CC BY
86
УДК 631.41:631.816(571.1) СОДЕРЖАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ В ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЧВЕ ОМСКОГО ПРИИРТЫШЬЯ В УСЛОВИЯХ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ Н.Ю. Клят
Ю.А. Азаренко, кандидат с.-х. наук, доцент
ФГБОУ ВПО «Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина»
Длительное применение минеральных Long-term удобрений и соломы в зернопаровом существенно улучшало режим лугово-
почвы. В варианте с максимальными дозами удобрений (N18P42) содержание нитратного азота в почве перед посевом зерновых культур возрастало на 10-90% в зависимости от предшественника, подвижного фосфора, на 14-104%, при сохранении высоких концентраций обменного калия, что обеспечивало повышение урожайности пшеницы и ячменя на 20-29%. Влияние
UDC 631.41:631.816(571.1) THE CONTENT PLANT NUTRITION OF ELEMENTS IN MEADOW-CHERNOZEM SOIL ОF OMSK IRTYSH REGION IN CONDITIONS OF LONG APPLICATION OF FERTILIZERS Klyat N.Yu., Azarenko Yu.A. Cand. Techn. Sci., ass. Prof. Omsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin
севообороте питательный черноземной
длительного применения минеральных удобрений и соломы на содержание подвижных форм Mn, Zn в почве не установлено.
Ключевые слова: лугово-черноземная почва, минеральные удобрения, солома, азот, фосфор, калий, микроэлементы
application of mineral fertilizers and straw in crop rotation significantly improved nutrient regime of meadow-chernozem soil. In the variant with maximal doses of fertilizers (N18P42) content of nitrate nitrogen in the soil before crops planting increased by 10-90% depending on the predecessor, mobile phosphorus at 14104% while maintaining high concentrations of the exchange potassium, that increased the yield of wheat and barley for 20-29%. Effect of long-term application of mineral fertilizer and straw on the content of mobile forms of Mn, Cu, Zn in the soil is not installed.
Keywords: meadow-chernozem soil, mineral fertilizers, straw, nitrogen, phosphorus, potassium, microelements
Сохранение плодородия и оптимизация агрохимических свойств почв в современном земледелии, как основа получения стабильных урожаев сельскохозяйственных культур, возможны только при условии рационального применения удобрений. Для разработки рекомендаций по стабилизации питательного режима почв необходимо установление параметров взаимосвязей между дозами удобрений, содержанием химических элементов в почвах, величиной и качеством урожая культур в конкретных почвенно-климатических условиях.
В связи с этим целью наших исследований было установление влияния длительного применения минеральных удобрений и соломы на содержание подвижных форм элементов питания в лугово-черноземной почве южной лесостепи Омского Прииртышья.
Исследования проводили в 2011-2013 гг. на базе лаборатории агрохимии ГНУ СибНИИСХ СО РАСХН в многолетнем стационарном опыте, заложенном в 1988 г. Авторы выражают благодарность сотрудникам лаборатории доктору с.-х. наук Н.А. Воронковой и кандидату с.-х. наук Н.Ф. Балабановой за содействие в работе.
Объектами исследований являлись лугово-черноземная выщелоченная среднемощная среднегумусная тяжелосуглинистая почва, минеральные удобрения и солома. Содержание гумуса в почве 6,7 %, валового азота - 0,32, фосфора - 0,20 %, сумма поглощенных оснований 32 мг-экв/100 г, рН 6,7-6,9. Опыт проводится на основе пятипольного зернопарового севооборота: пар - пшеница - горох (с 1996 г. соя) - пшеница - ячмень. Севооборот развернут во времени и в пространстве. Схема опыта: Фактор А - минеральные удобрения: 1) без удобрений; 2) Р18; 3) Ы12Р24; 4) Ы18Р42. Дозы удобрений рассчитаны на 1 га севооборотной площади. Фактор Б - солома: 1) без соломы (0); 2) солома (1) (весь урожай за севооборот). Минеральные удобрения (аммиачную селитру и двойной суперфосфат) вносили локально до посева. Солома перед внесением предварительно измельчалась и затем заделывалась в основную обработку почвы.
Почвенные образцы отбирали весной до посева культур. В них определяли нитратный азот по Грандваль-Ляжу с дисульфофеноловой кислотой, подвижный фосфор и калий по Чирикову. Содержание подвижных форм микроэлементов в почве определяли в ФГБУ ЦАС «Омский» по Крупскому и Александровой (ацетатно-аммонийный буфер с рН 4,8) атомно-абсорбционным методом.
Проведенные исследования свидетельствовали о существенном изменении питательного режима лугово-черноземной почвы в результате длительного применения удобрений. Количество нитратного азота в почве зависело от предшественника и дозы азотных удобрений. За исследуемые годы содержание нитратного азота в почве в весенние периоды после парового предшественника перед посевом пшеницы варьировало от среднего до высокого в зависимости от гидротермических условий и поля севооборота (табл. 1). Перед посевом ячменя - замыкающей культуры севооборота - содержание нитратного азота было значительно ниже. Систематическое применение азотных удобрений существенно увеличивало концентрацию азота в почве. Внесение 60 кг/га азота за ротацию севооборота (30 кг/га перед посевом сои, 30 кг/га перед посевом пшеницы после сои) способствовало возрастанию количества нитратов в 2011 г. до 17,8-18,0 мг/кг перед пшеницей после пара в варианте Ы12Р24 и не изменилось перед посевом ячменя после пшеницы. В варианте Ы18Р42, при дополнительном внесении азота (30 кг/га) под ячмень, концентрация нитратов перед посевом зерновых культур увеличивалась на 10-90 % по сравнению с контрольными вариантами.
Таблица 1 - Содержание нитратного азота (мг/кг) в слое 0-40 см лугово-черноземной почвы в зависимости от длительного применения
минеральных удобрений и соломы
Вариант 2011 г. 2012 г. 2013 г.
Фактор Пшеница Пшеница Пшеница
Фактор А Б по пару Ячмень по пару Ячмень по пару Ячмень
Без 0 11,0 7,2 25,6 7,7 15,0 4,0
удобрений 1 12,2 7,0 23,8 7,8 15,6 4,1
Ы18Р42 0 16,7 12,4 30,5 10,2 21,3 7,6
1 19,6 10,4 26,2 9,2 24,1 10,5
Особенностями черноземных почв юга Западной Сибири является невысокое содержание подвижного фосфора. Исследования по изучению фосфатного режима свидетельствуют о том, что содержание элемента в почве в основном определялось уровнем применения фосфорных удобрений (табл. 2).
Таблица 2 - Содержание подвижного фосфора (мг/кг) в слое 0-20 см лугово-черноземной почвы в зависимости от длительного применения
минеральных удобрений и соломы
Вариант 2011 г. 2012 г. 2013 г.
Фактор Пшеница Пшеница Пшеница
Фактор А Б по пару Ячмень по пару Ячмень по пару Ячмень
Без 0 123 127 130 73 117 182
удобрений 1 128 131 149 75 132 187
Ы18Р42 0 251 244 190 83 225 240
1 219 229 191 100 240 250
Установлена тесная зависимость между содержанием подвижного фосфора в почве (у, мг/кг) и дозой элемента (х, кг/га): для пшеницы г = 0,85 ± 0,10, для ячменя г= 0,89 ± 0,07. Применение 1 кг/га фосфора вызывало увеличение подвижной формы элемента перед посевом зерновых культур на 0,83-1,15 мг/кг, в варианте Ж8Р42 количество фосфора в почве было на 14-104% выше по сравнению с контролем.
Содержание подвижного калия в почве всех вариантов было высоким и варьировало в пределах 250-450 мг/кг. Как указывается в литературных данных[1], относительная стабильность в содержании обменного калия в почве на протяжении длительного времени при ежегодном выносе 25-37 кг/га указывает на высокую мобилизационную активность черноземной почвы в возобновлении его запасов за счет необменных форм.
Следует отметить, что влияния соломы на содержание подвижных форм азота, фосфора и калия в 2011-2013 гг. не было выявлено. Однако применение ее положительно влияло на водно-физические свойства, биологическую активность и гумусное состояние почвы [1,2].
Длительное применение минеральных удобрений (Ж8Р42) и соломы в севообороте обеспечивало устойчивое повышение урожайности пшеницы сорта «Омская 36» и ячменя «Омский 90» на 2029%.
Продуктивность растений в агроценозах наряду с обеспеченностью макроэлементами существенно зависит от содержания и соотношения микроэлементов в почве. Исследования в Омской области показали, что черноземные почвы часто имеют невысокий уровень содержания ряда микроэлементов [3,4]. Длительное применение минеральных удобрений и соломы существенно не повлияло на содержание подвижных форм микроэлементов в лугово-черноземной почве (табл. 3). Таблица 3 - Содержание подвижных форм микроэлементов в лугово-черноземной почве, мг/кг (2013 г.)
Вариант Пшеница по пару Ячмень
Mn Cu Zn Mn Cu Zn
Без 0 33,7 0,12 0,95 33,6 0,12 0,76
удобрений 1 37,4 0,09 1,05 34,8 0,10 0,87
N18P42 0 30,9 0,10 1,02 31,7 0,12 0,83
1 34,1 0,12 0,96 32,1 0,13 0,62
На подвижные формы Mn приходилось 6,0-7,1, Cu - 0,50-0,67, Zn -2,1-2,4% валового содержания элементов. Согласно данным [5,6], содержание Mn и Cu в лугово-черноземной почве для зерновых культур может быть оценено как среднее, Zn - как низкое. Эти данные свидетельствуют о том, что применение микроудобрений, особенно цинковых, может быть перспективным приемом увеличения продуктивности культур в зернопаровом севообороте на лугово-черноземной почве в условиях систематического применения минеральных удобрений и соломы.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Азаренко, Ю.А. Содержание микроэлементов в почвах и почвенно-геохимическое районирование Омской области / Ю. А. Азаренко, Я. Р. Рейнгард // Омский научный вестник. - 2012. - № 1 (108). - С. 188-192.
2. Азаренко, Ю.А. Закономерности содержания и распределения микроэлементов (Mn, Cu, Zn, Co, Mo, B) в почвах лесостепной и степной зон Омского Прииртышья / Ю.А. Азаренко // Омский научный вестник. - 2012. - № 2(114). - С. 218-223.
3. Азаренко, Ю. А. Эколого-агрохимическая оценка содержания микроэлементов в почвах и растениях лесостепной и степной зон Омской области / Ю. А. Азаренко, В. М. Красницкий, Ю. И. Ермохин // Плодородие. - 2010. - № 5(56). - С.49-51.
4. Азаренко, Ю.А. Закономерности содержания, распределения, взаимосвязей микроэлементов в системе почва-растение в условиях юга Западной Сибири : монография / Ю. А. Азаренко. - Омск: Вариант-Омск, 2013. - 232 с.
5. Воронкова, Н.А. Биологические ресурсы сохранения плодородия черноземов и повышения продуктивности агроценозов в южной лесостепи Западной Сибири : автореф. ... дис. док. с.-х. наук : 06.01.04 / Наталья Артемовна Воронкова. - Новосибирск, 2011. - 35 с.
6. Воронкова, Н.А. Влияние длительного применения удобрений в зернотравяном севообороте на агрохимические свойства чернозема выщелоченного и урожайность сельскохозяйственных культур / Н.А. Воронкова, Н.Ф. Балабанова // Достижения науки и техники АПК. - 2013. - № 5. - С. 30-32.
