CC BY
16
ПЛОДОРОДИЕ
УДК 631.821: 633.3
Влияние кальцийсодержащих и минеральных удобрений на формирование агрофитоценозов многолетних бобовых трав
А.У. ПАВЛЮЧЕНКО, кандидат сельскохозяйственных наук Ю.И. ЧЕВЕРДИН, доктор биологических наук
Воронежский НИИ сельского хозяйства им. В.В. Докучаева E-mail: [email protected] И.Ф. МАТВИЕНКО Департамент аграрной политики Воронежской области
Исследования, проведенные в кормовом семипольном севообороте на черноземе обыкновенном тяжелосуглинистом, находившемся длительное время в режиме орошения и в настоящее время неорошаемом, показали, что применение фосфогипса, дефеката и минеральных удобрений улучшают плодородие почвы, повышают продуктивность многолетних трав.
Ключевые слова: фосфогипс, дефе-кат, удобрения, травы, плодородие, урожайность, качество корма.
Для предотвращения необратимых процессов деградации почв необходимо, чтобы содержание обменного Са в почвенно-поглощаю-щем комплексе (ППК) было не ниже SS-60 % от суммы поглощенных оснований. Верхний предел содержания обменного кальция в ППК -82 %. Применение кальцийсодержащих удобрений в этих пределах способствует стабилизации положитель-$2 ных свойств черноземов. Внесение © их на черноземах, содержащих об-N менного кальция менее SS-60 %, не z способствует восстановлению до ис-ф ходного нормального уровня таких | важных показателей, как гумус и ем-¡3 кость поглощения [I]. ® От применения фосфогипса не | только повышается урожайность кле-ет
вера, но и улучшается химический состав сена. Увеличивая содержание фосфора и серы, фосфогипс повышает содержание азота, в первую очередь белкового, так как сера способствует лучшему усвоению растениями азота из почвы и удобрений [2].
Опытные и практические работы по известкованию почв в ЦЧЗ проводились преимущественно при возделывании сахарной свеклы. В качестве известкового материала применялся дефекат, который на неорошаемых землях давал положительный эффект [3].
В опытах Курской ГСХА кальций-содержащие удобрения положительно влияли на физико-агрохимические свойства чернозема, его микробиологическую активность, тем самым способствуя воспроизводству почвенного плодородия [4].
Дефекат, внесенный на выщелоченном черноземе в шестипольном севообороте, нормализовал рН почвы до уровня естественного биоценоза, препятствовал негативным изменениям микробного сообщества даже при совместном применении с минеральными удобрениями, что сказалось и на величине кальция в ППК, и на прибавке урожайности культур [Ъ].
В Воронежском НИИСХ было изучено влияние фосфогипса и дефе-ката как в чистом виде, так и совместно с минеральными удобрениями на продуктивность многолетних бобовых трав и плодородие чернозема, находившегося длительное время в режиме орошения, а затем без орошения.
Полевые опыты проводили в 1999-2003 гг. и в 2006-2010 гг. на
черноземе обыкновенном тяжелосуглинистом. В первом случае объектом исследований была люцерна сорта Павловская пестрая гибридная, которую возделывали в кормовом семипольном севообороте (ячмень на зерно - кукуруза на силос -кормовая свекла - горох + овес + люцерна - люцерна 1 г.п. - люцерна 2 г.п. - люцерна 3 г.п.). В двух первых ротациях севооборота (стационар заложен в 1981 г.) проводили орошение, в третьей ротации его исключили и, кроме того, под ячмень на половине делянки был внесен фосфогипс из расчета S т/га. Изучалось последействие фосфогипса на формирование зеленой массы люцерны на следующих агрофонах: без удобрени^ М90Р60К60 и N120Р110К90. Ф°с-форно-калийные удобрения вносили ежегодно осенью, азотные - в подкормку весной и в течение вегетации после первого и второго укосов в равных дозах.
Под первую культуру в четвертой ротации севооборота вносили дефе-кат в дозе S т/га. Вместо люцерны в севообороте размещали эспарцет сорта Павловский. Варианты удобрения были следующие: без удобре-
Х45Р45К45 и Х 60Р60К60 на пос-
ледействия орошения и дефеката.
Твердость почвы в опытах определяли твердомером Ревякина, содержание гумуса - по Тюрину, обменного кальция и магния - трило-нометрически, обменного натрия -методом ЦИНАО (ГОСТ 269S0-86), нитратного азота - дисульфофено-ловым методом, подвижного фосфора и обменного калия - по Чири-кову, общего азота в кормах - по Кьельдалю, сумму поглощенных оснований - по Каппену, численность основных физиологических групп микроорганизмов - по общепринятой методике [6], разложение клетчатки - по И.С. Вострову и А.Н. Петровой (1961).
Исследования 1999-2003 гг. показали, что внесение фосфогипса в дозе S т/га непосредственно под ячмень повысило урожайность зерна на 0,22-0,28 т/га. Последействие мелиоранта проявилось и на последующих культурах севооборота. Урожай-
ность зеленой массы люцерны I г.п. увеличилась на 0,8-4,7 т/га, люцерны 2 г.п. и 3 г.п. - соответственно на 2,6-7,2 и 2,8-6,5 т/га. Минеральные удобрения способствовали повышению урожая зеленой массы люцерны по годам пользования соответственно на 14,0-19,2; 14,7-21,2 и 28,5-39,5 т/га (табл. 1). Внесение удобрений на фоне последействия фосфогипса повысило сбор кормовых единиц и протеина в 1,4-2,0 раза по сравнению с контролем.
Урожайность возделываемых культур, в том числе и многолетних трав, главным образом определяет пищевой режим. Как известно, содержание элементов минерального питания в почве можно регулировать, изменяя физические свойства почвы, создавая наиболее благоприятные условия для жизнедеятельности микроорганизмов, выращивая азотфиксирующие культуры, а также внося органические, минеральные удобрения и мелиоранты. В наших опытах установлено, что кальцийсо-держащее удобрение повышает эффективное плодородие чернозема, увеличивая содержание нитратного азота в слое 0-40 см после уборки люцерны 3 г.п. на 1,8-7,0 мг, подвижного фосфора - на 4-4,5 мг и обменного калия - на 107-141 мг на 1 кг почвы.
Установлено, что за ротацию севооборота во всех вариантах опыта в слое почвы 0-40 см содержание гумуса увеличилось на 0,2-0,6 %, обменного кальция - на 9,0-13,3 мг-экв/100 г почвы, а содержание обменного натрия снизилось на 0,240,83 мг-экв/100 г почвы. Причем при внесении удобрений на фоне последействия фосфогипса последний показатель был меньше на 0,19-0,20 мг-экв., чем без мелиоранта. Гидролитическая кислотность на удобренном черноземе снизилась на 0,181,09 мг-экв/100 г почвы, без удоб-
рений, наоборот, увеличилась на 0,15-0,49 мг-экв/100 г почвы.
Фосфогипс оказал положительное последействие на твердость почвы, уменьшив ее в слое почвы S-30 см с 23,5 до 22,4 кг/см2.
Результаты второго опыта (20062010 гг.) показали, что внесенные в почву дефекат (последействие) и минеральные удобрения улучшают физические свойства чернозема обыкновенного. В среднем во всех вариантах при последействии дефеката твердость почвы в слое 530 см на посевах эспарцета 1 г.п. была 23 кг/см2, а без дефеката -26 кг/см2. В вариантах без удобрений твердость почвы в этом же слое составила 28 кг/см2, а при внесении М60Р60К60 - 23 кг/см2. Снижение твердости почвы при внесении минеральных удобрений, по всей видимости, связано с увеличением в почве органического вещества, в том числе за счет мощной корневой системы. На посевах эспарцета 2 г.п. мелиорант снизил твердость почвы на 6-18 %, на посевах 3 г.п. - на 4-14 %.
Благодаря внесению минеральных удобрений в посевах эспарцета 1 г.п. содержание нитратного азота в слое почвы 0-40 см повысилось на 4,1-6,7 мг, подвижного фосфора - на 3S-62 мг на 1 кг почвы.
Последействие дефеката также положительно сказалось на пищевом режиме почвы: в слое 0-40 см количество нитратного азота увеличилось на 11 %, подвижного фосфора - на 7S %. По всей видимости, дефекат оказал не прямое действие на содержание нитратного азота, а косвенное, изменяя почвенно-погло-щающий комплекс, улучшая структуру почвы и создавая более благоприятные условия для роста и развития растений эспарцета и клубеньковых бактерий. Мелиорант способствует лучшей мобилизации азота, в том числе за счет большого количе-
ства органического вещества, поступающего в почву с корневыми выделениями и остатками.
На посевах эспарцета 2 г.п. в среднем за вегетационный период внесенные минеральные удобрения повысили содержание нитратного азота в слое почвы 0-40 см с 8,9 до 12,7 мг на 1 кг почвы. Дефекат увеличил его на 1,1-3,1 мг/кг, а содержание подвижного фосфора - на 1264 %. На третий год пользования эспарцетом минеральные удобрения повысили содержание азота в этом же слое почвы на 1,1-3,7 мг/кг, а дефекат увеличил его на 1,6-2,5 мг/кг и содержание подвижного фосфора - на 21-70 %.
Важную роль в повышении плодородия почвы играют активность и направленность микробиологических процессов в ней. По соотношению численности микроорганизмов, утилизирующих минеральный азот (КАА), к численности микроорганизмов, ассимилирующих азот органических соединений (МПА), можно судить о трансформации органического вещества. Расширение этого показателя свидетельствует о более глубоких процессах минерализации органического вещества почвы.
После уборки травостоя эспарцета 1 г.п. в слое почвы 0-20 см минимальное соотношение КАА:МПА (1,88-1,91) получено в варианте с внесением минеральных удобрений в дозе 1Х60Р60К60 и при их совместном применении с дефекатом, а максимальное (3,05) - на делянках с последействием орошения и дефеката. В почве под эспарцетом 2 г.п. самое низкое соотношение КАА:МПА (1,54) было при внесении Ы45Р45К45, а наивысшим (2,63) - без использования средств химизации на фоне последействия орошения. В почве под эспарцетом 3 г.п. соотношение КАА:МПА уменьшилось до 0,99-1,63, что указывает на ослабление процессов минерализации органического вещества почвы. Применение удобрений и дефеката в кормовом севообороте существенно влияет на количество грибов в почве под посевами эспарцета, увеличивая его с 9,5 до 60,4 тыс. клеток в 1 г абсолютно сухой почвы. ш
Показателем биологической ак- |
тивности почвы также служит масса §
неразложившейся клетчатки, которая |
определялась «аппликационным», Ш
весовым методом по убыли массы 2
льняного полотна, помещенного в 2
почвенный разрез в вертикальном р
положении в течение 30 дн. 2
со
I. Урожайность зе1еной массы люцерны (т/га) в зависимости от удобрений на фоне последействия фосфогипса в кормовом севообороте (в среднем за 1999-2003 гг.)
Год пользования Без Последействие орошения
орошения и удобрений без удобрений Х90Р60Кш ^120^110^90 НСР095
Первый 22.7 22.5 36.5 41.7 3,3
23,5 27,5 41,0 45,2 1.7
Второй 24.6 23.1 37.8 44.3 3,4
27,2 28,6 45,0 51,3 1.9
Третий 17.8 14.0 42.5 53.2 2.4
20,6 18,8 49,0 56,8 1.3
Примечание. В числителе - без фосфогипса, в знаменателе 5 т/га фосфогипса. - последействие
2. Урожайность зеленой массы эспарцета (т/га) в зависимости от антропогенной нагрузки (в среднем за 2006-2010 гг.)
Год пользования Без Последействие орошения
орошения и удобрений без удобрений X90^60U60 ^120^110^90 НСР095
Первый 35,0 33,7 38,7 41,5 3,0
37,7 37,7 44,4 49,3 1,0
Второй 23,1 22,9 29,7 33,8 2,7
24,9 26,4 33,9 38,7 1,1
Третий 15,1 14,3 22,2 24,3 33
18,2 18,9 25,5 27,3 1,3
Примечание. В числителе 5 т/га дефеката. - без дефеката, в знаменателе - последействие
Минимальное количество клетчатки (13,8 %) в слое почвы 0-20 см разложилось в варианте без орошения и внесения удобрений. Применение дефеката в севообороте повысило интенсивность разложения клетчатки под эспарцетом в 1,4-2,4 раза в вариантах без удобрений, на удобренных же вариантах этот показатель сн ижал ся.
Результаты исследований свидетельствуют, что прибавка урожайности зеленой массы эспарцета 1 г.п. от удобрений составила S,0-7,8 т/га, от последействия дефеката - 2,77,8 т/га, эспарцета 2 г.п. - соответственно 6,8-10,9 и 1,8-4,9 т/га, 3 г.п. - 7,9-10,0 и 3,1-4,6 т/га (табл. 2).
В опытах установлено, что внесенные мелиоранты обеспечили утилизацию 1,0-1,19 % ФАР, без удобрений этот показатель был в пределах 0^-0,87 %.
На основании проведенных исследований можно констатировать, что применение кальцийсодержащих отходов промышленного производства как в чистом виде, так и с минеральными удобрениями стабилизирует кальциевый режим чернозема обыкновенного после длительного орошения, улучшает плодородие, и в конечном итоге повышает продуктивность агрофитоценозов люцерны и эспарцета.
Литература
I. А. с. № 1794947 (Российская Федерация), МКИ 5С 09К 17/00, 001ЫЗЗ/24. со Способ определения потребности черно-о земов в кальцийсодержащих мелиоран-тах/Г.П. Покудин, А.У. Павлюченко, Т.П. £ Мотузок, С.Г. Глазкина. НИИСХ ЦЧП им. 2 В.В. Докучаева. - 48516З6; заявл. | 12.07.1990; опубл. 15.02.199З, бюл. № § 6. - 6 с.
5 2. Шемпель В.И., Шугля З.М. Дей-| ствие фосфогипса на урожай клевера/ щ Пути повышения урожайности полевых т
культур. - Минск: Ураджай, 1971. - Т. I.
- С. 67-71.
3. Никитаева H.H. Известкование де-фекатом/Научные основы интенсивной технологии возделывания сахарной свеклы: Сб. науч. тр./ВНИИСС им. А.Л. Маз-лумова. - Воронеж, 1987. - С. 63-72.
4. Муха В.Д. Кальций и плодородие чернозема//3емледелие, 2002. - № 1.
- С.11.
5. Свистов И.Д., Стекольников К.Е., Щербаков А.П., Малыхина Н.В. Влияние многолетнего внесения удобрений на почвенно-поглощающий комплекс и микробное сообщество выщелоченного чернозема//Агрохимия, 2004. - № 6. -С. 16-23.
6. Теппер Е.3., Шильникова В.К., Пе-реверзова Г.И. Практикум по микробиологии: учебное пособие для вузов. Под ред. В.К. Шильниковой. Изд. 5-е, пере-раб. и доп. - М.: Дрофа, 2004. - 256 с.
Статья поступила в редакцию 16.05.2013
Influence of calcium-containing and mineral fertilizers on formation of agrophytocenosis of perennial legume grasses
A.U. Pavlyuchenko,
Yu.l. Cheverdin, I.F. Matvienko
Researches were spent in fodder seven-field crop rotation on common heavy-loamy chernozem. This soil were long time in mode of irrigation and now not irrigated. It was shown that the application of phosphogypsum, defecate and fertilizers improves soil fertility and raises productivity of perennial grasses. Keywords: phosphogypsum, defecate, fertilizings, grasss, fertility, productivity, quality of feedstuff.
УДК 631.8:633.511 (470.46)
Эффективность удобрений при выращивании хлопчатника в Астраханской области
Н.Д. ТОКАРЕВА, кандидат сельскохозяйственных наук
Всероссийский НИИ орошаемого овощеводства и бахчеводства E-mail: [email protected]
Установлено, что одноразовое внесение азота в дозе 100 кг/га д.в., а также применение XtooPaoK40 и некорневой подкормки быстрорастворимым комплексным удобрением Акварин 9 оказывают положительное влияние на морфологические показатели растений хлопчатника и формирование продуктивных признаков.
Ключевые слова: хлопчатник, минеральные удобрения, продуктивность растений, симподии, коробочки, выход волокна.
Рационапьное применение удобрений предусматривает их внесение в соответствии с обеспеченностью почвы подвижными эпементами питания и потребностью растений в этих эпементах [1].
Хлопчатник растет на многих типах почвы, а также переносит легкое засоление, однако его нормальное развитие наблюдается только при правильном питании по фазам роста и оптимальном соотношении между азотом, фосфором и калием. При правильном азотном режиме хлопок-сырец составляет 40-45 % от общей массы растений, а при избытке азота и влаги - всего 25-30 %. В течение вегетации хлопчатник усваивает питательные вещества очень неравномерно. Так, до бутонизации он поглощает около 3-5 % азота и фосфора и 2-3 % калия, от бутонизации до массового цветения -соответственно 25-30 и 15-20 %, от массового цветения до массового созревания коробочек - 65-75 и 7580 % [2].
Возделывание хлопчатника в Астраханской области перспективно благодаря его засухоустойчивости, отзывчивости на орошение и способности эффективно использовать биоклиматические условия регио-
Ieiäiöiäea.p65
22
