Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

АЗОТ В ЧЕРНОЗЕМАХ И КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ УКРАИНЫ И ПУТИ ОПТИМИЗАЦИИ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ РАСТЕНИЙ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "АЗОТ В ЧЕРНОЗЕМАХ И КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ УКРАИНЫ И ПУТИ ОПТИМИЗАЦИИ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ РАСТЕНИЙ"

'¡О'ТО

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А, ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

УДК 631.416:631,811

Кандидат сельскохозяйственных наук ГЕТМАНЕЦ Анатолий Яковлевич

АЗОТ В ЧЕРНОЗЕМАХ И КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ УКРАИНЫ И ПУТИ ОПТИМИЗАЦИИ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ РАСТЕНИИ

Специальность 06.01.04 —агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1984

Работа выполнена в 1966—1981 гг. в отделе агрохимии Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института кукурузы.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Смирнов П. М., доктор биологических наук, профессор Гамзиков Г. П., доктор сельскохозяйственных наук Алтуннн Д. А.

Ведущее предприятие — Всесоюзный научно-исследовательский институт удобрений и агропочвоведения им. Д. Н. Прянишникова.

Защита состоится ...... 1984 г.

в часов на заседании Специализированного совета

Д 120.35.02 при Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, г. Москва, И-550, ул. Тимирязевская, 49, Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан ..... 1984 Г-

Ученый секретарь Специализированного совета — кандидат биологических

доцент

Дорожкина Л. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В решении задач, поставленных XXVI съездом КПСС и майским (1982 г.) Пленумом ЦК КПСС по дальнейшему подъему сельского хозяйства п реализации. Продовольственной программы в стране, исключительно важная роль принадлежит рациональному использованию почвы — одного из основных средств производства — и научно обоснованному применению удобрений.

В связи с резким возрастанием в последние гады в большинстве районов страны роли азота (И. В. Тюрин, 1956; И. Д. Ф'ил-ипьев, 1967; Н. Л. Вайнберг, 1971; П. А. ДмитреНко, 1972; Д. А. Кореньков, 1977; П. М. Смирнов, 1977; Д. Л. Алту-нин, 1983) одной нз важных проблем, стоящих в настоящее время перед агрохимической наукой, является всестороннее изучение азотного фонда почвы с целью его наиболее эффективного использования и разработка путей регулирования круговорота и баланса азота в культурных агроценозах (ГТ. М. Смирнов, 1977; Г. П, Гамзиков, 1981). Настоятельная необходимость решения данной проблемы обусловлена и тем обстоятельством, что значительная часть азота вносимых удобрений (в масштабах страны до 1,6 млн. тонн в год) непроизводительно теряется и, кроме 'Прямого материального ущерба, создает дополнительно неблагоприятную экологическую обстановку (Э. А. Муравин, 1979).

Цель и задачи исследований. Основной целью многолетней научной работы являлось изучение качественного соста-. ва азотного фонда черноземов У>краины и выявление основных путей воздействия на круговорот и баланс азота в культурных агроценозах для повышения продуктивности культур севооборота, улучшения качества получаемой продукции и охраны окружающей среды от загрязнения.

Программой исследований предусматривалось решение следующих конкретных задач:

— определить общие запасы и формы соединений азота а почвах, рассмотреть изменения в фракционном составе азот-

|йнад&аа

кого фонда черноземов при длительном систематическом применении удобрении;

— установить основные пути п размеры непроизводительных потерь а:шта it.i кочны и удоС^ений, выявить роль и значение отдельных источников н пополнении запасов азота в почве;

— на ссноие собственных экспериментальных данных по отдельным статьям прихода и расхода азота рассчитать его баланс для ряда длительных стационарных полевых опытов с удобрениями, опытных станций сети института, Днепропетровской области н, наконец, сгеяшон зоны УССР;

— рассмотреть возможные пути уменьшения непроизводительных потерь азога из почвы и удобрении и рекомендовать сельскохозяйственному производству конкретные агротехнические грнемы для повышения эффективности азотных удобрений;

— изложить и обосновать принцип расчета доз азотных удобрений для получения запрограммированных урожаев сельскохозяйственных культур;

— npoüecni сравнительную оценку ir выявить лучшие методы анализа почвы н растении с целью оптимизации условий азотного питания растений;

. — изучить влияние азотных удобрении на качество основных -культур полевого севооборота и, прежде всего, кукурузы;

— рассмотреть возможность применения возрастающих доз азотных удобрении н вопросы охраны окружающей среды.

Научная ковизна. Выявлены основные закономерности по количеонепному н качественному изменению азотного фонда черноземов п каштановых почв Украины в процессе длительного воздействия на них культуры сельскохозяйственных растении, Для агреденоза Степи Украины установлены лимиты поступления азота в почву за счет послеуборочных растительных остатков, атмосферных осадков, семян, снмбногнче-схой п пееимбпотичес!<ой азотфнксацнн п его'потерь в процессе выщелачивания и улетучивания, потребления сорной растительностью, поИфмшстного стока при эрозионных процессах.

Впервые в условиях Стели УССР изучена эффективность применения под орошаемую кукурузу п озимую пшеницу ингибиторов нитрификации н медленно действующих азотных удобрений. Дана сравнительная оценка методов почвенной н растительной диагностики азотного питания сельскохозяйственных культур.

Изучено влияние возрастающих доз азота на качество зерна и листастебельнои массы -кукурузы, в т. ч. на фракционный н аминокислотный состав белков. Определена степень

о

воздействия повышенных доз азота на накопление нитратов в грунтовых кодах и зеленой массе кукурузы.

Практическая ценность работы. Определены основные статьи прихода и расхода азота в 'культурном агроценозе, которые могут Сыть использованы для расчета баланса азота и планировании поставок азотных удобрений на различных уровнях: хозяйство, район, область, зона.

Предложен прием для обогащения зеленой массы кукурузы, убираемой на силос, белком путем проведения поздней некорневой подкормки посевов [раствором мочевины (одобрен ЛТС МСХ СССР, 1969 г. н Всесоюзным совещанием по некорневой подкормке, 1975 г.).

Разработаны агрохимические константы для расчета доз удобрений с целью получения в условиях орошения программируемых (80—100 ц/га) урожаев зерна кукурузы (одобрены НТС МСХ СССР, 1978 г.).

Разработана система удобрения .кукурузы п-рн выращивании ее на постоянных участках (одобрена НТС МСХ СССР, 1981 г.).

Рекомендован для агрохимслужбы метод определения подвижного (условно доступного для растений) азота в обыкновенных черноземах Степи УССР (одобрен Всесоюзным совещанием по методам определения почвенного азота, 1978 г.).

Реализация научных исследований. Результаты исследований по эффективному использованию азотных удобрений нашли свое отражение в союзных, республиканских н областных рекомендациях; системе ведения сельского хозяйства в степной зоне УССР на X и XI пятилетки, системе ведения сельского хозяйства в Днепропетровской области на XI пятилетку, в ряде документов, представленных и вышестоящие партийные, советские и сельскохозяйственные ц^ганы, Предложения по некорневой подкормке кукурузы мочевиной, выращиванию запрограммированных урожаев зерна кукурузы, возделыванию ее по индустриальной технологии в севообороте и на постоянных участках включены в союзный и республиканский планы внедрения на X н XI пятилетки и практически реализуются на .полях колхозов и совхозов страны.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены: на IV (Алма-Ата, 1972), V (Минск, 1977 г.), VI (Тбилиси, 1981 г.) Всесоюзных и I Украинском (Днепропетровск, 1982 г.) делегатских съездах почвоведов, на VIII Международном конгрессе по минеральным удобрениям (Москва, 1976 г.), на Всесоюзных (Москва, 1976 и 1978 гг., Белгород, 1980 г.) н региональных (Полтава, 1975 г., Кишинев, 1977 г.) совещаниях участников Географической сети опытов с удобрениями; на Всесоюзных совещаниях но круговороту и балан-

су питательных веществ земледелии (Пущн-но, 1977, 1979, 1981 гг.); на Всесоюзных совещаниях по защите окружающей среди от загрязнения удобрениями н ядохимикатами (Краснодар, 1976 г., Москва, 1977 г., Пущнно, 1982 г.), на Всесоюзных совещаниях но методам растительной диагностики (Умань, 1977 г., Москва, 1979 г., Москва, 1983 г.): на республиканской научно-производственной конференции' «Пути повышения эффективности -сельскохозяйственного производила», Харьков, 1979 г.; на Всесоюзном семинаре по использованию радиоактивных и стабильных изотопов н сельском хозяйстве и биологии (Москва, 1981 г.), на региональном (Украина и Молдавия) совещании: «Оптимизация питания растений и условиях индустриальных технологий» (Бельцы, 1981 г.).

Публикация результатов исследований. По материалам исследований опубликовано 105 работ, в которых изложены основные положения диссертации.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, девяти глав, выводов и предложении производству. Работа изложена на 271 странице машинописного текста, содержит 86 таблиц, иллюстрирована 11 рисунками. Список литературы содержит 519 работ, в том числе G2 иностранных авторов.

Условия, объекты и методы проведения исследований

Исследования по теме диссертационной работы проводились в 1966—1981 гг. в соответствии с тематическим планом отдела апрохнмнн ВНИИ кукурузы. На протяжении указанного времени автор принимал непосредственной участие в разработке тематики, составлении программы исследований и осуществлении iKciiepiiMeiiroii по основным разделам темплана. В работу включены также некоторые экспериментальные данные, полученные иод руководством автора аспирантами и соискателями.

Характеристика природных условий. На основании материалов С. И. Костина (1950), М. С. Кулика (1950) Е. Розовой и В. Бэбиченко (1971), Р. Смирновой и В, Ткачук (1971), П. П. Левеица и С, М. Кукобы (1973), 10. Е. Кнзнкова н Н. В. Гнннснко (1977), Н. М. Бреуе (1979) и других приведены сведения по характеристике почвенного покрова, климата, растительности Степи и Лесостепи Украинской ССР.

Неоднородность природно-климатических условий обусловила различия в интенсивности н направленности процессов гумусооС;разоваппя и а зо то накопления. Содержание гумуса н валового азота, начиная с северной Лесостепи -при переходе к южной Лесостепи и северной Степи, сначала возрастает, а -I

затем по мере продвижения на юг начинает «пять снижаться. Существенные различия наблюдаются и н качественном составе гумусового и азотного фонда почвы.

Объекты исследований. Полевые, мнкрополевые, вегетационные опыты и лабораторные исследования проводились на мошных и обыкновенных черноземах различной степени гу-мусированности н различного механического состава, а также на темно-каштановых солонцеватых почвах. Пол ровные сведения об агрохимических свойствах почв опытных полей приведены в диссертационной работе,

Л1етоды исследований. Основная часть исследований выполнена на базе длительных полевых опытов -с удобрениями, которые, по мнению В. Е. Егорова {1953), составляют «...особо важную группу методов агрономического исследования развития производительных сил земледелия».

Стационарный опыт Генпческой опытной станции проводится с 1969 г. в пятипольном звене севооборота па темно-каштановой почве Прнсивашского агропочвенного района. Количество удобрении, внесенных на основных вариантах опыта за ротацию севооборота для данного и других стационаров, представлено в таблице К

Стационарный опыт Эрастовскон опытной станции был заложен в 1947 г. и девятнпольпом севообороте на обыкновенном тяжелосуглинистом черноземе северной Степи УССР,

Стационарный опыт Жеребковекой опытной станции был заложен в 1946 г. в девятинолыюм севообороте по сокращенной схеме Эрастовского стационара па мощном тяжелосуглн-ннсточ черноземе северо-западной Степи УССР. С 1961 г, па этой же станции проводится длительный полевой опыт по изучению действия систематического применения удобрений на продуктивность кукурузы гари бессменном ее* возделывании.

Длительный полевой опыт Красноградской опытной станции заложен в 1961 г. на мощном тяжелосуглинистом черноземе в семипольном севообороте с типичным для зоны северной- Степи чередованием культур. Характерной его особенностью является значительная насыщенность севооборота кукурузой и озимой пшеницей при отсутствии пак чистого, так и занятого пара.

Первые стационарные опыты Мироновской опытной станции (сте,?ое опытное поле — СОП) были заложены еще в 1912 г. на мощных средиесуглпнистых черноземах левобережной Лесостепи УССР н получили в свое время весьма высокую оценку со стороны Д. Н. Прянишникова (1929), Исследования проводились в двух типичных для зоны севооборотах: 31-м^семиполыюм и 51-м пятипольном.

Другой Мироновский стационар (повое опытное поле —

Таблица I

Количество органических (т/га) и минеральных (кг/га д. в.) удобрений, внесенных в длительных опытах за ротацию севооборота или ежегодно при бессменных посевах

4 Стационар Способ воэде.ш-оаиия растений Сип ем а удобрении

контрольная я к л V Г к ' (в 2 § = я « а Ь. " ч О-X л 2 V — минеральная минеральная повышенная смешанная

Геннческнй Севооборот 10 КшР|50 Кзя Н-ЗО+КцоРикКио

Жеребковский То же :о

Бессменная

кукуруза 10 МшРэоКм Н-10+КмР^м

Краснотрадский Севооборот ■10 КмРияК».)

Мирчновскнн СОП Сеоооборот 51 ХшРпКм* 10 Ш'К мсв. Н-10 МРК экв. 11-10+КРК ькв. П-10

Н-ЬО

Севооборот 31 КиРгоКк* 56 £0 КРК здв. 11-56 КРК ж в. Н-40+.ГчРК экв 11*40

Н-ЙО

МОП Севооборот Кю^гцКю * 40 11-10+ М^РшКцо

Бессменные:

Пшеница ^ЧоРбоРсЛ

Кукуруза Й

Сахарная свекла С

Опытного хозяй- Севооборот 14 20 М,ИР,ЯК„ 1М5+КгЛмКм

ства йесененный нар н

кукуруза .10 МезРеоК*.,

* Рядковое удобрение под сахарную свеклу; ** Навоз вносил» одни раз в 5 лет.

МОП) был заложен несколько позже — в 1929 г. Особая ценность этого уникального опыта заключается в том- что здесь, кроме чередования культур в десятнпольиых севооборотах, на протяжении более пятидесяти лет исследуется возможность длительного бессменного возделывання озимой пшеницы, сахарной свеклы, картофеля и кукурузы.

Самый молодой стационарный опыт с удобрениями в черноземной зоне Степи УССР был заложен в 1966 г. на черноземе обыкновенном среднесуглинистом в Опытном хозяйстве ВНИИ кукурузы (Днепропетровская облает:.). Исследования здесь проводились в двух шестипольных севооборотах: зерновом и пропашном. Одновременно здесь же в 1968—1978 гг. проводился стационарный опыт по изучению длительного дей-стпя органических п минеральных удобрений на плодородие лочвы при ежегодном их внесении и бессменном пару и под бессменную культуру кукурузы.

Схемы временных полевых опытов будут приведены по ходу изложения материалов соответствующих разделов диссертационной работы.

Отбор почвенных и растительных проб н подготовка их к аиализу проводились в соответствии с методическими указаниями Географической сети опытов с удобрениями.

Общий азот в почве определялся по Кьельдалю, фракционный состав азота — по Воробьеву в модификации Шконде-Королевой и по Бремнсру, легкогидролнзусмый азот — по Тюрину и Кононовой, щелочногидролизуемый — по Корн-фильду" окисляемый по Крпсджп и Меркли, фиксированный аммонии — по Могнлевкннон, нитраты — спсктрофотометрически, нитриты — по Грнссу.

Определение количества послеуборочных растительных остатков проводили по Станкову, количества снмбнотнчееки фиксированного азота атмосферы зернобобовыми культурами—методом сравнения с небобовой культурой, количества песнмбиогпческн фиксированного азота — методом изотопной индикации с 15М.

Общий азот в растениях определяли по Кьельдалю, клетчатку — по Ганпеберту и Штоману, крахмал — по Эверсу, жир — по Рушковскому, фракционный состав белков зерна кукурузы — по Ермакову, содержание лнзнна в белке — по Сысоеву, триптофана — по Ярош,

Статистическая обработка данных полевых и вегетационных опытов проведена методом дисперсионного анализа, вариационно-статистический анализ изменчивости агрохимических свойств и зависимости между отдельными изучаемыми признаками — согласно принятым методам (Б. Л. Доспехов, 1968).

Изменение азотного фонда почвы в процесСё .хозяйственной деятельности человека

Содержание и запас азота в почве при длительном применении удобрений. Азот заслуженно привлекает внимание исследователей пе только потому, что он является важным фактором, определяющим эффективное и потенциальное плодородие, но и потому, что его соединения — наиболее подвижная часть почвы, легко изменяющаяся под влиянием деятельности человека (Ю. К. Кудзин, 1960; И. И. Снннгшг, 1968).

Результаты наших исследований по изучению влияния длительного систематического применения удобрений и культуры сельскохозяйственных растений на азотный фонд почвы также л известной мере подтверждают данный вывод. Наиболее заметно это в старом стационаре Мироновского НИИССПЛ, где действие отдельных систем удобрении проявилось особенно четко (рис. 1) и спустя 54 года после закладки опыта разница в содержании общего азота между контрольной н унавоженной делянками 51 севооборота составила 0,055%.

Менее четкие различия в содержании азота были выявлены между отдельными вариантами системы удобрений в новом стационаре Мироновского НИИССПА и длительных опытах, заложенных в Степи УССР, хотя общая тенденция в характере действия удобрений и здесь не изменилась (табл. 2). Более низкий по сравнению со старым Мироновским стацно-

Таблица 2

Изменение общего содержания азота (%) в почве под воздействием длительного применения удобрений и культуры сельскохозяйственных

растений

Стационар

Способ возделывания растений

Система удобрений

2 3

— СЧ

ГешгческиЙ ЖерсбШРККИН

Мироновский НОГ1

Опитого ,\о)яйства

Эрастоаский

Севооборот . Севооборот .... Севооборот .... Бессменная пшеница . Бессменная кукуруза Бессменная свекла Судооборот зерновой , Севооборот пропашной Бессменный пар . . Бессменная кукуруза Севооборот ....

0,123 0.355 0,226 0,210 0,232 0,230 0,223 0,211 0,200 0,231 0,231

0,138 ОД") Г 0,257 0,2&0 0,218 0,238 0,228 0 222 0|203 0,2(5 0,250

0,121

0,245 0,255 0,237 0,235 0,226 0.221 0,1 М 0,228 0,210

0,370

0,233 0,233

0,256

РвоД. Влияние длительного (1912-1966 гг.) приивяения удобрений ва распределение обцвго азота по профилю почвы

систематическое применение найма и минеральных удобрении на мощном и обыкновенном черноземе не оказывает заметного влиянии па отношение С : N. .

Практически не выявлено различий и соотношении С^ и на таких резко контрастных агротехнических фонах, как бессменный пар и бессменная кукуруза. Так спустя 10 лет после закладки опыта, п первом случае оно равнялось 11,6, а во втором— 11,1. Все это дает основание считать, что данный показатель является относительно стабильным для конкретной почвенной раигости и определяется не направлением и силой воздействия человека на почву, а прежде всего ее типом и провинциальными особенностями.

Фракционный состав азота. Установлено (рис. 2), что длительное систематическое унавоживание почвы, увеличивая общее содержание азота, одновременно улучшает его фракционный состав. На удобренных навозом делянках констатн-розано резкое увеличение по сравнению с контролем минеральных ц гидролизуемых форм азота при одновременном снижении доли пегндролнзуемой его части. Совершенно иная закономерность наблюдалась при длительном применении одних минеральных удобрений. В этом случае фракционный состав азота практически не отличался от контрольного варианта. Смешанная система удобрений по своему действию на качественный состав азота мощного чернозема занимала промежуточное положение между органической и минеральной.

Менее резкие изменения в фракционном составе азота под влиянием длительного применения удобрений выявлены в стационарных полевых опытах Жеребковекой, Красно-градской и Эрастопской опытных станций. Как и в случае с общим азотом, это связано с меньшей длительностью данных опытов н соответственно с меньшим количеством внесен-.ных удобрении.

Формы доступного азота в почве. Изучение динамики подвижных форм азота (легкогндролпзуемын, нитратный, аммиачный) в обыкновенных черноземах Степи УССР показало, что их содержание в почве зависит от целого ряда факторов — культуры сельскохозяйственных растений, норм и видов вносимых удобрении, глубины вспашки, времени отбора почвенных образной, количества атмосферных осадков и т. д. Систематическое внесение навоза н минеральных удобрении положительно влияло на накопление легкогидролнзуем'ого н нитратного азота в почве и практически не сказалось па содержании аммиачного азота,'Последнее, вероятно, связано с быстрой тарификацией обменио-поглощепного аммония и переходом его в пеобмепную форму. Одновременно установлено, что по своему мпяпшо на содержание в почве подвиж-10

нантро/пная

tptoxi/ческоя повышенная

минеральная поймв^ндаш

ЕЗ - нииеральнь/й

- itènHrtuàpaHubi/emià

смешанная

- труднаяидраяименш

I I • Mftudpo/t UÍVBMHÚ

pîrc^ йзивнениа фракаионаого состава азота под злкяниеи длительного (I9I2-I966 гг.) нрииенешм удобрений

И. Г. ЗахарченкО (1969), П. Н. Кордуняну (1978), Л. В. Петербургского (1979) н других исследователей установлено, что главной расходной статьей в балансе азота является вынос его урожаем. Согласно нашим многолетним данным, в зависимости от ночвепно-клнматических и агротехнических условий проведения опытов хозяйственный вынос азота в Степи УССР колеблется от 38 до 118 кг/га в год.

Расходная часть баланса азота не будет полной без учета его потерь, происходящих вследствие эрозионных процессов. По данным лаборатории обработки почвы ВНИИ кукурузы, я зависимости от возделываемой па эродированных полях культуры среднегодовой емьгз почвы колеблется от 2 до 58 м3/га, а" потерн азота, согласно нашим расчетам, соответственно ,5—140 «г/га.

С учетом припиши в зоне структуры посевных площадей потери азота на площадях, подверженных водной эрозии, составляют 20—30 кг/га.

Наши наблюдения, проведенные в 1970—1971 гг. в производственных посевах Опытного хозяйства ВНИИ кукурузы, показали наличие острой конкуренции между культурной и сорной растительностью за использование азота почвы. Так, если прн средней засоренности посевов вынос азота составлял всего 28,6% от выноса его кукурузой, то прн повышенной н высокой степени засоренности он возрастал соответственно до 101-,8 и 711,5%.

Важной статьей ¡расходной части азотного баланса являются потерн, происходящие в результате улетучивания его соединений в атмосферу (Д. А, Кореньков, 1976; П. М. Смирнов, 1977). Нашими исследованиями установлено, что основная масса газообразных потерь азота из удобрений происходит в форме элементарного азота и его закиси. По данным вегетационного опыта с 15М, установлено, что при использовании в качестве источника азота аммиачной селитры газообразные потерн его нз почвы, занятой растительностью, составили 15%, а из парующей почвы возросли до 34% от внесенного количества.

?1есмоттря на то, что черноземная зона относится к зоне неустойчивого и даже недостаточного увлажнения, нами, как л рядом других исследователей (М, Ф. Галюк, 1951; Н. А. Крупенников, 1967; Б, И. Тульчипская и В. М. Лнснн-ченко, 1971) экспериментально установлена возможность накопления значительного количества нитратов за пределами корпсобнтаемого слоя почвы. В годы с повышенным увлажнением это происходило за счет перемещения нитратов с нисходящим током влаги фронтально по всей толще почвы. Напротив, в годы с недостаточным увлажнением, а вернее, после них выщелачивание нитратов происходило очень быст-112

[>о, т. к. с выпадающими осадками онн перемещались вниз через многочисленные трещинки п крупные поры, образовав-шииеен ко времени внесения удобрений в почве.

Для определения истинного баланса азота в севообороте наряду с поступлением его в 'почву за счет удобрений необходимо учитывать н другие статьи приходной части. Проведенными "исследованиями констатировано слабое участие семян и атмосферных осадков и возмещении расходной части азот-лого баланса в Степи УССР. За счет первой статьи его поступление составляет около 2 кг/га, а за счет второй колеблется в зависимости от пункта наблюдения от 1,7 до 4,0 кг/га.

Среди других приходных статей азотного баланса серьезного внимания заслуживает симбногнческая алогфиксания (Д. И. Прянишников, 1915).

Исследованиями, проведенными в 1968—1975 гг. на Эраст овскш опытной стяшши, определена роль различных бобовых культур в этом проиессе. А\акснмал[.ное использование азота атмосферы (около 140 .кг/га в год) наблюдалось при возделывании люцерны. Среди зернобобовых культур как по абсолютным размерам снмбиотической фиксации азота атмосферы (6Г> кг/га в год), так и по долевому участию накопленного биологического азота в общем выносе его урожаем (46%) ведущая роль на обыкновенном черноземе Степи Украины принадлежит гороху.

С учетом набора возделываемых в степной зоне УССР культур и принятой структуры посевных площадей среднее количество неснмбногнческн фиксированного азота, по нашим данным, составляет около 7 кг/га.

Круговорот азота в культурных биогеоценозах. В отлнчие от фосфора и калия, круговорот азота характеризуется исключительно большой много ко мпонентностью н многогранностью. В нем единовременно могут участвовать в различных комбинациях (сочетаниях) тахне важные компоненты, как растительность, животный мир, почва, воздух атмосферы и осадки.

В современном^ земледелии степной зоны Украины, как и в ряде других районов страны (Г. П. Гамзпков, 1978), пока, к сожалению, преобладает дефицитный тип круговорота; разница между гриходом и расходом азота колеблется в зависимости от высоты урожаев возделываемых культур от 20 до 35 кг/га в год. Для полного перехода к сбалансированному круговороту азота в культурных агроценозах возникает настоятельная необходимость серьезно изучить все основные звенья в системе почва — удобрение—растение н дать конкретно предложения в виде агротехнических приемов или организационно-хозяйственных мероприятий для целенаправленного его [регулирования.

Баланс азота на различных уровнях. Выявлено, что при

возделывании сельскохозяйственных культур в севообороте без внесения удобрений дефицит азота увеличивается по мере перемещения пункта наблюдений с юга на север и северо-запад. Так, если 'в условиях Приеивашья на Генпческой опытной станции в среднем за 1909—'1980 гг. он составил всего 26 кг/га в год, то на Красноградской и Жерсбковской опыт-.ных станцнях он иэзрос почти в 3 раза и составил 73 и .70 'кг/га в год. Применение невысоких норм азотных удобрении в Жеребковском, Кросноградском и Эрастовском стационарах не только не позволило достичь положительного баланса по езоту, но даже увеличило его дефицитность.

Несмотря на внесение возрастающих количеств азота с удобрениями, дефицит его на уровне отдельных хозяйств практически не снижается. Так, если за годы VIII пятилетки дефицит азота для сети опытных станций ВНИИ кукурузы, расположенных в УССР, был равен 30,0 кг/га в год, то спустя семь лет он снизился всего на 3,8 кг. Несколько уменьшилась в 1976—1977 гг. напряженность баланса азота в земледелии Днепропетровской области и Степи УССР {соответственно— 42,3 н 26,5 кг/га в год). К сожалению, он пока еще далек ог того уровня (возраст с удобрениями 80—85%), который Д. Н. Прянишников (1945) считал допустимым для современного земледелия.

.Основные пути повышения эффективности азотных удобрений

Исследованиями, выполненным!! с использованием, метки |5М в различных районах нашей страны (Д. А. Корспьков, 1970; П. Л. Дмигрепко и др., 1977; Г. П. Гамзнков, 1978) н ряда зарубежных стран (Д. Дннчев, К. Баджов, 1964; Р. КитНег, Н. Апаог^е, 1967; В. Мат цель и др., 1976) согласованно установлено, что коэффициент использования азота из минеральных удобрений в полевых условиях обычно не превышает 30—50%, а это значительно ниже, чем представлялось раньше при определении его разностным методом. Поэтому одной из важнейших задач агрохимии на современном згане является повышение коэффициента использования азота удобрений и снижение его непроизводительных потерь (П. М. Смирнов, 1977).

Агротехнические приемы повышения эффективности азотных удобрений. Среди многочисленных условий, обеспечивающих высокую эффективность минеральных удобрении вообще и азотных в частности, одно из ведущих мест принадлежит выбору лучших доз, форм, сроков и способов внесения их в почву (В. Д. Панников, н др., 1977).

Анализ имеющихся в нашем распоряжении фактических и

материалов показывает, что экономически обоснованная лоза азота для большинства сельскохозяйственных культур в богарных условиях Степи Украины ис должна превышать 60 кг/га.

Одновременно установлено, что эффективности азотных удобрений особенно резко возрастает на участках с повышенным и высоким содержанием фосфора в почпе. Все это подчеркивает весьма существенные недостатки стабильной, постоянной системы применения удобрений под отдельные культуры или для севооборота в целом и указывает на необходимость применения мобильной, динамичной системы удобрения.

Не выявлено в богарных условиях преимущества той пли иной формы азота при основном внесении азотных туков под кукурузу. Однако в условиях орошения мочевина при дозе азота 200 кг/га обеспечила по сравнению с аммиачной селитрой дополнительный прирост урожая зерна 6,9 н/га.

Перенесение в условиях Степи УССР части азота из основного внесения в предпосевное н подкормку экономически выгодно лишь в годы, исключительно благоприятные по увлажнению (более 600 мм осадков), что фактически соответствует орошаемым условиям. Напротив, в годы со средним и даже вышесредшш количеством осадков (до 500 мм) дробление доз азота не оправдано.

Периодическое внесение удобрений в севообороте или под кукурузу на постоянных участках с запасом на ряд лет приемлемо лишь для фосфорно-калнйных туков (М. Бонев, Е. Ней-кова, 1969; Л. Б. Станчев п др., 1976). Что касается азотных удобрении, то. как показали наши данные, полученные в Опытном хозяйстве ВНИИ кукурузы, их целесообразней вносить ежегодно. Особенно остро проявляется недостаток азота на 3-й и 4-й год после внесения удобрений.

Среди агротехнических факторов, способствующих повышению эффективности удобрений, исключительно большая ,роль принадлежит сорту (Н, И. Вавилов, 1934; В, Г, Мпнеев, Б. Л. Ягодин, 1976; В. Д. Паншгков, 1980). Согласно нашим исследованиям, проведенным в 1974—1977 гг., даже при использовании гибридов кукурузы одной и той же группы спелости, наблюдались существенные различия в общем выносе азота растениями и по коэффициентам использования его из удобрений. Особенно четко данная закономерность проявлялась при внесении повышенных норм азота (120—180 кг/га), когда гибрид Днепровский 50 превышал по вышеуказанным показателям гибрид Краснодарский 303 соответственно на 6,0-8.3%.

Высокая эффехтнвноть азотных удобрений в значительной степенн зависит и от такого фактора, как площадь питания

растений (П. Л. Дмитренко, П. И. Внтриховский, 1973; И. И, Синягин, 1975). Установлено, что, регулируя уровень азотного питания орошаемой кукурузы, можно повышать по сравнению с неудобренным контролем густоту стояния растений до 60 и дал« 70 тыс. на гектар при одновременном увеличении общего выноса азота урожаем и коэффициента использования его из удобрений.

Эффективность азотных удобрений в связи с погодными условиями. Одним из важнейших факторов внешней среды, лежащим за пределами агрономических воздействий, являются погодные условия. В подавляющем большинстве случаев именно им принадлежит решающая роль в формировании величины урожая и его качества (Н. И. Шарапов, 1954; А. Л. Соз-шюв, 1976; Л, П. Федосеев, 1978 и др.). Касаясь агрометеорологического аспекта эффективности удобрений вообще, и азотных в частности, ряд исследователей (П. А. Дмитренко и др., 1965; Д. Л. Ко,реньков, 1973; Г. П. Гамзикоз, 1976) вполне обоснованно считает, что она в основном определяется водным и тепловым режимом почвы.

Учитывая значительные колебания то годам и даже в пределах одного года погодно-климатических условий, ряд авторов (Л1. С. Кулик, 1968; А. П. Федосеев, 1971 и др.) рекомендуют учитывать количество осадков, выпадающих в конкретном регионе за осенне-зимний период, и соответственно корректировать дозы азотных туков. Эта закономерность получила достаточно четкое подтверждение в опытах по изучению эффективности ранневесенней азотной подкормки озимой пшеницы, проведенных в Опытном хозяйстве ВНИИ кукурузы (табл. 4).

Таблица ■(

Эффективность ранневесенней азотной подкормки озимой пшеницы (60 кг/га) в зависимости от предшественника и условий увлажнения

Наименование показателя Предшественник ц годы исслелопаннА

че риый пар озимая пшешша

оо 1 I ЭЙ по 1970— I 1971 1971— 1572 1 яя С1С)

Количество осадков (мм) о г посе-

ва до рампе весен ней подкормки 261,1 239,2 261,1 239,2 112.1 305,И

Содержание нитратного азога

(мг/кг почвы) пгред подкормкой 7,4 8,6 7,0 7,7 '13,6 3,1

Прирост урожая от подкормки

(ц/га) . ......... 1,6 |1,0 2,7 2.1 -0.6 4,8

НСРс,,5, н/га........ 1.3 11,3 |1,3 1.6 0,8 3.2

Установлено, что наиболее цел-есообразно поверхностную азотную подкормку озими в условиях Степи УССР проводить только в годы с* повышенным количеством атмосферных осадков за осенне-зимний период и, наоборот, в ее проведении совсем нет необходимости в годы, когда количество осадков за такой же промежуток времени значительно меньше многолетней нормы.

Химические методы повышения эффективности азотных удобрений. В последние два десятилетия во многих странах мира наряду с агротехническими стали широко применяться химические методы повышения эффективности азотных удобрений, Они предполагают использование ряда химических соединений, регулирующих ход биохимических превращений азота в почве (ингибиторы нитрификации, медленнодснству-✓ ющие удобрения), ростовых процессов у растений (ретарданты и стимуляторы роста).

Как отмечают Н. И, Борисова, В. В, Зерцалов (1960); Б, Г. Блюм и Л. Г, Выволокнна (1978); П. М. Смирнов и др. (1981), применение ингибиторов нитрификации позволяет в 1,5—4 раза и более снизить потерн азота удобрений, происходящие как за счет деннтрифакицнн, так н вследствие выщелачивания нитратов. Это, в свою очередь, обеспечивает существенное 'повышение урожаев сельскохозяйственных культур, особенно при орошении и достаточном увлажнении. Изучение в 1974—1978 гг. в качестве ингибиторов нитрификации циангуаниднна и М-эегч'е показало перспективность применения такого рода соединений под орошаемую кукурузу. Они снижают потерн нитратного азота на 20—25% за счет выщелачивания и одновременно повышают урожай зерна на 4^—6 ц/га.

Аналогичная закономерность отмечена в опытах, проводившихся совместно с Г. Р. Пикушем на опорном пункте ВНИИ кукурузы в колхозе «Зоря коммушзму» Апостоловского района Днепропетровской области. При внесении М-йегуе нз расчета 1% от нормы азота в среднем за 1978—1980 гг. получена устойчивая прибавка урожая зерна независимо от высеваемого сорта пшеницы—1 ц/га (табл.5). Кроме того, результаты этих опытов показали, что использование ингибиторов нитрификации под орошаемую озимую пшеницу позволяет в 2 раза уменьшить количество вносимых азотных удобрений (со 180 до 90 кг/га д. в.) без снижения величины урожаи.

Действенным средством для предотвращения полегания посевов озимой пшеницы и одновременно более эффективного использования азотных удобрений является применение ретардантов роста растений, среди которых наибольшее распространение получил хлорхолннхлорнд или препарат тур (Г. Р. Пикуш и др., 1973). Установлено (табл. 5), что поло-

Таблица 5

Действие ингибитора нитрификации М-зегуе и препарата тур на у рожа Л (и/га) зерна озимой пшеницы при орошении

Семена и посевы обычные Семена и посевы обработаны препаратом тур

Вариант опыта Одесская 5) Днепровская 775 Одесская 51 Днепровская 775

Без удобрений .... МазвоРвЖи..... МмзлР^Км...... Маа^Р^Кз»..... ^ашР^Кзо..... Расчетная ,дсиа на урожай, 70 ц/га: 1978 г. — МааклРпоКго . 1979 г. — МзатРГзК3(,, . 1980 Г. — ^а,;7РмК;!! . НСР<;,95. и/га ..... 47,5 67,5 66,3 70,1 69,1 ■68,1 6Э.7 2,20—3,60 •16,5 67,2 66.8 70.8 69,2 70.1 70.2 2,87—3,в! 51.2 72.5 71.3 70.6 75,9 7-4,9 76,8 2.85—1,15 :э,1 70.8 70.7 73.9 72.8 73,5 73,8 3,53—4,72

жительное действие препарата тур на урожай озимой пшеницы проявляется в первую очередь на менее устойчивом к полеганию сорте Одесская 51.

Учитывая перспективность применения в орошаемом земледелии медленнодействующих форм азотных удобрений (Т. П. Унанянц, 1973), в 1975—1976 и 1978—1980 гг. были заложены опыты соответственно с кукурузой и озимой пшеницей. В 'качестве медленнодействующего было использовано мочевиноформальдегидное удобрение (МФУ).

Проведенными исследованиями установлено, что на сред-несуглннистых почвах Опытного хозяйства при внесении МФУ весной под кукурузу нз расчета 200 кг/га оно значительно уступает аммиачной селитре п особенно мочевине, внесенных в эквивалентных количествах. Недобор урожая зерна по сравнению с ними составил на варианте с МФУ соответственно 7,3 и 14,2 ц/га.

Совершенно иная закономерность выявлена в опытах с озимой пшеницей, которые проводились на легком суглинке в совхозе «Ннжнеднепровский» Днепропетровской области. В данном случае МФУ не только не уступило всем изучавшимся водорастворимым формам азота, но и значительно (2,9—4,5 ц/га) превзошло их.

Одним нз важных н перспективных направлений в технологии возделывания сельскохозяйственных культур, позволяющим наиболее рационально использовать материальные, прудовые и энергетические ресурсы, при максимальном выхо-18

де товарной продукции высокого качества, является программирование урожаев (Т. Н. Кулаковекая, 1976; И. С. Шатилов, 1976). Оптимизация водного и пищевого режима почвы при возделывании озимой пшеницы позволила получить во все годы исследований урожаи зерна, близкие к запрограммированному,— 70 ц/га ((табл. б). Причем зерно на варианте с дозами удобрений, рассчитанных балансовым методом, характеризовалось самым высоким содержанием белка н клейковины. Аналогичная закономерность отмечена в опытах с кукурузой.

Диагностика азотного питания растений

Почвенная диагностика. Хотя к настоящему времени предложено огромное количество химических методов определения усвояемого азота (Е. П. Юрко, 1972; Л. И. Никнфоренко, 1974), агрохимическая служба, в отличие от фосфора и калия, пока не располагает хотя бы одним достаточно надежным и универсальным. Сравнительная оценка большого числа отечественных и зарубежных методов определения доступного азота в почве показала, что наиболее приемлемыми из них для обыкновенных черноземов Степи Украины являются методы определения нитратного азота после 7-дневного лабораторного компостирования по Кравкову н легкогидролнзуемо-го азота по Тюрину и Кононовой. На основании сопоставления аналитических и урожайных данных нами разработаны индексы обеспеченности обыкновенного чернозема доступным азотом в зависимости от метода его определения (табл. 6).

Растительная диагностика. Чрезвычайно большим разнообразием характеризуются методы растительной диагностики азотного питания растений (К. П, Маппшкнй, 1972;

Т а б л и ц а б

Группировка почв по обеспечен ноет» растений усвояемым азотом

Обеспеченность Содержание (чг/100 г почий)

N—N0} после нитрификации но Кразкону Л егког н д ро лиз у е ч ы й азот т> Тюрину и Кононовой

без орошении при орошении Се) орошеннн при орошении

Очень низкая <0,5 <1.5 <2 <3

Низкая 0,5—I,Г) 1,5—3,0 2—1 3-6

Средняя 1.5—3,0 3,0—1,5 4-6 6-У

Повышенная 3,5—1,5 1,5—6,0 6—9 Э-,12

Высокая > 1,5 >0,0 >9 >.12

В. В. Церлинг, 1975). Согласно нашим данным, об уровне азотного питания кукурузы в фазе 5-го листа можно достоверно судТггь по содержанию в растениях общего азота.

В дальнейшем зависимость между количеством общего азога в растениях и нормами азотных удобрений нарушается в силу происходящего ростового разбавления. В таких случаях необходимо определять содержание амндного азота иди обязательно учитывать размеры потребления общего азота всем растением.

Азот и качество урожая

Азотные удобрения являются не только мощным фактором, регулирующим величину урожаев сельскохозяйственных культур, но и целенаправленно влияющим на их качество (А. Н. Павлов, 1967; В. П. Толстоусов, 1974; В. Г. Мннеев, 1980 и др.). Результаты многочисленных полевых опытов, проведенных в сети ВНИИ кукурузы, согласованно показывают, что применение возрастающих норм азотных удобрений оказывало положительное влияние прежде всего на содержание белка в основной и побочной продукции возделываемых культур. Что касается других показателей качества, таких, как содержание жира, клетчатки, крахмала, то они в связи с уровнем азотного питания растений изменялись менее четко.

Как правило, самая высокая оплата 1 кг азота дополнительным сбором растительного белка (3,6—5,3 кг) в условиях орошения наблюдалась при внесении под кукурузу умеренных и средних доз туков (60—180 кг д. в.). При дальнейшем нх увеличении оплата единицы азота дополнительным сбором белка существенно снижалась.

Эффективным приемом повышения содержания белка в листостебельной массе кукурузы, убираемой на силос, является применение поздних предуборочных некорневых подкормок ее посевов мочевиной. По данным 25 опытов, проведенных ВНИИ кукурузы в УССР (табл. 7), некорневая подкормка кукурузы в период формирование — начало молочной спелости зерна раствором карбамида (1 ц удобрения растворяли в 250—300 л воды) повысила в среднем содержание белка в зеленой массе на 20,7%.

В последние годы при установлении кормовой ценности того или иного растительного продукта, кроме общего содержания белка, it нем стали одновременно определять его фракционный и аминокислотный состав.

Нашими исследованиями установлено, что рост содержания белка в зерне кукурузы при внесенин возрастающих норм азотных удобрений идет преимущественно за счет малоценной п кормовом отношении зенновой фракции. Причем в богар-120

Влияние некорневой подкормки кукурузы мочевиной на содержание сырого белка в зеленой массе (% иа сухое вещество)

Опытнее станции Коли-чсство ОПЫТОВ Со Дер сироп без под-KOpMKIl жаине ) белка с ПОДКОРМКОЙ Увеличение белка за счет под-корчкн, %

Жерсбковскэя .... -V 7,2» #,49 117,3

Измаильская..... 5 #.34 9,32 11.8

Красногрздская а 8.95 1(1.51 17, (

.Мир майская..... 3 7,70 9.90 27,1

Опытное хозяйство . , 3 ало 0.84 21,5

Розовская..... ^ .'.>,10 11.91 28.6

Зрастозская..... 5 7,11 8,59 20.3

а,12 9.80 20.7

пых условиях это происходит более резко, чем три орошении.

Так как белковые фракции различаются по содержанию аминокислот, то изменение их соотношения под влиянием внесенных азотных удобрений приводит к некоторому изменению содержания аминокислот (А, Н. Павлов, В, Г, Мннеев, 1982).

Наши исследования показали, что с увеличением норм азотных удобрений отмечена четкая тенденция к снижению содержания в белке важнейших аминокислот — лизина и триптофана. Однако это не означает, что повышение содержания белка в зерне от действия азотных удобрений неэффективно. В условиях орошения за счет резкого повышения урожая зерна кукурузы и содержания в нем белка на максимально удобренной делянке (Л^сР») суммарный сбор лизина и триптофана с 1 га посева в зависимости ог возделываемого гибрида возрос по сравнению с контрольной соответственно на 43—48 и 58—61%.

Совершенно иная закономерность отмечена для богарных условий. В отличие от орошения, здесь увеличение выхода лизина и триптофана 'наблюдалось лишь при внесении умеренных доз удобрений М«Р«К«. При возрастании их до М^оРэоКэо дальнейшего увеличения выхода лизина и триптофана не происходит.

Применение азотных удобрений и охрана окружающей

среды

В связи с возросшим в последние годы объемом используемых в сельском хозяйстве минеральных удобрений особен-

ко остро встал вопрос об опасности загрязнения окружающей среды (И. И. Синягин, 1970), К числу наиболее неблагоприятных последствий интенсивной химизации земледелия на окружающую среду следует отнести повышенное накопление нитратов в поверхностных и грунтовых водах (Г. А. Словцева, С. Ф. Покровская, 1975) и растениях (В. В. Церлинг, 1979; В. Г. Мннеев, 1980; Д. А. Алтуинн, 1983).

Трехлетние наблюдения за химическим составом воды из закрытых и открытых источников, расположенных на ряде опытных станций ВНИИ кукурузы, показали, что при существующем уровне применения азотных туков в Степи Украины не создается сколько-нибудь серьезной опасности для загрязнения природных вод нитратами. В подавляющем большинстве случаев их содержание не превышало 5 мг/л N03, что значительно меньше ПДК, установленного ВОЗ для природных вод, находящихся в умеренных широтах.

Таблица 8

Накопление нитратного азота в листсстебельной массе кукурузы в связи с применением азотных удобрений (кг/кг сухого вещества)

Вариант опыта Днепровский 50 Краснодарский 303

листья стебли целое растение листья стебли целое растение

Без удобрений ___ 67 50

NWP,0 10G 37-1 +67 171 Й2Й 356

258 892 511 232 710 ■Ш

N|MP«o 302 OS7 570 260 7£1 470

Одновременно установлено (табл. 8), что внесение в условиях обыкновенных черноземов Степи Украины под кукурузу, убираемую на силос и даже на зеленый корм, повышенных норм азота до 180 кг/га не оказывает отрицательного влияния на качество кукурузного корма за счет накопления в нем нитгратов. Хотя в фазу выметывания метелок в лнсто-стебелыюй массе кукурузы и обнаружено достаточно высокое содержание нитратного азота, однако оно все же значительно ниже тех количеств, которые принято считать опасными для здоровья скота.

Экономическая эффективность применения азотных удобрений

Чтобы правильно оценить роль удобрений в интенсификации земледелия, недостаточно располагать только сведениями о прибавках урожая и.качестве продукции, необходимо 20

знать их экономическую эффективность. Нами установлено, что некоторое повышение урожая зерна кукурузы при внесении возрастающих норм азота не всегда экономически выгодно, так как пр.н этом снижается условно чистый доход с гектара посева и повышается себестоимость продукции. Учитывая это, оптимальными с агротехнической и экономической точек зрения являются нормы азота под кукурузу для богарных условии Степи УССР 60 кг/га, а для орошаемых — 180 кг/га.

Основные выводы

1. Длительное возделывание сельскохозяйственных культур без внесения удобрений ведет к постепенному снижению содержания общего азота в почве. Стабилизации и даже увеличения содержания азота в почве можно достичь лишь прн систематическом внесении навоза и минеральных удобрений. Размер этого увеличения зависит от доз и соотношений удобрений, длительности их применения и почвенно-клнматиче-ских условии зоны.

2. Длительное систематическое или единовременное внесение больших норм удобрений не оказывает сколько-нибудь заметного влияния на изменение соотношения валовых углерода и азота в почве. Данный показатель является относительно стабильным для конкретной почвенной разности и определяется не направлением и силой воздействия человека на почву, а прежде всего ее типом и особенностями почвообразовательного процесса.

3. Наиболее существенное влияние на улучшение качественного состава азотного фонда мощных черноземов Лесостепи Украины, проявляющееся в увеличении количества гпд-ролизуемых фракций, оказывает систематическое унавоживание почвы и совместное применение органических и минеральных удобрений.

4. Содержание подвижных форм азота (легкогндролнзуе-мый, нитратный, аммиачный) в обыкновенных черноземах Степи УССР зависит от целого ряда агротехнических н по-годно-клнматическнх факторов: культуры сельскохозяйственных растений, предшественника, норм, ферм, сроков и способов внесения удобрений, системы обработки почвы, количества атмосферных осадков, температуры воздуха и т. д.

5. Количество фиксированного аммония в черноземах Украины тесно связано с механическим и минералогическим составом почвы. Оно заметно возрастает с увеличением в них илистой фракции и повышением в ее составе доли глинистых минералов типа гндрослюд. В зависимости от общей емкости фиксации длительное систематическое применение удобрений

может как снижать, так и повышать его абсолютное и относительное содержание.

6. Основной статьей расходной части баланса азота на черноземных н каштановых почвах Украины является вынос его с урожаями сельскохозяйственных культур. В зависимости от конкретных почвенно-клнматнческнх и агротехнических условий в зоне Степи Украины он колеблется от 38 до 121 кг/га в год.

7. Размеры газообразных' потерь азота из различных форм азотных удобрений, внесенных, под кукурузу, характеризуются близкими величинами (18,5—22,8%), однако некоторая тенденция к их увеличению все же наблюдается при использовании азота в нитратной форме.

8. Поступление азота с семенами, атмосферными осадками и за счет неснмбиотической фиксации в условиях Степи Украины занимает незначительный удельный вес в приходной части азотного баланса и составляет соответственно 2,3 и 7 кг/га в год.

9. Для повышения эффективного плодородия черноземов и продуктивности основных полевых культур необходимо добиваться уменьшения дефицита азота в почве. Основным фактором улучшения его баланса является применение минеральных азотных удобрений.

10. Для получения максимальной отдачи от азотных удобрений в богарных условиях Степи Украины их необходимо вносить рекомендованными нормами (30—90 кг/га д. в.) под основную обработку почвы с учетом влияния предшественника, данных агрохимических картограмм и сортовых особенностей возделываемых культур.

11. Система удобрений в севообороте или при монокультуре кукурузы должна быть мобильной, динамичной, учитывающей все многочисленные изменения в сложной цепи почва — растение — удобрение, происходящие как под влиянием управляемых земледельцем факторов (агротехнические приемы), так и не управляемых (погодно-клнмапгческне условия).

12. Важным резервом повышения эффективности азотных удобрений в орошаемых условиях является широкое использование специальных химических соединений, регулирующих ход биохимических процессов в почве и растениях, таких, как ингибиторы нитрификации, ретарданты роста, медленнодействующие удобрения н т. д.

13. Применение балансового метода для установления норм удобрений при программировании урожаев сельскохозяйственных культур позволяет оптимизировать условия минерального питания растений, избежать непродуктивного расходования туков и уменьшить опасность загрязнения окружающей среды продуктами химизации,

14. В условиях обыкновенных черноземов Степи Украины наиболее надежным критерием оценки запасов подвижного азота в почве является метод определения нитратного азота после 7-дневного лабораторного компостирования по Крав-кову и легкогидролизуемого но Тюрину—Кононовой.

15. В нач-альные фазы развития кукурузы об уровне азотного питания растений можно достоверно судить по содержанию в (tux общего азота. В дальнейшем эта закономерность нарушается в силу происходящего ростового разбавления. Поэтому в таких случаях необходимо обязательно учитывать размеры .потребления азота всем растением.

16. Уровень азотного питания растений оказывает существенное влияние на качество сельскохозяйственной продукции. Поздняя предуборочная подкормка посевов кукурузы в период формирования — начала молочной спелости зерна раствором мочевины является весьма эффективным и доступным для производства приемом повышения содержания белка в зеленой массе, убираемой на силос. В среднем из 25 опытов прибавка белка от подкормки составила 20,7%.

17. Применение возрастающих норм азотных удобрений несколько ухудшает фракционный и аминокислотный состав белков зерна кукурузы. Причем, если при орошении на максимально удобренных вариантах суммарный выход с гектара посева важнейших аминокислот (лизина и триптофана) возрастает, то в богарных условиях, напротив, отмечена тенденция к его снижению по сравнению с оптимальными нормами туков,

18. При существующем уровне выделения сельскому хозяйству степной зоны УССР азотных удобрений и полном соблюдении научно обоснованной технологии их применения сколько-нибудь серьезной опасности в отношении загрязнения природных иод нитратами и накопления их в урожае кукурузы не наблюдается.

19. Наиболее экономически выгодной нормой внесения азотных туков под кукурузу на почвах Степи Украины является для богарных условий 60 кг, а для орошаемых — 180 кг/га действующего вещества.

Рекомендации производству

1. Для стабилизации исходного содержания гумуса и азота в почве необходимо ежегодно вносить на I га севооборот-нон площади на обыкновенных черноземах Степи не менее 5 тонн и на мощных ченооземах Лесостепи Украины не менее 8 тонн высококачественного подстилочного навоза,

2. Для снижения непроизводительных потерь азота из удобрений через выщелачивание и улетучивание в атмосферу

и уменьшения степени загрязнения окружающей среды соединениями азога при возделывании кукурузы и озимой пшеницы в условиях орошения совместно с азотными удобрениями целесообразно использовать ингибиторы нитрификации.

3. Для установления научно обоснованных норм азотных удобрений при программировании урожаев сельскохозяйственных культур (озимая пшеница, кукуруза) слсдуат применять балансовый метод, позволяющий оптимизировать условия мшгерзлыюго питания растений и избежать непродуктивного расходования туков.

4. Для повышения содержания белка в зеленой массе кукурузы, убираемой на силос, необходимо в период формирование—начало молочной спелости зерна проводить некорневые подкормки 30% раствором мочевины в зависимости от ожидаемого урожая из расчета 30—60 кг/га азога.

5. Агрохимической службе для диагностирования обеспеченности обыкновенных черноземов Степи Украины условно доступным для растений- азотом следует использовать метод определения нитратного азота в почве после 7-дневного лабораторного компостирования.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Гетманец Л. Я. Отношение углерода к азоту в черноземах Украины и влияние на него внесения удобрений.— Почвоведение, 1971, Л*» 4, с. 35—И.

2, Гетманец А. Я-> Фареник Г. Г. Модификация метода определения нитратов и энергии нитрификации в почве, — Химия в сельском хозяйстве, 1971, № 11. с. 67—68.

3. Гетмане» Л. Я. О потерях азота минеральных удобрений из почвы в газообразной форме. — Почвоведение, 11972, № 3, с. :1Ш—-Ы2.

4, Гетманец Л, Я. О содержании фиксированного аммония в черноземе лрн систематическом применении удобрений или одноразовом внесении их в больших дозах.—'Агрохимия, 1072, ,\г 10, с. 20—26.

5, Гетманец Л. Я., Сидоренко Я, П. Влияние единовременного внесения удобрений на азотный и углеродный режим почвы и урожай кукурузы (на укр, языке). В сб.: «Степное земледелие», Киев, Урожай, 1972, вып. 7, с. 26—30.

, 6. Г е т м а и е ц А. Я. Динамика подвижных форм азо1а в обыкновенном черноземе в связи с внесением удобрении. — Агрохимия, 1973, N1 10, с. 14—18.

7. Гетманец А, Я. Накопление корневых и послежнивных остатков озимой пшеницей и кукурузой под влиянием удобрений (на укр. языке).— В сб.: »Стенное земледелие», Киев, Урожай, 1975, вып. 9, с, 48—51.

8^ Кудзнн Ю. К., Гетманец А, Я. Дополнительный резерв белка. — Кукуруза, 1&75, 7, с, 17—,18.

9, Г е т м а не ц А. Я., Т у р ч и н В. В., А в р а м е н к о П. С, Баланс основных питательных веществ в севооборотах центральной Степи Украинской ССР (на укр. языке), — В сб.: Земледелие, Киев, Урожай, 1973, вып. 40, с. ЗС—4-Э.

• 10. |К уд з и н Ю. К„ Гетманец А. Я.. Хиль'ко В. Г. Обогащение зеленой массы кукурузы протеином путем предуборочной некорневой подкормки кукурузы мочевиной, — Агрохимия, 1976, Л"а I. с. 21 — 23.

2С

ilI. Гетманец А, Я-, ' Л d р а м с н к о П. С., С о п ь к о Al. П., Абрамов В. Ф, Баланс 'Питательных псвдеств в земледелии Днепропетровской области н пути его улучшения,—Агрохимии. 1976, ,М> ¡Í, с, 55- -G2,

12. Щербаков Л. Г1„ Гетманец Л. Я, Формы азотных сооди-пениkl в черноземах некоторых многолетних опыт» с удобрениями. — Агрохимии, 1970, .V» 3, с. >11 —19.

|ГЗ, Кудзнн Ю, К„ Гетманец А. Я.. Шулакоц К). Н, Оценка условий питания кукурузы методами растительной и почвенной диагностики, — Химии в сельском хозяйстве, 1076, „Yr 2, с. 29—32.

И, Гетманец А. Я„ А в р а м о н к о П. С, О вертикальной миграции нитратного азота н обыкновенном черноземе степной зоны Украины.— Почвоведение. 1976, .Vi 9, с, 46—50.

15. Кудзнн Ю. К., Гетманец Д. Я. Бессменные посевы кукурузы при систематическом применении удобрений,— Кукуруза, 1977, .\Íí 2. с. 15.

.16, Гетмане« А. Я., К у д а и и Ю. К., В л а с ю к С. II,, Л а з-ренгьев Н. М, Эффективность периодического и ежегодного внесения азотных удобрений на каштановых солонцеватых почвах Приснващья (на укр, языке).— Вестник сельскохозяйственной науки, 1977, 6. с. &—П.

Л-7. Гетманец А. Я. Непроизводительные потерн азота на черно-зече и пути их уменьшения. — Тезисы докладов V делегатского съезда гнм-возедов, Минск. 1977, т. 3, с. бв— 60.

■18. Гетманец А. Я„ Овчареико Д1. М, Повышение качества урожая зерновых культур (кукуруза). — Справочник по качеству зерна. Киев: Урожай, .1977, с, 103—>1.14.

19. Гетманец Л. Я., Л в р а м е н к о П. С. Определение подвижного азота в почве. — Химии в сельском хозяйстве, 1978, .Vi 3, с. 43—15.

20. Г е т м а н е ц Л. Я.. Д у д ч е и к о Л, М„ У с е и к о Ю. II. Влияние длительного применения удобрений на агрохимические показатели обыкновенного чернозема и урожай зерновых культур в севообороте.— Агрохимия, 1978, Л'; 10, с. 51—56.

21. Гетмаиен Л, Я., Кудзин К). К. Круговорот и баланс aw-та на черноземах Степи Украины.— 11 сб.: «Круговорот и баланс азота в системе почва—удобрение—растение—вода». М,: HajKa, 1979, с. 11—16.

22. Г с т м а и е ц А. Я., Т у р ч и н В. В., А в р а м е и к о П. С,, Ярошевич И. В. Влияние систематического применения удобрений на плодородие обыкновенного чернозема, — Почвоведение, 1978, Л5; 11, с. 77— 83.

23. Гетманец Л. Я, Применение минеральных удобрений под кукурузу и некоторые пути повышения их эффективности, — Агрохимия, 1980, .V? 3. с. 111 —151,

24. Гетманец Л. Я., Чернявская Н, А., Евстафьев Л. К, Расчет доз удобрений иод планируемый урожай зерна кукурузы в условиях орошения, — Агрохимия, It80, Лк 5, с. 49—5725. Гетманец А, Я, Регулирование содержания нитратов в труито.

пьк водах и урожае сельскохозяйственных культур. — В сб.: «Интенсификация сельскохозяйственного производства и проблемы охраны окружающей среды». М.: Наука, 1980, с. 57—63.

26. Гетманец Л. Я., Чернявская Н. Л„ Евстафьев Д, К. Накопление нитратов в лнстостебельной массе кук\р\'зы— Кукуруза. 6, 1980, с. 21.

27. Гетманец А. Я, Кдявзо С. Г1, Влияние макро- п чнкоо-удобрений на качество зерна кукурузы.—Агрохимия, 2, 1981, с. 146— 153.

28. Гетманец А. Я- Сравнительная оценка методов определения подвижного азота в почвах Украины и возможность их использования для определений доз азотных удобрений. — В сб.: «Диагностика азотного пита-

пня сельскохозяйственных культур по содержанию почвенного азота», М., 1981, с- 34—27. „ л

29. Гегмакец А. Телятников Н. Я., Чернявская Н. А., Евстафьев Д. К. Влияние уровня азотного питания на урожай, размеры потребления основных питательных веществ и кормовую ценность зерна кукурузы при выращивании ее в условиях орошения.— Агрохимия, -V» 11. 19&1, с. 3—У.

30, Гетманец А. Я„ Пашова В. Т., Турции В. В. Баланс питательных веществ в интенсивных севооборотах в степной зоне УССР. В сб.: «Повышение плодородия почв и продуктивности сельского хозяйства при интенсивной химизации», М,, Наука, 1983; с, 192—207.

Объем I3/« п. л. Заказ 95. Тираж 100

Л 68850 26/1—84 г.

Типография Московской с.-х. академии им. К. Л. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44