Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

БАЛАНС АЗОТА МЕЧЕННЫХ 15N УДОБРЕНИЙ В СИСТЕМЕ «ПОЧВА—РАСТЕНИЕ» НА КУЛЬТУРНОМ ПАСТБИЩЕ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "БАЛАНС АЗОТА МЕЧЕННЫХ 15N УДОБРЕНИЙ В СИСТЕМЕ «ПОЧВА—РАСТЕНИЕ» НА КУЛЬТУРНОМ ПАСТБИЩЕ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

~ & На правах рукописи

Эдгар Фрндрихович НЕИГЕБАУР

БАЛАНС АЗОТА МЕЧЕННЫХ |5М УДОБРЕНИЙ В СИСТЕМЕ «ПОЧВА — РАСТЕНИЕ» НА КУЛЬТУРНОМ ПАСТБИЩЕ

(Специальность .№ 06.01.04 — агрохимия)

Автореферат диссертации на соискание ученом степени кандидата сельскохозяйственных наук.

МОСКВА — 1974

' Диссертационная: работа выполнена-,на: кафедре'. аг'рох)|т мни; н Агрохимической опытном станции им." Д. Н. Пряипш" никопа- Московской орден;] -Ленина и ордена .Трудового Красного Знамен)! сельскохозяйственной ' академии* имени К- А. Тимирязева. '--'АV*: .У. У.".:--..'■>'■'■:•■;.

. V Научные ^ руководители: доктор сельскохозяйственных-: наук профессор П. М. Смирнов.-, кандидат биологических наук • доцент Э. А. Мураиин. ^У-'/.АУ'-;';'*■;

. Официальные: оппоненты." доктор' сельско.хозяйственных наук Н. Л. Корнеев, кандидат сельскохозяйственных наук В. П. Мельничук. :*■■:"■: ;■ ..' '-Л : ■ :"■.'■''

• Ведущее предприятие — Всесоюзный: научно-исследоиа- . тельс'кнй институт • удобрении и агропочвоведеним имени ■■ Д. Прянпшннкоаа. / • - А- V

.Автореферат разослан '« <"? . » • .. 1975 г. •

': ;'■ Защита д(1ссерта'цци состоитси Еиг 'ззссдлппП' Ученого со-; пета факультета агрохимии и почвоведения ТСХД п ЧХТчлс.." ,< /Рт »" .1975 г.' ' . • ' "

Ваши - отзывы и замечания по автореферату, просим присылать по адресу: 125008, Москва;А-8,".Тимирязевская ул.,.; 47ч? : корпус 8,' У.ченыи сонет ТСХА. ■ ■ ~т/

. Отзывы, .'заверенные печатью, .просьб'а направлять'в. двух-: экземплярах. '. V.:-' - : -."У": У.; '; - ■_■■"■■.

'■■ Ученый секретарь Совета : —р I/ ¿П г^ьа^—^т?

■■.:■■;■":..тсхл., :■; . -

■. ■■■ Г..; Ф. А. Девочкин

ВВЕДЕНИЕ

Одним из основных путей успешного решения задачи обеспечения прочной кормовой базы для животноводства является создание орошаемых культурных пастбищ. При оптимальных условиях пищевого, водного режима и правильном использовании таких пастбищ возможно получение 6—10 тысяч кормовых единиц с гектара при высоком качестве и низкой себестоимости кормов (Ромашов, 1969; Андреев и др., 1972; Ко-реньков и др., 1973; Игловиков, 1974).

Решающим фактором увеличения продуктивности культурных пастбищ является применение минеральных удобрений, а на пастбищах с преимущественно злаковым травостоем — азотных удобрений. Эффективность применения азотных удобрений на пастбищах зависит от доз, сроков нх-внесення н орошения. Распределение азота удобрений л кратность их внесения за пастбищный период определяет не только размеры прибавки урожая пастбищного корма, но н поступление кормов в течение сезона (Тоомре, 1959; Ромашов, 1969; Морозова и др., 1969; Мельничук и др., 1970; Кутузова, 1974).

При дозах азота удобрений 180—240 кг/га наибольший выход продукции н наиболее хозяйственно выгодное распределение урожая по- циклам стравливания на преимущественно злаковых пастбищах достигается при дробном — трех — и пятикратном внесении азота равными долями {Ромашов, 1969; Андреев, 1970; Стороженко, 1971; Иванов, 1974).

Дальнейшее изучение условий наиболее эффективного использования азотных удобрений на пастбищах в зависимости от орошения имеет важное практическое значение. Особый интерес представляет изучение вопроса об использовании травами и превращении в почве азота удобрений при поверхностном и дробном их внесении на пастбищах.

Реальные размеры выноса азота удобрений травами по циклам'стравливания и за весь пастбищный период, .количество закрепленного в корневой системе и почве внесенного азота, а также размеры его потерь могут быть определены в исследованиях с меченными t5N удобрениями.

Прчрвивцчв 15М р пгрпуимнпР^учт црл лрттлия una у уже ПО-

С.|Сл потека j

EOCiiOSCW;! tobXCO.

ДкайМиа if. л. Hiiutpjac*»

лчс&ЛЗОЭб

зволпло определить в многочисленных вегетационных, лизиметрических н полевых опытах коэффициенты использования азота удобрений зерновыми, отдельными пропашными и овощными культурами, оценить масштабы мобилизации азота почвы, закрепления и потерь азота различных форм азотных удобрений в этих условиях (Турчин, 1965; Смирнов, 1967-; Ко-реньков, 1968; Сапожников, 1968; Бобрицкая .и др., 1969; Му-равин, 1971).

В то же время имеются весьма ограниченные данные о размерах реального использования азота удобрений луго-паст-бищными растениями и превращению азота в почве под травами (Днльц и др., 1963; Корнеев и др., 1972; Пайкова и .-др.", 1973), хотя как научное, так п практическое значение изучения баланса азота удобрений в системе «почва — пастбищные травы» совершенно очевидно.

Цель, условия и методика проведения исследований

Основной задачей настоящей работы являлось изучение баланса азота меченных ISN различных форм азотных удобрений— натриевой, аммиачной селитр и сульфата аммония—:в системе «почва — луго-ластбищиые травы» в зависимости от срока внесения азота и орошения: определение реальных размеров потребления азота удобрении травами при пастбищном использовании '(пкл1°,!ал отчуждаемый с урожаями корма и и остающийся в корневой системе меченый азот), размеров закрепления в органической форме, п дефицита азота удобрений в слое почвы 0—30 см, где развивается основная масса корней злаковых луго-пастбищных трав, а также мобилизации азота почвы и его использования на форм11рование урожая трав.

Исследования с 1SK. осуществляли в совхозе «Константинов-ский» Загорского района Московской области, на базе полевого опыта, проводившегося совместно.с кафедрой луговодства ТСХА в 1972—1974 гг. на культурном пастбище, созданном в 1969 году на незатопляемой прирусловой, пойме реки Дубны,

Почва опытного участка —дерново-аллювиальная; слон-стая, легкосуглинистая, pH солевой вытяжки 5,8—6,0, содержание гумуса—4,0%, подвижного фосфора (по Кирсанову) и обменного калия (по Масловой)—2,5 и 12,9 мг/100 г пбчвы.

Ботанический состав травостоя второго года пользования при закладке полевого опыта в 1972 году был следующим: злаки — 75% (Dactylis glomerata L., Роа Pratensis L. и др.), бобовые — 3% (Trifolium герепз L., Trifolium hybridum L,), разнотравье — 22% (Taraxacum officinale L., Plantagrfffaior L, и др.). ■ 3

о

В полевом опыте изучалась эффективность применения на фоне фосфорно-калийных удобрений (80 Р 120 К) аммиачной .селитры в дозах 180 и 240 N тгри трехкратном (весной$, после 2 н 4 стравливаний) и пятикратном (весной п после каждого последующего стравливания) внесении равными долями на неорошаемом и орошаемом пастбище. Схема опыта включала также проведение в'1972 и 1973 гг. ранневесенней подкормки трав молибденом (200 г Мо/га в виде молибдата аммония), поскольку имеющиеся в литературе сведения (Корякина, 1963; Ратнер, 1965; Буркин, 1968; КаликннскиЙ н др., 1970; Журав-ская, 1972) свидетельствуют о положительном действии этого микроэлемента на высоту и качество урожая не только бобовых, но и злаковых луго-пастбищных трав,

Повторность опыта четырехкратная, площадь .'опытных делянок— 80 мг. Орошение велось при помощи дождевальной установки ДШ-25-300 с карусельными .дождевальнымн аппаратами «Тимирязевец». Сроки и нормы полива в вариантах : с орошением устанавливали на основании контроля за влажностью почвы общепринятым методом, '

Соответственно со. складывавшимися.условиями влаго-обеспеченности на . опытах: было проведено в 1972 году семь поливов: 23 июня и 1 июля, 12 и 24' июля по 400 ма; 3, 15, 21 августа по 300 м3. то есть общая оросительная норма за сезон составила 2100 м3/га. , .. В 1973 году осуществлено пять поливов: с поливной нормой на га по 200 м3— 12 и 21 нюня и 1 июля; по 300 м3— 12, 17 июля — при'общей оросительной норме за сезон 1200 м3/га. ■.'■■';■■.

В 1974 году проведено всего 2 полива:" 7 июля с поливной нормой на га 300-м3 и 15 июля 200 м3 и общая, оросительная-норма была равна 500 м3/га.

Учет урожая проводили перед каждым сроком стравливания скашиванием трав на высоту 5—7 см с 10 ма каждой делянки, после чего выпасали скот.

Лабораторно-полевые опыты с проводили на делянках полевого апыта на неорошаемом и орошаемом фоне.

Меченные 15М азотные удобрения (Ма'^Оз, в 1972 г., Ка15ЫОэ. 1вЫН41вЖ)а,.и (15КН4)г504 в 1973 г. ('ЭДН^О* и |5КГН41БМ03 в 1974 г. с обогащением 20—30 ат. ..%)'* вносил» на делянках 0,25 м5 (50х50*см) с металлическим каркасом (глубиной 30 см) отдельно в каждый из трех сроков (весной, после 2 и 4 стравливаний) из расчета разовой дозы 60 N и в три срока с общей дозой 180 N по фону 80 Р и 120 к.

* В опыте 1974 г. с целью определения миграции меченого азота удобрений по профилю почвы использован (15МН1)г301 с обогащением около 60 ат.%.

Повторность лабораторно-полевых опытов при закладке двенадцатикратнал, с 15N для каждого срока учета урожая — двухкратная, •

Учет урожая путем скашивания, отбор проб надземной массы, корней н почвы в опытах с 1SN проводили в сроки стравливании на полевом опыте. В растительных ' пробах (надземной массы и корнях) определяли содержание общего азота методом Кьельдаля и Иодльбауэра, в надземной массе— содержание нитратного азота по Починку-Грпссу и белкового азота методом Кьельдаля после осаждения белка по БарнштеГшу.

; В почвенных пробах, отбиравшихся it 1972 г. по 10 см слоям почвы, а в 1973—1974 гг.— 15 см слоям на глубину 30 см определяли содержание общего и минерального (нитратного и аммонийного), азота общепринятыми методами.

После соответствующей подготовки в почвенных и растительных образцах определяли изотопный состав азота на масс-спектрометре МН-1305 кафедры агрохимии ТСХА.

Результаты учета урожая в полевом н лабораторно-поле-вом опытах по циклам стравливании н в целом за сезон подвергались математической обработке методом дисперсионного анализа. ' ; :

Продуктивность пастбища и вынос азота с урожаем трав в заьисимости от применения азотных удобрений н орошения

Применение азотных удобрений в дозах 180 и 210 N резко повышало продуктивность пастбища с преимущественно злаковым травостоем. Эффективность азотных удобрений в отдельные годы проведения полевого "опыта -;в значительной степени запнеела от условий влагообеспеченности .трав и возрастала при орошении. - ^

Дробное внесение азота в сочетании с орошением в засушливые периоды вегетации не только увеличивало выход настбнщного корма, по и обеспечивало более равномерное поступление его в течение сезона. При орошении достигалось наибольшее получение пастбищного корма на единицу внесенного азота.

При трехкратном внесении азота в дозе 180N равными долями весной, после второго и четвертого стравливаний в засушливом 1972 году урожай зеленой массы трав по сравне-. пню с фоном РК увеличился с 98 до 189 ц/га на неорошаё-V ■мом и со 143 до 240 ц/га — на орошаемом пастбище.-В "условиях 1973 года сбор пастбищного корма соответственно возрос со 134 до 338 ц/га и с 220 до 480 ц/га, а в 1974 году при лучшей влагообеспеченности трав независимо от орошения п 1,7—1,8 раза при урожае в фоновых — РК — вариантах 175 и 199 ц/га (таблицы I, 2).

'V .. - ... Таблица -1

Продуктивность пастбища и вынос азота с урожаен трав (1672 г.)

Варианты 1 'Урожай зеленой массы в ц/га ■ Вынос азота Коэффициент использования азота удобрений

* по циклам стравливания за пастбищный период

А • , ДОЗЫ 11 сроки внесения азота ГЗ i ! И | III 1 IV 1 V .

Ж в :- Ь' •в-й дата проведения стравливания всего кг/га рашостним методом о .%'

■ ■- ■ 3(У5 20/6 20/7 Га/s

34 28 22' ___• 14 98* 59

Фон * — , . Г™ 52 28 23 19 16 143 75

без азота ' 42 34 23 17 118 ■ 73

56 28 23 25,1 22- 169 88

99' 46 33 ■ 23 - 203 116 32

180М в пять 87 55 41 37 35 255 1461 39

сроков 104 55 34 _ 21 - 214 124 28

.+ ■■ 97 56 44 41 49 287 1С6 43

. ■ 94 30 39 _ 26* 189 105 26

160Х в три -т 1 99 38 62 391. 31 269 154 44

срока 102 34" 36 _' ■ 33 205 119 27

+ 1С9 39 57 41 50- 293 IG9 45

103 58 40 _ 27 228 139 30

240М в пять 1 108 69 61 55 . 55; 348 208 55

сроков in" 62 45 36 " 254 141 28

+ 107 69 61 62 54 353 217 54

153 - 46 39 — - 34 272 155 40

240N в три 144 59 96 51 63, 413 239 - 68

срока 151 51 39 — 33 274 156 35

4- 140 56 90 49' 55 390 238 62

% V. ■ 4,4 4,7 6,1 5,8 6,8 4,4

HCPo,w ц/га 12,4 5,8 7,8 '7.0 6,8 30,6

* Здесь » далее в таблицах: в числителе — без орошения, в знамена; теле — бе орошени^ь? \ '

с.

Таблица 2

Продуктивность ласгбнша и вынос азота с урожаем трав

Варианты " Урожай зеленой массы в ц/га Вынос азота Коэффициент использования азота, удобрений

ПО циклам стравлинания за пастбищный период

дозы it сро- I 1 II 1 III I IV - 1 V

ки внесения азота дата проведения стравливания всего кг/га разности им методом

21/3 10/0 2/7 28/7 | 9/9 в %

Фон — баз 27 31 33 1973 8 г. 33 134 10Э -

азота 36 50 54 Э6 44 220 147

180N впять 78 73 63 31 • 10S 350 263 86

сроков 78 104 98 89 139 508 335 104

I80N' в три 78 71 62 32 95 338 248 78

срока 93 93 93 02 140 481 ЗП 91

240N с пять 90 ИЗ С9 52 113 437 315 . 86 :

сроков 82 140 99 103 136 500 368. 92

2 ЮМ в три 79 84 05 44 .137 409 296 78

срока . 90 12 Ь 113 71 170 570 360 89

S.C % НСРо.и w/ra i 0,7 222 7,5 19,0 7,2 15,8 11,8 ■17,8 1974 7,7 25,8 г. 4,9 57,4

1 7/6 27/G 21/7 14,-8 Ю.'Э

Фон — без 21 66 24 28 36 175 128

азота 22 64 35 32 46 199 137 -

180N в пять 32 104 41 63 73 313 2 Í0 62

сроков 42 88 55 G4 83 332 267 72

1SQN в три 44 94 39 48 84 3íf 245 65

срока 50 83 62 48 338 259 68

24ON в пять 46 110 47 65 84 352 279 ■ 63

сроков 50 95 та 72 101 388 328 80

240N в три 48 102 50 60 87 347 ' 257 54

срока 48 91 85 63 106 393 317 75

sZ HCP0,I5 ц/ra 6 .Si 8,0 20,2 3,7 5,4 6,7 J 0,4 4.8 10,6 Ml 30,1 Г

Увеличение дозы азота со 180 до 240 N в условиях 1972 года, наиболее засушливого, привело к дальнейшему повышению урожая трав только при орошении, а в 1973 и '1974 годах— как па орошаемом, так и неорошаемом пастбище.

Наблюдалось значительное последействие внесенных весной и после второго"стравливания разовых доз 60 и 80М'ирн трехкратном, применении аммиачной селитры на формирование урожая последующих отав. . - " ,

В условиях'опыта'трехкратное внесение азота в нсп утыкавшихся" дозах не уступало по - основным показателям — общей продуктивности культурного пастбища н распределению урожая кормов по циклам стравливания — пятикратно му их применению, что обуславливает'большую экономическую эффективность внесения азота" в три срока. Аналогичные изменения урожая в зависимости от доз азота, кратности его внесения н орошения наблюдались при оценке продуктивности пастбища.по сбору сухого вещества. Относительное содержание сухого вещества колебалось в пределах 19,8— 28,9% на неорошаемом фоне и 17,4—24,0 на орошаемом.

Применение минеральных удобрении ' оказало существенное влияние на. изменение ботанического состава травостоя. За три года в вариантах с внесением одних фосфорно-калий-иых удобрений доля бобовых увеличилась, особенно на орошаемом пастбище (соответственно до 5 и 9% в 5 цикле стравливания 1974 года). Во всех вариантах с внесением азотных удобрений уже в 1973 году бобовые практически отсутствовали, а среди злаков преобладала ежа сборная.

Вынос'азота с урожаем пастбищного корма в расчете на 100 ц зеленой массы существенно различался по годам (56— 58 кг в'1972 г., 71—75 кг в 1973 г. и 78—80 кг в 1974 г.), но ирактнчески'не зависел от доз азота и 1фатности его внесения в течение сезона. Общие же размеры отчуждения азота с пастбищным кормом на единицу; площади ■ определялись прежде всего уровнем урожая травин возрастали пропорционально его" изменению под действием азотных удобрений и орошения. . t' ■

Более высокой разовой дозе азотных удобрений соответствовало и более^ высокое содержание общего, азота в паст-бшцном корме тех отав, иод которые вносили азот. При равномерном внесении азота в течение пастбищного сезона (в пять сроков) относительное содержание азота в травах как по циклам стравливания, так и по годам изменялось в меньшей степени, чем при "более редком — трехкратном нх применении. Резкое увеличение урожая трав под влиянием орошения в засушливые периоды пастбищногосезона сопровождалось" снижением относительного содераШшя азота в кормах вследствие эффекта «разбавления», общие же раз' ..■ - ■ - 7

меры выноса азота с урожаем трав значительно возрастали (таблицы 1,2). ' ■ .

Ранневёсенняя подкормка трав молибденом в 1972 й

1973 годах обеспечивала стабильное увеличение урожая и выноса азота с пастбищным кормом только в вариантах с внесением одних фосфорно-калийных удобрений. Положительное действие молибдена на продуктивность пастбища иа фоне полного минерального удобрения проявлялось лишь в условиях засушливого 1972 года (таблица 1). Под влиянием молибдена наблюдалось небольшое, но стабильное увеличение доли азота в составе белка в пастбищном корме в течение сезонов 1972 и 1973 годов. (Последействие молибдена в

1974 году не наблюдалось). Размеры использования азота удобрений иод влиянием молибдена существенно не изменялись. •

Коэффициенты использования травами азота удобрении ■при дробном внесении 180 и 240N, определенные разностным методом (таблицы 1 и 2) возрастали при орошении и были значительно более низкими п засушливом 1972 году (2G— 40% на неорошаемом н 39—68%.на орошаемом пастбище), чем в годы с лучшей влагообеспеченностыо (78—86 и 89— 104% в 1973, 54—65 и 68—80%' от внесенного количества и 1974 г, соответственно на неорошаемом и орошаемом пастбище). Коэффициенты использования азота удобрений пастбищными травамн'в 1972 году были большими при трехкратном, чем пятикратном внесении удобрений, и возрастали с увеличением дозы азота, а в последующие годы практически не зависели от дозы н кратности внесения азота.

Использование азота удобрений и азота почвы на формирование у р о ж ая ti астб ищи ых трав > - ;--

Как известно, применение азотных удобрений значительно усиливает усвоение растениями азота почвы, что н приводит к получению завышенных коэффициентов использования сельскохозяйственными культурами азота удобрений при определении их разностным методом (Турчин, 1965; Смирнов н др., 1967; Сапожников п др., 1968; Кореньков, 1973; п др.).

Еще 'более затруднена оценка размеров использования азота удобрений при пастбищном использовании трав. Лишь часть усвоенного растениями азота отчуждается с урожаем тех отав, под которые вносили удобрения, а оставшийся в корневой системе азот удобрения или используется на формирование урожая при последующих циклах стравливания или после отмирания корней закрепляется в почве. Кроме того, возникает необходимость" учета количества азота, ранее отчужденного "с кормом н в дальнейшем возвращаемого: с

экскрементами животных. Существенные различия о ботаническом составе травостоев в вариантах с применением одних фосфорно-калийных удобрений и с полным минеральным удобрением (и, следовательно, в размерах фиксированного бобовыми травами-азота из атмосферы) делает еще более условным определение коэффиднентов использования азота удобрений луго-пастбнщными травами разностным методом, особенно при/высокой доле бобовых в травостое. \

Применение '^позволяет оценить: реальное использование растсннямн азота удобрений в -сложной экологической системе «почва — луго-пастбищные травы».

В наших лабораторно-полевых опытах с меченными |5М азотными удобрешгямн — натриевой и аммиачной селитрами,' сульфатом аммония — иё'установлешо'существенных различий в уровне урожаев за сезон и по отдельным учетам урожая (в сроки стравливаний на полевом опыте), а также в выносе азота с пастбищным кормом в зависимости от формы азотных удобрений. При-этом наблюдалась'такая же закономерность в изменении урожая трап и поступлении кормов в течение сезона в зависимости от применения азотаг как н в соответствующих вариантах полевого опыта. ^ ■ ....

Различия в выносе азота с урожаем трав в полевом и лабораторно-полевых опытах (делянки с были огорожены и умет урожая' проводился скашиванием, а " на остальном опытном участке пастбища после выкашивания учетных'площадей выпасали скот) могут быть объяснены возвратом на делянкн полевого опыта части ранее отчужденного с кормом азота в составе жидких н твердых выделений животных. Величина возврата за сезон может быть условно по итогам опытов оценена в Уэ—Уз от выноса азота- с урожаем пастбищного корма. . " - .....'.' . '

При внесении азотных удобрений возрастало усвоение пастбишпымн травами азота из почвы. Величина дополнительной мобилизации азота почвы в" .значительной степени . зависела от-срока внесения удобрений и определялась условиями влагообеспеченности трав в отдельные периоды пастбищного сезона. Под влиянием орошения усиливалась мобилизация азота ночвы и увеличивалось использование его на формирование урожая. ' . • '„"

В 1972 году, при внесении меченой натриевой селитры в три срока из расчета общей дозы 480-N.. количество азота .почвы в урожае трав возросло по сравнению ^вариантом РК па неорошаемом пастбище на 22%, а при ' орошении -— на 33%, при этом абсолютные размеры дополнительного использовании травами азота' почвы„ в последнем случае были в 1,7 раза больше. ' "'. ■ ~ ' .

Дополнительное усвоение травами азота' почвы не завн- "

Таблица 3

Вынос азота удобрении и почвы с урожаем трдв-fe?-—'Р°шсння

с орошением

Лабораторно-полевой опыт с "NH^NOj, 1973 г.

Bu кос азота травами при внесении удобрений

60N весной но G0N весной и поел 2 учета г- no 60N весной, после 2 и 4 учета

Учет урожая фон РК • всего кз удобрения из почвы всего кз удобрения КЗ почвы всего из удобрения из почвы

г/м5 т/нг % ог выноса г,/мг % от выноса г/м! % от выноса

2,77 5,28 2,22 'зло 58 5,20 222 258- 58 5,45 2.22' 3,23 59

2,70 5,43 . 2,10 3,32 61 5,33 2.Ю 3,23 01 5,46 2,10 3,36 02

2 1.94 2,21 0,06 .1,53 70* 2,33 0,60 1,07 72 2,30 0.60 1,64 71

2.13 2,83 0,00 2,23 79 2,79 .0,00 2,19 79 2,01 0,60 2М 77

з 1,48 3,28 0.24 3,04 93 ■ 5,35 1,86 3,49 05 5.08 1,80 3£2 03

.2,17 3,81 0.30 . 3,5! 92 5.69 2,7С 2,93 52 6,17 2,76 3,41 55

4 0,92 1,08 ОЛ2 0,90 89 .1.74 ■0.24 1,50 66 1,65 0,24 1,41 85

1,55 Ц75 . 0,03 1,09 ■ 97 2,31 O.GG 1.08 ,72 2,47 0,66. 1,81 73

0,85 1,09 о.оо , : 1.0G 93 '.-,1.30 -0.18 1,18 87 v 4,00 1,50 ■2,59 63

0,89 1,25 следы 155 100 , '. 1,78 0,18 1.00 90 5,25 2,02 3,23 62

, За сезон 7.3G 1251 3,30 : 9.61 72 15.93 "'5,10 10,82 <08 18,57 6J60 1157 61

9,44 15,06 3,06 ■12.00 80 : 17,93 G.30 11,03 > 05 2 ф 8,31 13,65 62 ..

село от формы применявшихся удобрений. В 1973 г. использование травами азота из почвы возрастало по сравнению с фоном РК на неорошаемом пастбище на 50—53%, при внесении 18(Ш в три срока в виде селитры н сульфата аммония, в .сочетании с орошением — на 71—84%, а в 1974 г. при лучшей влагообеспеченностн трав — соответственно на 35 и 45%. В качестве примера в таблице 3 приведены данные об использовании азота удобрении и почвы пастбпщиымн травами в опыте с аммпачноГг селитрой.

Дополнительное использование азота почвы растениями возрастало под влиянием азотных удобрений прежде всего да период формирования урожая тех циклов стравливаний (учетов урожая), под которые они вносились.

Доля азота почвы составляла не менее 60% от общего выноса азота с урожаем трав за сезон во все три года проведения опытов.

Мобилизованный азот почвы быстро используется пастбищными травами. В почве под травами в сроки проведения стравливании, в том числе тех, под которые вносились азотные удобрения, обнаружено низкое содержание минеральных соединении азота, причем основная доля минерального азота находилась в нитратной форме.

В 1972 году не наблюдалось существенных, различии в содержании минерального азота в почве в зависимости от внесения азотных удобрений. Под влиянием орошения происходило лишь небольшое, но стабильное увеличение количества минерального азота в почве только в период учета третьего урожая. В опытах 1973 и 1974 года установлено повышение по сравнению с фоном РК содержания, немеченого минерального азота в почве при учете тех отав, под которые вносился азот. Большее количество минерального азота обнаружено в почве под травами на орошаемом, чем на неорошаемом пастбище в сроки проведения третьего и четвертого стравливаний.

Баланс меченого азота удобрений в системе «почва — растения» в зависимости от сроков их внесения на пастбище и орошения

В лабораторно-полевых опытах были определены реальные размеры выноса азота удобрении с пастбищным кормом и: количество меченого азота в пожнивных остатках после учета-урожаев-и в корневой системе трав по срокам стравливаний в полевом опыте на протяжении всего сезона. Меченые азотные удобрения применялись из расчета 60 N отдельно в каждый из изучавшихся сроков (60|5М весной, 60 N

Dearoii+60 l3N после второго стрйв.1нва^я, по 60 N BeciioiWí после второго стравливания H-60 íSN. после четвертого страв-";. ливания), а также во все три срока-.при общеГг дозе 180:,5N. .

Основное количество меченого азота удобрений?использовалось травами при..формировании^ первого за ¡внесением удобрений .урожая,. при этом. '/з—'/г усвоенного.. растениями меченого азота'находнлась в корневой-системе,; Оставшийся в корнях после" отчуждения первого",": Урожая пастбищного корма меченый азотудобрений ■ использовался частично. на Д формирование последующих отав (рлс,1—3). :-'■■; v>,V< > ?

Использование Отравами - внесенного Г весной азота /удобреу ннй происходило; в ,у сл о в и я xxó р ó шё и'; в л агоо б есп еч ei шостн" и при учете первого .'урожая колебалось в . годы - проведения,-опытов в ннтервале^от 53,до 62%.:В корнях трав в этот.;период обнаруженов,:1972 г,>-:.32-^-37% азота удобрения, в\ 1973 г. — 15—20%,;в'.'197.4.'Г.- — 26—34%, л в конце сезона при учете пятого урожая трав [соответственно 10, 5—7 и 13—19% . -

Размеры выноса . с ^урожаем' трав :меченого азота удобрений, внесенных "весной, составлялив:кело.\гза сезонв_опыте; 1972- года с натриевой селитрой — 36—40%Тавопытах;1973:>■ и 1974 годов'с различными формами ]'азотных удобреиий / . 45—56%. Последующее'; использованне^оставшегося в корнях. трав меченого азота удобр е rífi й ¿ по сл е Гу чет аТпер во го у ро-; -жая кормов составляло, по;годам1.'5—8, '13-Ц19 и 19—21 %\ от f внесенного весной .'азота: - у.; ■ : '■';, : "

Использование -пастбищными травами''меченого азота,, удобрений, вносившихся "во" второй cpoK.".(60N + 60 J5N; после-.; второго стравливания) незначительной > степени зависело от ' орошенля, поскольку; формирование ' третьего' '-и четвертого , ¡ урожаев совпадало с периодом наименьшей влатообеспечён-*"' ности трав, Размеры выноса;меченого -азота с,урожаем- трав ■.'-'-. за. оставшуюся часть-пастбищного сезона;был1*ьравны'в ;этомЯ\ случае на^еорошаемом фонё:в 1972 году;30%;' в 1973 году — ■ 31—37%, а прн> орошении соответственно'39 -и 50—54.%,; В 1974 г. вынос с урожаем пастбищного, корма ' внесенного"'" в этот срок азота мечетлх удобрений не"зависел от провёде-*-' ния орошения;/с. ограниченной^нормой полива н составлял " '43—48% от исходной дозы: - ■ .'-:■

При внесении меченых удобрений] втретий' срок — после ' -. четвертого стравливания.отчуждалось с пятым урожаем трав, п условиях 1972 года всего"12—14%, а в последующие годы—;, , L 23—36%. В период:формирования..последнего;урожая трав"' ; орошение не -проводилось, использование , внесенного в этот; срок меченого азота, удобрений'было на орошаёмом пастбищ ; ще в 1973 и 1974 годах выше, чем без орошения, что обусловь:-' \ лено условиями предшествующего развития трав. ; • '•:::

; В конце пастбищного сезона в корневой -системе траву -

осталось следующее количество меченого азота удобрении в % от внесенного по второй и третий срок: 1972 г'.— 12— 15% и 27, в 1973 г. —7—10 и 13—17%, .в'1974 г. 15—20 и 27—30%.

Результаты лабораторио-полевых опытов 1972 и 1973 гг. показали, что использование пастбпщными травами н распределение меченого азота в растениях практически не зависело от формы азотных удобрений.

При внесении меченых удобрений во все три срока отчуж-дено азота удобрений с урожаем пастбищных трав за сезон в вариантах без орошения и с орошением в опыте 1972 г. с натриевой селитрой —29 н 33%, в опыте 1973 года с сульфатом аммония — 43 и 47%, в опыте 1974 года с аммиачной селитрой—43 н 42% от общей дозы 180N. Наложение азота в течение сезона не приводило к увеличению использования трапами ранее внесенного меченого азота удобрений (таблица 4). В корнях трав в конце сезона соответственно оставалось П и 12% внесенного меченого азота.

Следовательно, реальные размеры использования азота удобрений пастбищными травами значительно меньше, чем определяемые разностным методом. Это, прежде всего, связано с резким повышением мобилизации почвенного азота н усилением его использования растениями при внесении азотных удобрений. Усвоение пастбищными травами азота удобрений п. значительной мерс зависело от условии влагообеснеченно-сти и возрастало при орошении, а также изменялось в зависимости от срока их внесения.

Количество меченого азота удобрений в слое почвы 0— 30 см в минеральной форме к моменту первого за внесением азота учете урожая трав (т. с. через 22—30 дней после применения удобрений) во все годы проведения опытов состав-._4Ц£ю_не~бо,-1ес 2—4% от внесенного количества в различные сроки..,.. . . ■„■

В специальном опыте с'пспшьзованпем высокообогащен-ного l5N сульфата аммония небольшое количество меченого азота удобрения обнаружено п нитратной форме н на большей глубине, однако даже в периоды с дополнительным орошением количество его в слое 0—60 см не превышало 3—4% от внесенного в разовой дозе 60 N.

Основное количество оставшегося и почве меченого азота оставалось' в почве в слое 0—15 см и находилось в органической форме. Как известно, закрепление азота удобрений в почве происходит особенно интенсивно в первые дни после их внесения. В последующем часть закрепившегося в почве азота удобрений минерализуется н используется растениями. Это наглядно прослеживается при рассмотрении изменения

. - ■Таблица 4

Баланс мечеиого,азота удобрений " * в системе «почва — луго-пастбищные растения» в зависимости от орошения ■ без орошения

с орошением.

-(доза 180 в три срока)

Использовано растениями . . Осталось в почве ^ . . Неучтенный азот; в-слое ■^ почвы 0—30 см

па формнро-1 вание уро- . жая осталось о корнях н, ; пожнивных " остатках ".;'■ всего ■ . в т. ч. в минеральной форме.

г/мг внес: %'от внес. г/м*. ';% от внес. : г/м» % от внес,' ;% от внес:

Ыа|5РЮ3, 1972 г.

■1.66 ЗГГ 1,62 - 27- 1,64 "-27. 0,14 '■2 : 0.90

1,92 ■32 1,74; Л 29 1.52- ■23..- -0,14. ■■ 2 0,84.

0,18 3 '1.62' .--'27 > 1.34 ::22', 0,06: - IV 1,02

0,30, ■'5" 1,32 • ■Л22., ; 1,27- " 21, " :0,19 3 1,20;

4,о»: 34 2,10-' 18 2,60 22« 03,%'' 2' 3,12'

4,50: 37 - 2,04 17 2,71 к'23 0,39 3 2,70.-

—'' —~' ■1.50 "'12'*" _ " "'—' • ■— ■ — ■ ■ — ,

4,62 -38 1,68' , 14 2,58- 21, 0,39 3 - 3,24

5,28 30 1,62 •9- 5.ЕИ 31 0.50 3, 5,56

5,83 33 1,68,| , . .9 ... 4.94 Д ' 28- 0,70 4 5,50:

(»МН^О,. 1973 г.

\15

"14 ^ 17

20 —26"

23

27. -30-

2,31

3,53 5,46

6,22 7,00

8,74 1,62

ЗЭ

36 9

9 39

-16 •45-

.52 43

1,62, 0,60

СЦ.72 4,68

+,74 5.40. •5,40 7.62 7,56'

.49, 27

1,20 0.54

0,60 "1.56:

1,44 1.02

0,84 1,44

; 28 10'

12

39

-40 '45 45' 43 42.

■1,44 1.56.

15

:20

"Чэ

■10 13

,12 9'

7 ■

8 1

-в-

1.91

1,93 1,62

1,82 3.22

3.38 3.15

3,19

•4,86:

,4,78

32

32: 27

;зо. 27

-28 26

^ 27-; 27

26

1.74

*1 Щ

,1,44 "2.04

1,98. 1,44

.1,56 2,04' 21,22:

г.

0,11

0,13 0,12

0,14 0,23

0,39 0.23

0,21 0.69

■26,

29

'■■18 ■'

, 24 . "17

.16. ■ 12 М-

■Н 12:

1,77":

1,71. 1.56

1,21.,. 3.12

ЗДО; 3.00 2,82 4,31 4,23

29

28;

;, 20 1 "26

29 , _25_

.23-;

0,78 0,21

2 2

0,21 0,12'

0,13 0,29

0,29 0.24 0,27 0.66 0,77

2 3

3 „

3'

3

2

0,90

0,72 0.96'

0,90 2.48 '

1,60 2.47!

1,75' 4.04*

3.

3 :

3,2

3 , -

° 4' >

3,04

" ^'" •Г4'

'¡,03-

'30 15

16

ю : "21

, 14 21

:15-.22

0,93. '1.14

1,08 ' 2,10'

3,99 -

17. 18

;'.:15 " 19

-18 18 15 ^ 18

• 18 22

баланса меченого азота удобрений, внесенных в первый срок—весной (рис. 1—3).

Более интенсивное под влиянием орошения использование пастбищными травами азота удобрений, внесенных во второй срок, сопровождалось снижением размеров закрепления в почве меченого азота.

Величина закрепления азота удобрений в значительной стененн зависела от формы азота и была большей в опытах с сульфатом аммония, чем с селитрами — натриевой и аммиачной. Так, в опытах 1973 года па орошаемом пастбище закрепилось 14% меченого азота натриевой селитры, 15% азота аммиачной селитры и 23% сульфата аммония, внесенных во второй срок.

В опытах 1974 года на орошаемом пастбище количество меченого азота аммиачной селитры, оставшегося в почве в конце сезона, составило 18, 19 н 21 % от внесенного в дозе 60N весной, после второго и четвертого стравливаний, а азота сульфата аммония — соответственно 24, 22 и 27%.

Количество неучтенных потерь азота удобрений в слое почвы 0—30 см может быть отнесено прежде всего за счет потерь вследствие процессов биологической и косвенной де-ннтрифпкацни. Определенное количество азота аммиачных удобрений в условиях опытов (при поверхностном внесении на почве с реакцией, близкой к нейтральной) могло теряться в виде аммиака. Не исключены также потерн азота удобрений за счет вымывания нитратов, хотя миграция меченого азота в нижележащие слои-была довольно ограниченной.

Дефицит азота удобрений, внесенных весной в дозе 60 N в слое почвы 0—30 см, составлял в годы проведения опытов с натриевой селитрой 24—31%, аммиачной селитрой — 17— 26%, сульфатом аммония — 16—19% и не зависел от орошения.

Потери азота удобрений, внесенных во второй срок в дозе 60 N. снижались при проведении орошения в 1972 и 1973 гг. с 31—35% на неорошаемом фоне для всех форм азотных удобрений до 26—27% в опытах с натриевой селитрой, 21 — 22%—с аммиачной селитрой и 13—18% с сульфатом аммония.

Размеры ежегодных потерь меченого азота удобрений при внесении их в три срока также в значительной степени зависели от орошения н формы азота. На неорошаемом пастбище они были равны для натриевой селитры, аммиачной селитры и сульфата аммония 30, 22 и 22%, а при орошении — соответственно 30, 22, 17% от внесенного количества (180 Г\Г).

..Выводы

1." Результаты .^трехлетнего-,.. нолевого опыта (1972— 1974 гг.) показали, что применение азотных;удобренш1-в гдозах 180 н 240N резко':повышает продуктивность культурного пастбища с преимущественно злаковым травостоем на"высокоплодородно и пойменной аллювиальной почве. Л

2. Эффективность,1: азотных ^удобрений на /культурном пастбище в ydio в и ях: Мое ко веко й /о бл а ст н зависит .от влагой обеспеченности тр ав.втеч енне* с ез он а п.; в озрастает. npii'opo-шепнн. Орошение; обеспечивает .получение большего]'коли ства кормов на единицу внесенного азота. ! т ' Г'

3. В условиях опыта трехкратное, внесение азота, (весной, после второго и четвертого ^стравливаний). не уступало ' пяти-, кратному (весной п' noc.ie;'каждого• 'последующего стравливания) по сбору пастбищного корма -ii- граспределению' его по циклам стравливания.7 Установлено значительное' последействие разовых" доз ..60 ибОМ'при трехкратном." внесении удобрений на формирование урожая последующих отав/; '

4. Коэффициенты использования травами азота1 -удобрений, определенные разностным методом,- возрастали прп орошении п были значительно более .- низкими1в - засушливом 1972 году (26—40% на неорошаемом и 39—68.на орошаемом пастбище);;чем в■годы^с.лучшей'влагообесиеченностью-(78— 86 и 89—104% в 1973 г., 54—65 н 69—80% от внесенного в

. испытывавшихся дозах соответственно на . неорошаёмом^н« орошаемом пастбище). ^ . /Л" " * '■" "'.•.-■■ '-■'■

5. Вынос меченного 15Ы азота^удобрений, внесенных из расчета 180N.B три,срока, с-урожаем,пастбищных трав за сезон не зависел от 'формы. азотиых .удобреннй и составлял.^ вариантах без орошения и;с орошением в 1972гГоду 29 и1 33%, в 1973 г. — 43 и:47, в 1974 г. —43 и 42% от общен^озы:' Наложение азота, в течение сезона не приводило к_увеличению использования травам!г ранее внесенного меченого азота удобрений, ','■■ ... "• : ' ' , ■ . . ;т

6. Основное количество меченого азота использовано тра-, вами при формировании ¡первого - ¡за - внесением удобрений урожая, при этом '/з—'/й усвоенного растениями азота* находилась в корневой системе. - Оставшийся в корнях азот удобрений используется на формирование последующих отав, что' и обуславливает существенное" последействие - разовой дозы азога 60N."V- ... ' - v \ ' •'"

7. Размеры отчуждения с пастбищным кормом- п последующее ■ использование' оставшегося в корнях трав--меченого азота удобрений:'зависелиот. срока нх внесениями'условий' влагообеспеченностн трав. Недостаток влаги в летний период вегетационного сезона 1972 и 1973 гг. ограничивал нспользо-

16 ' " • •':• . Y, ■ '', ■■ - .. . ■

ванне травами азота удобрений, вносившихся во второй срок — после второго стравливания, '

8. При внесении азотных удобрений возрастало усвоение пастбищными травами азота почвы. Размеры дополнительной мобилизации азота почвы и использование его на формирование урожая не зависели от формы вносившихся удобрений и возрастали при орошении. Доля азота почвы в общем выносе азота с урожаем трав за сезон во все три года проведения опытов была не менее 60%'.

9. Количество меченого азота удобрений в минеральной форме в 0—30 см слое почвы к моменту учета первого за их внесением урожая кормов не превышало 3—4% от разовой дозы, а подавляющее количество оставшегося в почве меченого азота закреплено в органической форме в верхнем 0— 15 см слое. В последующем часть этого азота минерализуется и вновь используется растениями.

10. Размеры закрепления в почве меченого азота испы-тывапшпхся форм азотных удобрений при различных сроках их применения на пастбище изменялись в диапазоне 14— 30%, были большими *для сульфата аммония, чем дли натриевой и амначноп селитр и снижались под влиянием орошения в засушливый период вегетации.

11. Дефицит меченого азота удобрений в слое почвы 0—30 см, составлявший в опытах 13—42%, может быть отнесен прежде всего за счет газообразных потерь азота в результате процессов биологической и косвенной денитрификацин. Дефицит азота удобрений снижался при орошении и был меньшим в случае внесения аммиачных, чем нитратных удобрений и аммиачной селитры.

12. Определенная часть потерь меченого азота удобрений может быть связана, с вымыванием нитратов в нижележащие слон почвы. Меченный* азот удобрений в нитратной форме был обнаружен в небольших количествах п слое почвы 30— 60 см.

Список опубликованных работ по теме диссертации

*

1. Вынос меченого азота удобрений с урожаем пастбищных трав в зависимости от орошения. Тезисы докладов Всесоюзного научно-методического совещания но применению стабильного изотопа ,5М. Ташкент, 1974 (в соавторстве с Э. Л. Муравнным и С. В. Журавлевой).

2. Эффективность применения азотных удобрений' и использование азота пастбищными травами в зависимости от

орошения и применения'молибдена. Доклады ТСХА, вып. 204, 1974 {в соавторстве с В. Т. Чернуха и К. И.'Тотьянич),...

Материалы диссертации, докладывались ■ на Всесоюзном научно-методическом совещании по, применениго стабильного изотопа и на научных'конференциях ТСХА. -/■" * , . :

Объем 1 '/< п. л.

Заказ 2234,

Тираж 150

Типография Московской с.-х. академик им. К. А. Тимирязева 125008, Москва А-8, Ткмирлзезская ул„ 44