - 273 281 306 -
101-150 - 296 304 312 -
151-200 - 306 308 322 -
>200 - 316 324 357 -
по Тюрину-Кононовой Черноземы обыкновенные
<40 - 235 240 244 -
41-50 - 258 263 296 -
51-70 - 300 305 300 -
всех вариантах (табл. 2 и 3). Величина урожайности в том и другом случаях отличалась продуктивностью сахарной свеклы, полученной за счет улучшения агрохимических свойств почв. Долевое участие азотных удобрений в формировании урожайности колебалось в зависимости от степени обеспеченности почв азотом и фосфором от 1 до 78%.
Таким образом, на всех рассмотренных разновидностях черноземов отмечалась общая закономерность: с увеличением содержания доступного азота и подвижного фосфора увеличивается урожайность сахарной свеклы/ как без внесения, так и с применением азотных удобрений. Одновременное улучшение азотного и фосфатного режимов почв способствовало еще большему усилению их воздействия на продукционный процесс. Переход почв от низкой степени обеспеченности доступными формами азота и подвижного фосфора в высокую категорию в ряде случаев удваивал урожайность. Повышение содержания азота в почвах приводило к снижению прибавки урожая сахарной свеклы от азотных удобрений. Тем не менее, суммарная урожайность, полученная от улучшения агрохимических свойств почв и внесения азотных удобрений, превышала таковую на менее окуль туренных по чвах.
Литература
1. Державин Л.М. Применение минеральных удобрений в интенсивном земледелии. - М.: «Колос», 1992. - 272 с.
2. Державин Л.М., Мерзлая Г.Е., Хайдуков К.П. Интегрированное применение удобрений и других средств химизации в ресурсосберегающих агро-технологиях производства сахарной свеклы. - М.: ВНИИА, 2015. - 380 с.
3. Шафран С.А., Прошкин В.А., Ва-улина Г.И., Козеичева Е.С. Влияние агрохимических свойств почв на окупаемость азотных удобрений // Агрохимия, 2010, № 8. - С. 15-23.
4. Шафран С.А., Козеичева Е.С., Ильюшенко И.В. Оценка методов почвенной диагностики азотного питания сахарной свеклы // Агрохимия, 2015, № 8. - С. 27-32.
5. Ильюшенко И.В. Закономерности взаимодействия агрохимических свойств черноземных почв и доз минеральных удобрений при формировании продуктивности сахарной свеклы: дисс. к.б.н. - М.: ВНИИА, 2015. - 139 с.
6. Ильюшенко И.В. Оптимизация применения минеральных удобрений под сахарную свеклу в зависимости от агрохимических свойств черноземов // Агрохимический вестник, 2015, № 3. -С. 39-41.
