CC BY
64
УДК 631:631.5:631.81
ВЛИЯНИЕ ВИДОВ ЗАНЯТОГО ПАРА И ПРИЕМОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ НА СОДЕРЖАНИЕ ЛЕГКОГИДРОЛИЗУЕМОГО АЗОТА, ПОДВИЖНОГО ФОСФОРА И КАЛИЯ В ТЕМНО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЕ
И.А. Соколова 1 Н.В. Долгополова 2
1 Курский государственный университет, Россия, 305000, г. Курск, ул. Радищева, 33
2 Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И. Иванова, Россия, 305021, г. Курск,
ул. Карла Маркса, 70 E-mail: [email protected]; [email protected]
Представлены результаты исследования содержания основных элементов питания в почве под посевами озимой пшеницы при разных приемах основной обработки и предшественниках на темно-серых лесных почвах Центрального Черноземья.
Ключевые слова: элементы питания, озимая пшеница, мелкая мульчирующая обработка, вспашка, предшественники, почва.
Введение
Содержание доступных растениям питательных веществ в почве является одним из главных показателей ее плодородия и важным условием, определяющим величину урожая. Среди питательных веществ, необходимых для жизни растений, наибольшее значение имеют азот, фосфор и калий
Д.Н. Прянишников писал, что главным условием, определяющим среднюю высоту урожая в разные эпохи, была степень обеспеченности сельскохозяйственных культур азотом. Азот, входит в состав всех нуклеиновых кислот, хлорофилла и других органических соединений и участвует в процессах обмена веществ, протекающих в растительном организме и фотосинтезе.
Фосфор играет особую роль в процессе обмена веществ, и, прежде всего, в процессах фотосинтеза и дыхания, служит регулятором энергетического баланса, основой передачи наследственных свойств.
Калий способствует передвижению углеводов и обводнению растительных коллоидов, устойчивости биоколлоидов клетки, обмену веществ, поступлению воды в клетки, повышению осмотического давления, снижению процесса испарения.
Обработка почвы является одним из основных факторов мобилизации питательных элементов в почве. По вопросу влияния способа основной обработки почвы на ее питательный режим в литературе нет единого мнения. По одним данным замена вспашки на бесплужную обработку увеличивает запасы подвижного фосфора и калия в пахотном слое и незначительно снижает содержание нитратного азота [1].
По данным А.А. Зверева, Е.М. Калинского на фоне увеличения содержания фосфора и калия при бесплужной обработке количество нитратного азота сокращалось значительно (на 30%) [2].
Снижение содержания нитратного азота на бесплужных обработках отмечали в своих исследованиях В.А. Федоров и В.А. Воронцов, В.А. Федотов и другие [3, 4].
Ряд исследователей установили, что содержание подвижных форм питательных элементов при вспашке и плоскорезной обработке на одинаковую глубину изменялось незначительно [5, 6].
Во многих исследованиях отмечается улучшение обеспеченности растений доступными формами элементов питания по безотвальным обработкам в сравнение со вспашкой [7, 8].
По данным Черкасова Г.Н. и других исследователей при минимизации основной обработки почвы происходит уплотнение и дифференциация пахотного слоя по агрохимическим показателям. При нулевой и поверхностной обработках по сравнению с отвальной вспашкой в слое 0-10 см содержание питательных веществ увеличивается, а в слое 10-20 см - значительно снижается [9].
Озимая пшеница очень требовательна и к предшественникам. От них зависит наличие влаги и питательных веществ в почве ко времени ее сева, дружность появления и развитие всходов, фитосанитарное состояние посевов, урожайность и, что очень важно - качество зерна [10].
В занятых парах успешно проходят микробиологические и физико-химические процессы, связанные с образованием доступных растениям форм питательных веществ. Количество элементов питания в почве по различным предшественникам, накопившееся к моменту весеннего возобновления вегетации, хорошо отражает качество предшественника [11].
.Таким образом, вопрос влияния приемов основной обработки и предшественников на комплекс наиболее важных для роста и развития озимой пшеницы свойств почвы актуален и требует дальнейшего изучения.
Объекты и методы исследования
Для определения влияния различных приемов основной обработки почвы и предшественников на питательный режим почвы, засоренность и продуктивность зерновых культур на опытном поле кафедры почвоведения, агрохимии и земледелия Курской государственной сельскохозяйственной академии имени профессора И.И. Иванова в 2010-2012 годах был заложен полевой опыт.
Почва опытного участка темно-серая лесная слабооподзоленная, среднесуглинистого гранулометрического состава с пылевато-комковатой структурой, с содержанием гумуса 2.43%, рН солевой вытяжки 4.75, содержание подвижного фосфора и обменного калия соответственно
16.2 и 10.5 мг/кг почвы, степень насыщенности основаниями около 64-75%
Одной из задач исследования было изучение содержания основных элементов питания почвы под посевами зерновых культур в зависимости от приемов обработки и предшественников.
В ходе исследований проводили анализ почвенных образцов, взятых в трехкратной повторности из слоев 0-20 и 20-40 см, на содержание подвижных форм азота, фосфора и калия перед посевом и после уборки культуры:
- азот легкогидролизуемый по Корнфилду;
- фосфор подвижный по Чирикову, в модификации ЦИНАО;
- калий обменный по Чирикову, в модификации ЦИНАО.
Анализ проводили в специализированной межфакультетской лаборатории КГСХА.
Схема опыта.
Опыт двухфакторный по схеме 2x5x3. Опыт включал две градации фактора А (способы основной обработки почвы) и две градации фактора В (предшественники).
Фактор А - способы основной обработки почвы: 1. вспашка на глубину 20-22 см; 2. мелкая мульчирующая обработка на 10-12 см.
Фактор В - предшественники: 1. озимая пшеница (предшественник вико-овсяный занятый пар); 2. озимая пшеница (предшественник клеверный занятый пар).
Размещение делянок в опыте было систематическое, повторность трехкратная. Размер посевной делянки 11.0x17.0=187 м2; учетная 5.0x13.7=68.5 м2.
На формирование 1 т зерна и соответствующее количество соломы растения пшеницы потребляют 34.0 кг азота, 12.0 кг фосфора, 25.0 кг калия [8].
Необходимо отметить, что большинство питательных веществ при всех способах обработки почвы содержалось в слое 0-2 0 см. Именно в этом слое происходит основное накопление растительных остатков.
Результаты и их обсуждения
На период посева содержание легкогидролизуемого азота в почвенных образцах при безотвальных способах обработки было несколько ниже, чем по вспашке.
В слое 0-20 см разница составила: в посевах озимой пшеницы, высеянной после вико-овсяной смеси - 8.8 мг/кг; в посевах озимой пшеницы, высеянной после клевера - 7.0 мг/кг.
Кроме того, азот при вспашке более равномерно распределялся по профилю. Разница по содержанию доступных форм азота между слоями 0-20 и 20-40 см на варианте с мелкой мульчирующей обработкой почвы после вико-овсяной смеси составила 20.1 мг/кг, после клевера - 14.5 мг/кг.
Показатели содержания легкогидролизуемого азота в почве перед посевом озимой пшеницы отличались как в зависимости от способов основной обработки, так и в зависимости от предшественника. Разница в количестве легкогидролизуемого азота в почвенных образцах, отобранных на варианте 1 опыта (вспашка) и варианте 2 (мелкая мульчирующая обработка) по вико-овсяному занятому пару в среднем составила 26.3 мг/кг, или 9.4%.
Содержание легкогидролизуемого азота на варианте 3 (вспашка) по клеверному занятому пару на 15.0 мг/кг выше, чем на варианте 4 (мелкая мульчирующая обработка) по клеверному занятому пару, что составляет 5.0%.
Количество легкогидролизуемого азота по клеверному занятому пару в среднем на
76.3 мг/кг, или на 12.9% больше, чем на вариантах по вико-овсяному занятому пару.
Содержание подвижного фосфора в почве в начале вегетации как по вспашке, так и по мелкой мульчирующей обработке после вико-овсяной смеси было практически одинаково (разница между вариантами была незначительна - 0.1 мг/кг). Разница по содержанию фосфора между вариантами вспашка и мелкая мульчирующая обработка по клеверному занятому пару составила 1.4 мг/кг.
При сравнении влияния предшественников на содержание фосфора отмечается небольшая разница между вариантами 1 и 3. Она составила 1.0 мг/кг.
В период начала вегетации содержание обменного калия в почве опытного участка было выше по вспашке. Разница в среднем составила 4.2 мг/кг почвы.
Содержание калия на вариантах после клеверного занятого пара несколько выше, чем по вико-овсяной смеси. Разница составила 1,1 мг/кг.
По данным анализа почвенных образцов, отобранных перед уборкой зерна, отмечено существенное снижение основных элементов питания на всех вариантах опыта, что связано с величиной собранного урожая.
Среднее потребление азота по вспашке после вико-овсяного занятого пара составило 67.1 мг/кг; после клеверного занятого пара - 97.3 мг/кг; на вариантах с мелкой мульчирующей обработкой были получены следующие результаты: предшественник вико-овсяный занятый пар - 50.9 мг/кг; предшественник клеверный занятый пар - 87.0 мг/кг. Потребление азота на вариантах 3 и 4 (предшественник клеверный занятый пар) как по вспашке, так и по мелкой мульчирующей обработке значительно превышают этот показатель на вариантах 1 и 2 (предшественник вико-овсяный занятый пар).
Наибольший расход фосфора был также отмечен на вариантах 3 и 4 опыта. Количество потребленного фосфора составило 8.0 мг/кг.
Снижение количества обменного калия в почве перед уборкой зерна составило в среднем за годы исследования 13 мг/кг. Больше потребление калия отмечено на вариантах 1 и 3 опыта (вспашка по разным предшественникам).
Результаты наблюдения за динамикой содержания доступных форм питательных элементов в почве опытного участка представлены в табл.
Таблица
Содержание доступных форм элементов питания в почве перед посевом и перед уборкой озимой пшеницы, мг/кг
Способ основной обработки почвы Слой почвы, см перед посевом перед уборкой
Азот легкогидролизуемый Р2О5 К2О Азот лег-когидро-лизуемый Р2О5 К2О
Озимая пшеница (предшественник вико-овсяный занятый пар)
1. Вспашка на 20 22 см 0-20 140.0 17.8 16.4 103.6 13.7 9.8
20-40 128.0 17.2 15.8 95.2 14.5 8.2
0-40 268.0 35.0 .3.3.2 198.8 28.2 18.0
2. Мелкая мульчирующая на 10-12 см 0-20 131.2 18.1 14.6 98.0 15.0 7.5
20-40 111.1 16.8 14.3 93.4 12.8 10.1
0-40 242.3 34.9 28.9 191.4 27.8 17.6
НСР 05 3.5 1.3 1.0 4.6 1.1 0.9
Озимая пшеница (предшественник клеверный занятый пар)
3. Вспашка на 20 22 см 0-20 157.0 18.0 17.3 103.0 14.0 10.0
20-40 143.5 18.0 16.7 100.2 14.4 9.9
0-40 300.5 36.0 34.0 203.2 28.4 19.9
4. Мелкая мульчирующая на 10-12 см 0-20 150.0 17.6 15.3 101.4 13.5 9.9
20-40 135.5 17.1 14.9 97.1 13.0 9.2
0-40 285.5 34.6 30.2 198.5 26.5 19.1
НСР 05 2.6 1.6 1.1 3.3 1.4 0.8
Заключение
Озимая пшеница - культура высоко требовательная к плодородию и питательному режиму почв Основными факторами, обеспечивающими эти условия, являются предшественники и основная обработка почвы.
Содержание элементов питания до посева культуры в слое почвы 0-20 см, в котором располагается основная масса корней озимой пшеницы, зависело как от приемов обработки, так и от предшественника.
Разница между вариантами вспашка на 20-22 см и мелкая мульчирующая обработка на 10-12 см по вико-овсяному занятому пару по содержанию азота составила 8.8 мг/кг, или 6.3%; количество калия было ниже на 1.8 мг/кг, или на 10.9%. Разница по содержанию фосфора была незначительна.
Та же тенденция отмечалась и на вариантах вспашка на 20-22 см и мелкая мульчирующая обработка на 10-12 см по клеверному занятому пару. Содержание элементов питания на варианте 3 (вспашка) было несколько выше, чем на варианте 4 (мелкая мульчирующая обработка). Разность составила: азота - 7.0 мг/кг; калия - 2.0 мг/кг. Разница по содержанию фосфора также была незначительна.
При сравнении влияния предшественников на содержание элементов питания были сделаны следующие выводы:
- наибольшее количество азота было отмечено на вариантах 3 и 4 (клеверный занятый пар) как по вспашке, так и по мелкой мульчирующей обработке; разница в среднем составила 19 мг/кг;
- разница по содержанию фосфора и калия была небольшой и составила в среднем 0.3 мг/кг и 0.8мг/кг соответственно
Максимальное содержание элементов питания в слое почвы 0-40 перед посевом озимой пшеницы и их расход за весь период вегетации культуры соответствуют варианту опыта 3 - вспашка на 20-22 см по предшественнику клеверный занятый пар. Урожай зерна, полученный на этом варианте опыта, составил в среднем за три года исследований 4.3 т/га.
Список литературы
1. Шикула Н.К. Земледелие без плуга // Земледелие. - 1983. - №11. - С. 51-57.
2. Зверев А.А., Калининский Е.М. Продуктивность культур, качество урожая и баланс питательных элементов в севообороте при разных системах удобрений на темно-серой лесной почве // Главный агроном. - 2007. - №5. - С. 10.
3. Федоров В.А., Воронцов В.А Плуг - плоскорез - чизель / / Земледелие. - 1995. - №4. - С. 39-40.
4. Растениеводство Центрально-Черноземного региона / В.А. Федотов, В.В. Коломейченко, Г.В Коренев и др.; Под ред. В.А. Федотова, В.В. Коломейченко. - Воронеж: Центр духовного возраждения Черноземного края, 1998. - 464 с.
5. Борин А.А., Блинов А.М., Ветчинина Е.М. Технология обработки почвы в севообороте // Земледелие. - 1994. - №2. - С. 16-17.
6. Пыхтин И.Г., Шутов Е.В. Систематические отвальные и безотвальные обработки в севообороте и бессменных посевах // Земледелие.- 2004. - №3. - С.18-19.
7. Гринько Н.И., Фетюхин И.В. Способы обработки почвы и урожай // Сахарная свекла. - 1997. -№6. - С. 15-16.
8. Беседин Н.В. Ресурсосберегающая обработка почвы при возделывании зерновых культур в севооборотах Центрального Черноземья: Автореф. дис... д-ра. с.-х. наук. - Курск, 2005. - 18 с.
9. Плодородие чернозема типичного при минимализации основной обработки / Г.Н. Черкасов, Е.В. Дубовик, Д.В. Дубовик, С.И. Казанцев // Земледелие. - 2012. - №4. - С. 23-25.
10. Мельник А.Ф., Кондрашин Б.С., Митюшкин Н.И. Влияние предшественников на урожайность и качество зерна озимой пшеницы // Вестник ОрелГАУ. - 2009. - №4. - С. 27-30.
11. Долгополова Н.В. Сидеральные пары как предшественники озимой пшеницы: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. - Курск, 2006. - 18 с.
THE INFLUENCE OF SEEDED FALLOW KINDS AND TECHNIQUES OF BASIC PROCESSING ON THE CONTENT OF EASY HYDROLYSABLE NITROGEN, MOBILE PHOSPHORUS AND POTASSIUM ON DARK-GRAY FOREST SOILS
IA Sokolova 1 N.V. Dolgopolova 2
1 Kursk State University, 33 Radishev St, Kursk, 305000, Russia
2 Professor I.I. Ivanov Kursk State Agricultural Academy, 70 Karl Marx St, Kursk, 305021, Russia
E-mail: [email protected]; [email protected]
The article presents the research results of the main nutrient content of the soil under the winter wheat, concerning the ways of cultivation and after different predecessors on dark-grey forest soils of Central Black Soil Region.
Key words: nutrition elements, winter wheat, fine mulch treatment, plowing, predecessor, soil.
