CC BY
945
10. Орлов Д.С., Гришина П. А. Практикум по химии гумуса.-М.: Изд-во МГУ, 1981.-287 с.
11. Пуртова Л.Н., Костенков Н.М. Энергетическое состояние почв Дальнего Востока России. - Владивосток: Дальнаука, 2003. - 135 с.
12. Пуртова Л.Н. Оценка эколого-энергетического состояния почв равнинных территорий юга Дальнего Востока России: учеб.-метод, пособие. - Владивосток: Изд-во ДВГУ, 2004. - 58 с.
13. Хавкина Н.В. Гумусообразование и трансформация органического вещества в условиях переменно-глеевого почвообразования. - Уссурийск: Изд-во ПГСХА, 2004. -270 с.
14. Stevenson F.J. Humus chemistry: genesis, composition, reaction. - N.Y.: Wiiey-interscience, 1982. - 443 p.
15. Thori T. BurkeIC., Lauenroth W.K., Coffin D.P. Effect of cultivation and abondenment of soil on soil organic matter in Northeastern Colorado II Soil Sci. Soc. America J. -1995. - Vol. 59. - №4. - P. 1112-1119.
УДК 631(571.51) Ю.П. Танделов, M.C. Патрина
РОЛЬ СЕРОСОДЕРЖАЩИХ УДОБРЕНИЙ В ОПТИМИЗАЦИИ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ И ДЕРНОВОПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВАХ КРАСНОЯРСКОЙ ПОДТАЙГИ
Исследовано влияние применения серосодержащих удобрений на изменение эффективного плодородия почв. На почвах, обладающих кислотностью почвенного раствора 4,2-4,1, показано преимущество применения серосодержащих удобрений под рапс по сравнению с известкованием. Установлена возможность получения высоких урожаев при применении серосодержащих удобрений на серой лесной и дерновоподзолистой почвах Красноярской подтайги.
Ключевые слова: кислые почвы, вегетационные опыты, рапс, серосодержащие удобрения, сульфатная сера, урожай.
Yu.P. Tandelov, M.S. Patrina
SULFUR-CONTAINING FERTILIZER ROLE IN OPTIMIZATION OF THE GREY FOREST AND SOD-PODZOL SOIL MINERAL NUTRITION IN KRASNOYARSK REGION SUBTAIGA
Sulfur-containing fertilizer application influence on the effective soil fertility change is researched. The advantage of sulfur-containing fertilizer application under rape in comparison with lime application is shown on the soils which soil solution acidity is 4, 2-4, 7. The possibility to receive high crops when applying the sulfur-containing fertilizers on the grey forest and sod-podzol soils in Krasnoyarsk region subtaiga is determined.
Key words: acidic soils, vegetative tests, rape, sulfur-containing fertilizers, sulphated sulfur, crop.
Велика роль серы в увеличении урожая не только рапса, но и других сельскохозяйственных культур [7]. Сера, хотя и является мощным фактором повышения урожайности в Восточно-сибирском регионе, практически не применяется из-за недостаточной ее изученности. В настоящее время имеется обстоятельная работа И.Я. Масловой [5]. Согласно данным А.Н. Аристархова [2], в ряде регионов России Белоруссии и Европейских регионах широко известна эффективность серы. Однако в Восточной Сибири подобные исследования отсутствуют. Основанием к проведению данных исследований послужили визуальные наблюдения. Обычно в фазу кущения и выхода в трубку растения сильно болеют. На большой площади посевов различных районов края зафиксированы признаки серного голодания - хпоротичный окрас верхних листьев.
Почвы как Восточной, так и Средней Сибири очень своеобразны - в отличие от своих европейских аналогов они расположены в различающихся климатических условиях, что привносит свои особенности. Почвы Красноярского края - сезонно мерзлотные, вследствие этого у почв данного региона укороченный гумусовый горизонт, они отличаются высоким содержанием гумуса, большим содержанием суммы обменных оснований, а кислотность почвенного раствора представлена в основном ионами водорода, с весьма незначительным содержанием подвижного алюминия. В земледельческой части Красноярского края обширную площадь занимают кислые почвы (943,2 тыс. га). По результатам сплошного агрохимического обследования (1964-1996 гг.) на пашню приходится 31% кислых почв. Наибольшее распространение (до 95% обследованной площади) рассматриваемые почвы имеют в подтаежном природном округе, где площадь пашни составляет 402,9 тыс. га, или 13,1% пашни края. По данным агрохимического обследования, практически половина
пахотных массивов размещается на дерново-подзолистых, темно-серых, серых и светло-серых оподзолен-ных почвах.
Обладая рядом провинциальных особенностей, эти почвы не нуждаются в известковании. Однако дефицит серы ограничивает процессы мобилизации питательных элементов в почвах.
Цель данной работы - изучить влияние серосодержащих удобрений на питание рапса при возделывании его на кислых почвах.
Рапс очень отзывчивая на внесение серы культура. Как представитель семейства крестоцветных, очень требователен к условиям питания, поскольку на формирование 1 ц основной продукции расходует в разы больше макроэлементов, а также серы, по сравнению с зерновыми культурами. Вследствие этого у крестоцветных недостаток серы встречается чаще. Разная потребность в сере обусловлена различием в содержании его растениями. По выносу серы на единицу сухого вещества растения данного семейства занимают первое место, так как используют серу не только для построения белков, но также специфических эфиров, гликозидов и горчичных масел, придающих продукции характерный запах и вкус.
Использование рапса в опытах также интересно по причине того, что, являясь фитосанитарной культурой, рапс обладает ценными биологическими свойствами. Он является отличным предшественником: увеличивает биологическую активность почвы, применение его в качестве сидерата равноценно внесению навоза, а затраты в разы ниже. Поэтому результаты опытов могут быть полезны для практической сферы сельского хозяйства.
Агрохимическая характеристика почв, используемых в качестве объектов исследований, приведена в таблице 1. Для опытов использовали почвы тяжелого гранулометрического состава, с содержанием гумуса 3,8-5,3 %, содержанием сульфатной серы 3,8-5,3 мг/кг. Общее содержание макроэлементов следующее: 1М-1\Ю3 в почвах 2003 года низкое 3,1-3,3 мг/кг, а в почвах 2004 года очень высокое - 33,1-31,6 мг/кг, Р205 -68,0-74,0 мг/кг (дерновоподзолистая тяжелосуглинистая почва в 2003 г. характеризовалась наличием подвижного фосфора, равным 107 мг/кг) и К20 74,0-89 мг/кг, с несколько большим содержанием в серой лесной и почве. Уровень содержания Са и Мд в почвах: 10,9-16,1 мэкв/ЮОг Са и 2,0-2,3 мэкв/ЮОг Мд.
Таблица 1
Агрохимическая характеристика почв, используемых в опытах
Показатель серая лесная тяжелосуглинистая Почва дерново-подзолистая тяжелосуглинистая
Опыт 1 (2003 г.) 4,9 4,3 Опыт 2 (2004 г.) 4,0 4,3 ОпытЗ (2003 г.) 5.3 4.3 Опыт 4 (2004 г.) 3,8 4,2
Гумус, %
рНксь ед.
Са, мгэкв/100 г 16,1 12,5 12,6 10,9
Мд, мгэкв/100 г 2,3 2,0 2,1 2,2
Нг, мгэкв/100 г 9,23 7,41 11,0 7,11
АІ, мгэкв/100 г 0,131 0,085 0,087 0,125
Н, мгэкв/100 г 0,013 0,015 0,013 0,000
Э, мг/кг 3,5 4,7 4,7 4,8
N-N03, мг/кг 3,1 33,1 3,3 31,6
Р205, мг/кг 74,0 70,0 107,0 68,0
К20, мг/кг 89,0 88,0 74,0 82,0
Методика. Опыты проведены на базе ФГУ ГЦАС «Красноярский» вегетационным методом по общепринятой методике [1, 4, 6] на дерново-подзолистой почве разного гранулометрического состава. Почвы отбирались в весенний период, с пахотного слоя пашни Тюхтетского и Козульского районов.
По применению серосодержащих удобрений под рапс проведено 4 опыта: один опыт на серой лесной почве Козульского района (опыт 1, 2003 г.) - носил рекогносцировочный характер, поэтому был проведен в сосудах, вмещающих 1 кг почвы. Три опыта поставлены на дерново-подзолистой почве Тюхтетского района в сосудах, стандартных для вегетационных опытов (вмещающие 5 кг почвы).
Питательные вещества вносили в виде минеральных удобрений и химических солей по следующей схеме: 1) контроль; 2) ИР; 3) МР+К(КСЦ; 4) МР+К(КСЦ^аСОЗ; 4) МР+К(К2304); 5) МР+К(КСЦ+Мд304 (1,5 г); 6) МР+К(КС1_)+Мд304 (12,0 г); 7); 8) МР+К(КС1_)+3 (0,33 г) в дозах, общепринятых [1] для проведения вегетационных опытов (табл. 2), для рекогнасцировочного опыта 1, проведенного в однокиллограммовых сосудах, доза вносимых питательных веществ была в 5 раз уменьшена пропорционально массе почвы.
Дозы химических веществ, поступающих с удобрениями
Таблица 2
Наименование удобрения Форма вносимого вещества Вносимая доза действующего вещества
г/сосуд г/кг почвы мг/кг почвы
Нитроаммофосфат N и Р205 0,5 и 0,5 0,1 и 0,1 10 и 10
Калий хлористый К20 0,5 0,1 10
Углекислый кальций СаСОз 8,0 2,0 20,0
Сернокислый калий -S042' и К20 0,17 и 0,5 0,034 и 0,1 3,4 и 10
Сернокислый магний (1,5 г) -S042" и МдО 0,26 и 0,36 0,052 и 0,064 5,2 и 6,4
Сернокислый магний (12,0 г) -S042" и МдО 0,52 и 0,64 0,104 и 0,128 10,4 и 12,8
Сера элементарная S2+ 0,33 0,066 6,6
Азот и фосфор вносили в виде нитроаммофосфата, калий - в виде хлористого. Серосодержащие удобрения: сернокислый калий (х.ч.), сернокислый магний и сера элементарная. В качестве известкового материала использовали углекислый кальций (х.ч.). Повторность вариантов в опытах 3- и 4-кратная.
Тестовая культура - рапс сорта Надежный-92. Посев рапса производили пророщенными семенами. В течение вегетации на каждый сосуд приходилось по 6 растений рапса (и по 3 растения на сосуд в рекогносцировочном опыте). Уборку проводили в фазу бутонизации. После уборки определен химический состав опытных растений. Из каждого сосуда по окончании опытов отобран средний образец почвы для определения изменений агрохимической характеристики. Анализы почвы и растений проведены по принятым в агрохимической службе ГОСТам и ОСТам.
Статистическая обработка результатов проведена по [3] с использованием программы Microsoft Excel 2007.
Результаты и обсуждения. В таблице 3 представлены данные осеннего содержания сульфатной серы в почве осенних образцов в сравнении с исходным (при закладке опытов).
По результатам анализа почвенных образцов, приведенных в таблице 3, внесение серосодержащих удобрений, в частности, сульфатных форм, увеличивает содержание серы в почве.
Таблица 3
Влияние минеральных удобрений на изменение содержания сульфатной серы в почве сосудов
к концу вегетации растений
Вариант Серая лесная тяжелосуглинистая Дерново-подзолистая тяжелосуглинистая
Опыт 1 (2003 г.) Опыт 2 (2004 г.) Опыт 3 (2004 г.) Опыт 4 (2003 г.)
Содержание S04 в исходных почвах, мг/кг
3,5 4,7 4,7 4,8
Содержание SOz . в почве сосудов к концу вегетации растений, мг/кг
Контроль 5,8 1,00 2,5
NP 4,0 4,5 1,00 1,9
NP+K(KCL) 4,0 2,5 1,60 1,3
NP+K(KCL)+CaCO3 8,0 2,2 2,33 1,0
NP+K(K2SO4) 8,3 6,0 10,35 5,9
NP+K(KCL)+MgS04 (1,5г) 14,4 10,4 15,18 10,9
NP+K(KCL)+MgS04 (12,0r) 363,0 - 352,50 -
NP+K(KCL)+S (0,33) - 3,3 - 2,6
Примечание: «-» - нет данных (вариант отсутствовал).
В таблице 4 приведены результаты влияния удобрений на урожайность рапса при уборке. Из данных таблицы видно, что при внесении серосодержащих удобрений существенно увеличивается масса растений рапса, как содержание зеленой массы, так и сухого вещества.
Таблица 4
Влияние минеральных удобрений на вес зеленой массы и сухого вещества рапса
Вариант Вес зеленой массы, г Вес сухого вещества, г
Опыт 1 (2003 г.) Опыт 2 (2004 г.) Опыт 3 (2004 г.) Опыт 4 (2003 г.) Опыт 1 (2003 г.) Опыт 2 (2004 г.) Опыт № 3 (2004 г.) Опыт 4 (2003 г.)
Контроль 3,65 9,55 18,55 0,82 - 2,03 2,33
ИР 12,86 111,87 68,32 77,125 2,69 - 14,08 13,53
NP+K(KCL) 14,88 100,19 63,58 119,32 2,83 - 13,19 17,22
NP+K(KCL)+CaCO3 15,55 120,09 96,41 143,05 2,98 - 18,26 17,89
NP+K(K2SO4) 18,17 174,69 101,68 158,60 3,56 - 19,39 24,56
NP+K(Ka)+MgSO4 (1,5 г) 26,01 175,37 151,33 183,58 4,17 - 27,34 28,46
NP+K(KCL)+MgSO4 (12,0 г) 20,85 149,56 - 3,66 - 26,57 -
МР+ЩСЦ+Э (0,33) - 183,09 - 171,43 - - - 25,69
НСР 0,95 2,8 3,1 3,5 4,0 -
Примечание: см. в табл. 3.
В опытах с рапсом внесение серы оказывало благоприятное действие на рост и развитие растений
(рис).
Влияние Б-удобрений на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве на рост и развитие растений пшеницы: 1 - Л1Р; 2 - А1Р+К(КС[.); 3 - NP+K(K2SOJ; 4 - А1Р+К(КСЦ+Мд804 (1,5 г);
5 - А1Р+К(КСЦ+СаС03; 6 - ИРЩКСЦ+Б
Растения на вариантах с внесением серы существенно отличались по высоте и внешнему виду: они были ярко зеленого цвета, без признаков хлороза, листовые пластины были крупные, стебли крепкие. При внесении серы растения рапса цвели и образовывали стручки, в то время как в вариантах, не содержащих серу, образования соцветий не происходило, а листья имели хлоротичную окраску и жесткий стебель с укороченными междоузлиями (см. рис.).
В вариантах без внесения серы растения выглядели иначе: они имели признаки серного голодания -хлоротичный окрас. При недостатке серы задерживается синтез белков, так как затрудняется синтез аминокислот, содержащих этот элемент. В связи с этим проявление признаков недостаточности серы имело сходство с признаками азотного голодания, но листья не отмирали, хотя окраска их становилась бледной. Развитие растений замедлялось, уменьшался размер листьев, удлинялись стебли, черешки становились деревянистыми.
Как видно из приведенных данных, сера является мощным фактором повышения урожая, поэтому данные исследования необходимо продолжить как в производственных, так и в полевых условиях.
Литература
1. Агрохимические методы исследования почв. - М.: Наука, 1975.
2. Аристархов А.Н. Оптимизация питания растений и применения удобрений в гроэкосистемах / под ред. акад. РАСХН В.Г. Минеева. - М.: ЦИНАО, 2000. - 524 с.
3. Аристархов А.Н. Агрохимия серы / под ред. В.Ч. Сычева. - М.: ВНША, 2007. - 272 с.
4. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: КолосС, 1979. - 416 с.
5. Маслова И.Я. Диагностика и регуляция питания яровой пшеницы серой. - Новосибирск: Наука, 1993. -124 с.
6. Пискунов А.С. Методы агрохимических исследований. - М.: КолосС, 2004. 312 с.
7. Хоменко АД. Серное питание и продуктивность растений II Серное питание и продуктивность
растений: сб. науч. тр. - Киев: Наук, думка, 1983. - С. 180-188.
