Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

БАЛАНС АЗОТА МЕЧЕННЫХ ,5N УДОБРЕНИЙ В СИСТЕМЕ «ПОЧВА— РАСТЕНИЕ» НА КУЛЬТУРНОМ ПАСТБИЩЕ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "БАЛАНС АЗОТА МЕЧЕННЫХ ,5N УДОБРЕНИЙ В СИСТЕМЕ «ПОЧВА— РАСТЕНИЕ» НА КУЛЬТУРНОМ ПАСТБИЩЕ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

(у I ..*\^\їу^->/0 На правах рукописи

Эдгар Фридрихович НЕЙГЕБАУР

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

(Специальность «£■» 06.01.04 — агрохимия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук,

МОСКВА — 1974

*/ уГ. О--^- •:• V

. /

< Г <•-'

Диссертационная работа выполнена,на кафедре агрохимии и Агрохимической опытной станции им. Д. II. Прянишникова Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К- А. Тимирязева. • -

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных. наук профессор П. М. Смирнов •, кандидат биологических наук -доцент Э. А. Муравнн. - • _ \

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук Н. А. Корнее'в/ кандидат сельскохозяйственных наук В. П. Мельничук.

Ведущее • предприятие — Всесоюзный научно-исследовательский институт - удобрений и агропочвоведения имени Д. Н. Прянишникова. /, ' .

Автореферат разослан '«<"<. » fiPpeyZл'л'iл'. - . 1975 і.

Защита диссертации состоится на заседании Ученого совета факультета агрохимии н почвоведения ТСХА в 'уГТ час. « /¡к »" t&uyTZifFZt-. . 1975 г.

Ваши отзывы н замечания по автореферату просим присылать по адресу: 125008, Москва А-8, Тимирязевская ул., 47,' корпус 8,' Ученый совет ТСХА. -. -

Отзывы, заверенные печатью, просьба направлять в двух экземплярах. - . • .

Ученый секретарь Совета '--г\ ~".0У_Л-/0 ,л~'—лу—гИШЗ

ТСХА ™ • • '

Ф. А. Девочкин

-«***у

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 их.внесения и орошения. Распределение азота удобрений и 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 и 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 15К удобрениями.

Причрнрнир БЭТ. п пгрпутгмттрггену игглрпстанияу уже ПО-Т8са1ра2шау±г.уЬ!ЛСл6Дю1еКа ,

шоскозске;! о|д. ,':с;;::::а Сельхоз. {Лкадаииа щ. II. Л. Ттшряэмд

зволило определить в многочисленных вегетационных, лизиметрических и полевых опытах коэффициенты использования азота удобрений зерновыми, отдельными пропашными и овощными культурами, оценить масштабы мобилизации азота почвы, закрепления л потерь азота различных форм азотных удобрений в этих условиях (Турчин, 1965; Смирнов, 1967-; Ко-реньков, 1968; Сапожников, 1968; Бобрицкая и др., 1969; My -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 (Дильц и др., 1963; Корнеев и др., 1972; Пайкова и .-др.', 1973), хотя как научное, так и 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 15N различных форм азотных удобрении— натриевой, аммиачной селитр и сульфата аммония—в системе «почва.— луго-пастбйщные травы» в зависимости от срока внесения азота и орошения: определение реальных размеров потребления азота удобрений травами при пастбищном использовании (включая отчуждаемый с урожаями корма и и остающийся в корневой системе меченый азот), размеров закрепления в органической форме, и дефицита азота удобрении в слое почвы 0—30 см, где развивается основная масса корней злаковых луго-пастбищных трав, а также мобилизации азота почвы и его использования на формирование урожая трав.

Исследования с 15N. осуществляли в совхозе «Константинов-ски'й» 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, рН 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 почвы.

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

В полевом опыте изучалась эффективность применения на фоне фосфорно-калийных удобрений (80 Р 120 К.) аммиачной селитры в дозах 180 и 240 N при трехкратном (веснойл, после 2 и 4 стравливаний) и пятикратном (весной и после каждого последующего стравливания) внесении равными долями на неорошаемом и орошаемом пастбище. Схема опыта включала также проведение в" 1972 и 1973 гг. ранневесеннеи подкормки трав молибденом (200 г Мо/га в виде молибдата аммония), поскольку имеющиеся в литературе сведения (Корякина, 1963; Ратнер, 1965; Буркин, 1968; Каликинский и 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 м2. Орошение велось при помощи дождевальной установки ДШ-25-300 с карусельными .дождевальными 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 го3ду семь поливов: 23 июня и 1 июля, 12 и 24'июля по 400 м ; 3, 15, 21 августа по 300 м3, то есть общая оросительная норма за сезон составила 2100 м3/га.

В 1973 году осущ3 ествлено пять поливов: с поливной н3ор-мой на га по 200 м3 —'12 и 21 июня 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 стравлива-, ния скашиванием трав на высоту 5—7 см с 10 м2 каждой делянки, после чего выпасали скот.

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

Меченные ^ азотные удобрения (N¿^03, в 1972 г., Ш15Ш3, ^И415Ш3, и (^И4)2804 в ,1973 г. (^И4)2804 н 1^Н415Ш3 в 1974 г. с обогащением. 20—30 ат..,%) * вносили на делянках 0,25"м2 (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 (15КИ4)280( с обогащением около ОО ат.%. -

Повторность лабораторно-полевых опытов при закладке двенадцатикратная, с 15К для каждого срока учета урожая — двухкратная.

Учет урожая путем скашивания, отбор проб надземной массы, корней и почвы в опытах с 15К проводилил сроки стравливания на нолевом опыте. В растительных -пробах (надземной массы и корнях) определяли содержание общего азота методом Кьельдаля и Иодльбауэра, в надземной массе — содержание нитратного азота по Починку-Гриссу и белкового азота методом Кьельдаля после осаждения белка по Барнштейну. " •'-,-

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

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

Результаты учета урожая в полевом и лабораторно-поле-вом опытах по циклам стравливаний и п целом за сезон подвергались математической обработке методом дисперсионного анализа. -" ;

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

Применение азотных удобрений в дозах 180 и 240 N резко повышало продуктивность пастбища с преимущественно зла-' ковым травостоем. Эффективность азотных удобрений в отдельные годы проведения полевого " опыта ;в значительной степени зависела от условий влагообеспеченности % трав и возрастала при орошении. - V* -*' -Ц-'

Дробное внесение азота в сочетании с орошением в засушливые периоды вегетации не только увеличивало выход пастбищного корма, но 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 стравливании в засушливом 1972 году урожай зеленой массы трав по сравне-.; нию с фоном РК увеличился с 98 до 189 ц/га на неорошаё-; •мси 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 в 1,7—1,8 раза при урожае в фоновых — РК — вариантах 175 и 199 ц/га (таблицы 1, 2).

•чу "7 . - Т а б л и ц а 1

Продуктивность пастбища и вынос азота с урожаем трав (1972 г.)

Варианты

'Урожай зеленой массы в ц/га.

Вынос

азота

Коэффициент использования азота удобрений

по циклам стравливания *" 1 за пастбищный период

дозы и сроки 11 II 1 III 1 IV V . всего кг/га

внесения азота дата проведения " стравливания - разностным методом в ,%'

.: " 30/5 20/6 20/7 18/8 18/9

- + 34 28 22' 14 98" 143 118 . 169 59

Фон * — , без азота " 52 42 28 34 28 23 19 16 17 75 73

56 28 28 25, 22 88

+ • 99:/ 48 33 23 : 203 255 214 287 116 32

180М в пять сроков 87 104 55 55 41 , 34 37 35 21 • 146 > 124 39 • ' 28

97 56 44 41 49. 166 43

, ,.ЛЛ- + 94 30 39 2б' 189 . 269 205 108 26

180К в три срока ,99„ 102 ,38 34'" 62 36 39д 31 . 33 154 119 44 27

И» ' 39 57 41 50 296 169 45

+ 103 58 40 27 228 348 254 139 30

240М в пять сроков 108 . І11" 69 62 61 45 55.. 55, 36 208 141 55 28

107 69 61 62 •54 353 217 54

+ 153 46 59 51 39 А 34 272 413 274 390 155 ' 4 0

240М в три срока 144 151 96 39 51 63. 33 239 156 > 68 35

140 56 90 49' 55 238 62

sZ'.% I. НСРо,05 и/га 4,4 12,4 4.7 5.8 6,1 7,8 5,8 *7,0 6,8 6,8 4,4 30,6

* Здесь и далее в таблицах: в числителе — без орошения, в знамена:, теле — без орошениях/у

Таблица 2

Продуктивность пастбища и вынос азота с урожаем трав

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

по циклам стравливания за пастбищный период

позы и сро- I I II 1 III 1 IV 1 V всего кг/га

ки внесения азота дата проведения стравливания разностным методом

21/5 10/6 2/7 ! 28/7 9/9 в %

1973 г.

Фон — бгз 27 31 33 8 33 134 108

азота 36 50 54 36 44 220 147

180N впять 78 73 63 31 105' 350 263 86

сроков 78 104 98 89 139 508 335 104

180N в три 78 71 62 32 95 338 248 78

срока 93 93 93 62 140 481 311 91

240N в пять 90 113 69 52 113 437 315- Л: - V.. 86'V'

сроков 82 140 99 103 136 500 368. 92

2 ION в три 79 84 65 44 .137 409 296 78

срока 90 126 113 71 170 570 360 89

SxT % 10,7 7,5 7,2 11,8 7,7 4,9

НСРо.оз и/га 22 2 19,0 15,8 -17,8 25,8 57,4

1974 г.

1 7/6 1 27/6 21/7 14/8 10/9 1 1

Фон — без 21 66 24 28 36 175 128

азота 22 64 35 32 46 199 137

180N в пять 32 104 41 63 73 313 210 62

сроков 42 88 55 64 83 332 267 72

180N в три 44 94 39 48 84 34? 245 65

срока 50 83 62 48 95 338 259 68

240N в пять 46 ПО 47 65 84 352 279 •63

сроков 50 95 70 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

si, 9,5 8,0 3,7 6,7 4,8 3,4

НСР0.(5 и/га м.о 20,2 5,4 10,4 10,6 30,4

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 на орошаемом, так и неорошаемом пастбище.

Наблюдалось значительное последействие внесенных весной и после второго" стравливания разовых доз 60 и 80 N при трехкратном, применении аммиачной селитры на формирование урожая последующих отав. . .В условиях" опыта' трехкратное' внесение азота в испыты-вавшихся"Л дозах не уступало по - основным показателям — общей продуктивности культурного пастбища и 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 и 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 удобрений " оказало существенное влияние на»'изменение ботанического состава травостоя. За три года в вариантах с внесением одних фосфорно-калий-ных удобрений доля бобовых увеличилась, особенно на орошаемом пастбище (соответственно до 5 н 9% в 5 цикле стравливания v1974 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 практически не зависел от доз азота и кратности его внесения в течение сезона. Общие же размеры отчуждения азота с пастбищным кормом на единицу;- площади • определялись прежде всего уровнем урожая трав и возрастали пропорционально его' изменению под действием азотных удобрений и орошения. ,; ,, '

Более высокой разовой дозе азотных удобрений соответствовало и более! высокое содержание общего, азота в паст-- бнщном корме тех отав, под 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 их применении. Резкое увеличение урожая трав под влиянием орошения в засушливые периоды пастбищногосезона сопровождалось* снижением относительного содерааВшя азота в кормах вследствие эффекта «разбавления», общие же раз-

меры выноса азота с урожаем трав значительно возрастали (таблицы 1, 2). А1

Ранневёсенняя подкормка трав молибденом в 1972 й

1973 годах обеспечивала стабильное увеличение урожая и выноса азота с пастбищным кормом только в вариантах с внесением'одннх фосфорно-калийных удобрений. Положительное действие молибдена на продуктивность пастбища на фоне полного минерального удобрения проявлялось лишь в условиях засушливого 1972 года (таблица 1). Под влиянием молибдена наблюдалось небольшое, но стабильное увеличе- Л нне 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 под влиянием молибдена существенно не изменялись. •

Коэффициенты использования травами азота удобрений •при дробном внесении 180 и 2-10 К, определенные разностным методом (таблицы 1 и 2) возрастали при орошении и были значительно "более низкими в засушливом 1972 году (26— •10% на неорошаемом и 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 в 1974 г. соответственно на неорошаемом и орошаемом пастбище). Коэффициенты использования азота удобрений пастбищными травами 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 и кратности внесения азота.

Использование азота удобрений и азота почвы . на формирование урожая пастбищныхЛтрав.»- -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 и др., 1967; Сапожников'и др., 1968; Кореньков, 1973; н'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 и в дальнейшем возвращаемого: с

экскрементами животных. Существенные различия в 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 коэффициентов использования азота удобрений лугопастбищными травами разностным методом, особенно при-высокой доле бобовых в травостое. ' '

Применение 15К позволяет оценить: реальное использование. растениями азота удобрений в;сложной экологической системе «почва — луго-пастбищные травы». •

В наших лабораторно-полевых опытах с меченными 15К азотными удобрениями ~ натриевой и -аммиачной селитрами,' сульфатом аммония -г- не* установлено'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 удо-:- брений. При этом наблюдалась* такая же закономерность в изменении урожая трав.и поступлении кормов в течение се- • зона в зависимости от применения азотаг как н в соответствующих вариантах полевого опыта. • л

Различия в выносе азота с урожаем трав в полевом и ла-бораторно-пол'евых опытах (делянки с, 1 N были огорожены и учет урожая-проводился скашиванием, а на остальном опытном участке пастбища после выкашивания учетных'пло-щадей выпасали, скот) могут быть объяснены возвратом на делянки полевого опыта части ранее отчужденного с кормом азота в составе жидких и твердых выделений животных. Ве-. . личина возврата за сезон может быть условно по итогам опытов оценена в .Т/з—Уз от выноса азота- с" урожаем настбищ-: • ного корма. . - . -''•-'. Г *

При внесении, азотных удобрений возрастало усвоение .пастбищными трапами азота из почвы. Величина дополни: тельной мобилизации азота почвы в" .'значительной степени зависела от-срока внесения удобрений и определялась условиями влагообеспеченности трав в отдельные периоды паст-битного сезона. Под влиянием "орошения .усиливалась мобилизация азота почвы и- увеличивалось использование его на

:. формирование урожая. .: . -"- ',......"

В 1972 году, при внесении меченой натриевой селитры в три срока из расчета общей дозы "180 N количество азота „почвы в урожае" трав возросло по сравнению ^вариантом РК на" неорошаемом пастбище на 22%, а при" орошении—на 33%, при этом абсолютные размеры дополнительного нсполь-. зования травами азота почвы_в последнем.случае были в 1,7 раза больше. . • : •'

Дополнительное усвоение травами азота" почвы не завн-

Таблица 3

в ' - " * без орошения

Вынос азота удобрении и почвы с урожаем трав--

с орошением

-Лабораторно-полевой опыт с '5К11/5К03, 1973 г.-

Вынос азота травами при внесении удобрений

60К весной по 60К весной и после 2 учета по 60К весной, после 2 и 4 учета

Учет урожая фон РК всего из удобрения из почвы всего из удобрения из почвы всего из удобрения из почвы

г/м* г/м» сй ог •выноса г/мг % от выноса г/м* 7э ог выноса

Т 2,77 5,28 2,22 3.06 58 5,20 2.22' 2.98 58 5,45 2.22' 3,23 59

2,70 5,42 2,10 '.. 3,32 61 5,33 2Ю 3,23 61 5,46 2,10 3,36 62

2 1,94 2,21 0,66 1,55 70- 2,33 0,66 1.67 72 2,30 0.66 1,64 71

2.13 2,83 0,60 2ч23 79 2,79 0,60 2,19 79 2,64 0,60 2,04 77

3 1,48 3,28 0,24 3,04 93 5,35 1.86 3,49 65 5,08 1,86 3,22 63

_2,17 3,81 0,30 . 3,51 92 5,09 2,76 2,93 52 6,17 2,76 3,41 55

4 0,92 1.08 0,12 0,96 89 .1.74 0,24 1.50 86 1,65 0,24 1,41 85

1,55 и75 , 0,03 1,69 97 2,34 .0,66 1,68 .72 2,47 0,66. 1,81 73

5 0,85 1,09 о,оО ..; 1,03 93 ;Л.ЗС '0.18 1,18 87У' 4,09 1,50 2,59 63

0,89 1,25 следы" •• 1,25 100 , •. 1,78 0,18 1,60 90 5,25 2,02 3,23 62

7.96 12,9 I 3,30 9,64 72 15,93 Г5,16 10,82 '-68 18,57 6,60 11.97 61

9,44 15,06 3,06 ' 12,00 80 : 17,93 6.30 11,63 65 2*$9 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 180N в три срока в виде селитры и сульфата аммония, в сочетании с орошением — на 71—84%. а в 1974 г. при лучшей влагообеспеченности трав — соответственно на 35 и 45%. В качестве примера в таблице 3 приведены данные об использовании азота удобрений и почвы пастбищными травами в опыте с аммиачной'селитрой.

Дополнительное использование азота почвы растениями возрастало под влиянием азотных удобрений прежде всего за 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 иод травами в сроки проведения стравливаний, в том числе тех, под которые вносились азотные удобрения, обнаружено низкое содержание минеральных соединений азота, причем основная доля минерального азота находилась в нитратной форме.

В 1972 году не наблюдалось существенных, различий 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 удобрений с пастбищным кормом и: количество меченого азота в пожнивных остатках после учетаурожаев-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^ весной, 60 N

весной +60 13^после второгоі стравливания", • по 60 N весной-_и после второго стравливания + 60-15^ после четвертого страв-Лг-ливания), а также во все три срокалри общей дозе;;180:15Ы. -УЩ

Основное количество меченого азота удобрений?использо-валось травами при,.формировании'л. первого /за \)" внесением. -удобрений .урожая,.при этом-.'/з—Уг усвоенного,.растениями . меченого азота 'находилась .ч в корневой* системе. -Оставшийся в корнях после отчуждения первого"" урожая пастбищного. корма меченый азот:удобрений -использовался частично,на,: . формирование последующих отав (рис. 1— 3). . *Ч-_\У<"'-Использование Отравами внесенного;*весной азота. Гудобрег ний происходило в,условиях х6р6шёйУвла1-ообеспечеиности?и при учете первого «урожая'колебалось в,; годы Л приведения,-опытов в интервалелот 53,до 62%.;В корнях трав в'этот.гпе-';-риод обнарунсено.'в ,:1972 г: —32—37% азота удобрения, в"-,, 1973 г. — 15—20%,;в-197,4.'г. — 26—34%, а в конце сезона при "" . учете пятого урожая4трав*соответственно:10, 5—7 и 13—19%.-. Размеры выноса; с лурожаем'трав лмеченого азота .удобрений, ВиесетЪТх'ЪесИоА,- составляли* в! целомЛза сезон влопытё ; 1972- года с натриевой селитрой — 36—40%Та в* опытахН973;; и 1974 годов* с различными формами' і азотных удобрений";" •-. 45—56%.. Последующее'использованиеЛбставшегося в/корнях>-трав меченого азота удобрений лпЬслеГучёта::;пёрв{ию?луро-:г ;жая кормов составляло по годам.б—8," 13-"-19 и 19—21 %чот

8 внесенного весной'азота! £:і А уЛу- ;-л г Й-:;';'.; ; :'Г '-*'.':.♦...../*

Использование пастбищным!! травами''меченого азота удобрений, вносившихся "во" второй срок." (60 N + 60,5N. после-] второго стравливания) Лзначительной>степени зависелоЛот ,' орошения, поскольку .формирование 'третьего' -и четвертого -, С урожаев совпадало с периодом наименьшей влагообеспечён- ; ности трав. Размеры; выноса, меченого азота 'сЛурожаем. трав '. •А за. оставшуюся частью пастбищного: сезона; были равны'в'этомЯ'Л случае на-неорошаемом фонё;в 1972 году'30%/в 1973 году—Л 31—л-37%, а при:- орошении соответственно' 39-и 50-1-54%.« В 1974 г. вынос с урожаем пастбищного,корма" внесенногоЧ в этот срок азота меченых удобрений не зависел от провёде-» ния орошения;лсчограниченной,нормой полива и составлял \ ..'43—48% от исходной'дозы.--".Л.Кч"5-"с,-".;:-".У;.;-Ч г \-. • -•ЛУГ-*! При внесении меченых "удобрений, в. третий срок—-послед - четвертого стравливания отчуждалось с пятым урожаем трав. Л в условиях 1972 года всего" 12—: 14%, а в последующие годы—V?

23—36%. В период:формирования..последнего;урожая <трав* * , орошение не • проводилось,.использование..внесенного в этот:' . срок меченого азота удобрений было на орошаемом пастбн-\ ._ ще в 1973 и 1974 годах выше, чем без'орошения, что обуслов-, \* лено условиями предшествующего развития трав. Л - • -. -; В конце пастбищного сезона в корневой системе трав'

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

Результаты лабораторно-полевых опытов 1972 и 1973 гг. показали, что использование пастбищными травами и 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 и 33%, в опыте 1973 года с сульфатом аммония—13 и 47%, в опыте 1974 года с аммиачной селитрой — 43 и 42% от общей дозы 180К. Наложение азота п течение сезона не приводило к увеличению использования травами ранее внесенного меченого азота удобрений (таб-лица4)."В корнях трав в конце сезона соответственно оставалось 11 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 и усилением его использования растениями при внесении азотных удобрений. Усвоение пастбищными травами азота удобрений в, значительной мере зависело от условий влагообеспеченно-сти и возрастало при орошении, а также изменялось в зависимости от срока их внесения.

Количество меченого азота удобрении п слое почвы 0— 30 см в минеральной форме к моменту первого за внесением азота учете урожая трав (т. е. через 22—30 дней после применения удобрений) во все годы проведения опытов состав-*диДР_не_<Золее 2—4% от внесенного количества в различные

сроки. _:,.. .;•„ £ . •-;;",. ::„.;• .

В "специальном опыте с'использованием высокообогащен-ного 15К сульфата аммония небольшое количество меченого азота удобрения обнаружено в нитратной форме и на большей глубине, однако даже в периоды с дополнительным орошением количество его в слое 0—60 см не превышало 3—1% от внесенного в разовой дозе 60 N.

Основное количество оставшегося в 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 и используется растениями. Это наглядно прослеживается при рассмотрении изменения

'Г 1..... * г t

Баланс меченого;азота удобрений * в системе «почва1 • луго-пастбищные растения» в зависимости

'без орошения (доза 180 15N в три срока) с орошением •

2 3

''4

. 5

Использовано растениями

Осталось в почве

а бл иц а 4 от орошения

Неучтенный

на формиро-' вание уро—. жая осталось в корнях и, пожнивных "остатках в т. ч. в минеральной форме азот в слое почвы . 0—30 см

г/м2 -%.-.ОТ внес. :г/м2 ■ Г/М2,; внес. т/м» % от внес. г/м2

l.Sfi 31 1,62 NaISN0 1972 г. 27 1.64 .27 0,14 0.90 .15

1,92 32 1,74 429-, 1,52 •23 .0,14. 0,81 14

0,18 "-3 '1.62 L34' :'22' 0,08 1.02 17

0,30 5 1,32 -; 22 21, :0,19 1,20 20

4.08 34 2.10* *18 2.60 22- . 054' 3.12

4,50 37 2,04. 1.50 17, 12'-" 2,71 23 0,39 2,75 23

4,62 38 "1,68. •14 2,58- 0,39 3,21 27

5.28 30 1.62 •9 5*54 31; 0.50 5.56 30

5,83 33 1,68, (i5NH4 4.94 л ),SO„ 28 1973 г. 0,70 5,50 30

2.31 • 39 • 0S0 : 15 • -1.91 • ~32 0,11 2 0.90 15

2,16 36 1,20 Ї» 2 0 - Г.93 7 32 • 0,13 2 0,72 12

0.51 9 0.54 лэ; 1.62 27 0.12 о 0,96' 16

0,54 9 0,60 -10. -1,82 ,".'.30, 0,14 о 0,90 15

4.74 39 - •L56' - 13 3.22 '27', 0.23 2 2.48 21

0,53 46 .1,44'. •12, ,3,38 : ,,28, 0,39 3 . 1,60 14

5.46 ' --45-1 • 1.02 1 -К'9* "ЗЛб! 26:- • 0,23 2 ' 2,47.'. 21

6,22 .52 .0,84 •;---7 : 3,19 ,5»27i 0,21 2 1,75 15

7.G6 43 1,44 '8 ! •4.86т 27 ' 0.69 3 4.01 22

8,74 1,62 •-• • 9 , ц 27 •1,44 1,56;: 18-'5NH4' 26 .4,78 ?N03.il 1.77" 26 74 г. 29 0,78 0.21 з . 3 3,04 1,08- 17 18

1,62. 28 1,74 29 1,71 28 0,21 3 0,93 15 "

0,60 10 108 18 1.56 • 26 0,12' 2 1.14 . 19

0,72 12 J.44 24 1,21 20 0,13 3 1,08 •IS

4,68 39 2.01 17 3.12 26 .0,2» о о •2,16 18

4,74 40 1,98 16 3,10 26 0,29 о о, 2,18 18

5.40 45 1,44 12 - 3.00 _ 2 5_ 0.21 2 2,16 .18

5,40 45. 1,56 14 2,82 ~~23~! 0,27 3 • 2,22 - 18

7,62 43 2.04 •11 4.31 • 21 0.66 4 ' 4.03' - 22

7,56" - 42 . 2,22 * - 12 4,23 -24 0,77 4 -3,99 - 22

баланса меченого азота удобрении, 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 степени зависела от формы азота и была большей в опытах с сульфатом аммония, чем с селитрами — натриевой и аммиачной. Так, в опытах 1973 года на 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 и 21% от внесенного в дозе 60 N 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-ннтрификации. 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 потери 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 К, 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 и 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 (180К).

ВЫВОДЫ "

1.' Результаты 'трехлетнегоЛ,. полевого опыта . (1972— 1974 гг.) показали, что применение азотных;удобренйй~в"до-зах 180 и 240 N резко повышает продуктивность культурного пастбища с преимущественно злаковым травостоем на'высо-коплодородной пойменной аллювиальной почве. , Л;» ,;л'\

2. Эффективность азотных Одобрений на ,: культурном;/. пастбище в условиях Московской лобласти зависит, от влаго-." обеспеченности трав в течение "сезона иЛвозрастзет* при. оро-, шешш. Орошение обеспечивает-.получение большего" количе-.,. ства кормов на единицу внесенного азота.'. ♦..;" ';'::'!' '*'

3. В условиях опыта трехкратное внесение азота, (весной, после второго и четвертого стравливаний). не уступало пяти-. (; кратному (весной и] послеЛ-каждого: последующего стравли- •• вания) по.сбору пастбищного корма -и; распределению'его по циклам стравливания.* Установлено' значительное" последействие разовых**доз 60 и 80№\при трехкратном внесении удобрений на формирование урожая последующих отав. • •

4. Коэффициенты использования; травами азота удобрений, определенные разностным методом,* возрастали при орошении н были значительно; более «Р'ннзкими': в/-'засушливом: 1972 году (26-т-40% "на;неорошаёмом;и 39—68на орошаемом?" пастбище);;чем втодыс.лучшейвлзгообесиечейностью- (78—~ 86 и 89—104%:. в 1973 т.; 54—65'и 69—80% от внесенного в'

- испытывавшихся дозах соответствен:но; на, неорошаемом и -орошаемом пастбище).:' л; . Г; ,\*: ";

5. Вынос меченного ^ азота''удобрений, внесенных из расчета 180 ^в три .срока, с. урожаем, пастбищных трав за сезон не зависел от;формыЛазотных:удЬбрений Н.составлял-:в ' вариантах без орошения и с орошением в 1972 -году829: й1-,33%, в 1973 г. —43и:47, в 1974 г.—43 и 42% от общей дозы;'1: Наложение азота в течение сезона не приводило к-увеличё-нию использования травами ранее внесенного меченого азота •; удобрений. -" ' .•'••' }•>•"•; - - ' /• _ .-.м; ,,;г'::±:.; .' ." Лс"

6. Основное количество меченого азота использовано тра-„! вами при формированин тервого* ;за -внесением удобрений'' урожая, при этом Уз—7г усвоенного растениями азота*1 находилась в корневой-..системе. • Оставшийся в корнях, азот. удобрений используется на формирование последующих-: отав, что"'и обуславливает существенное- последействие разовой дозы азога 60«М"- Л г' -. ;:г :,-• ~ :.>"?-у '

7. Размеры отчуждения "с пастбищным кормом: и последующее ' использование 'оставшегося в! корнях трав/ меченого: азота удобрений; 'зависели; • от. срока! их внесения;*и?условийЛ плагообеспеченности трав. Недостаток влаги в летний период вегетационного сезона 1972 и 1973 гг. ограничивал использо- :

16

Ч

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 иочпы в общем выносе азота с урожаем трав за сезон во все три года проведения опытов была не менее 60%'.

9. Количество меченого азота удобрений и 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 п почве меченого азота испы-тывашпихся форм азотных удобрений при различных сроках их применения на пастбище изменялись п диапазоне 14— 30%, были большими "для сульфата аммония, чем для натриевой и амиачной 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 деннтрификацип. 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 в15ымыванием Нитратов в нижележащие слои почвы. Меченный ^ азот удобрений в нитратной форме был обнаружен в небольших количествах в 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 докладоп Всесоюзного научно-методического совещания по применению стабильного изотопа 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-мйлибдена. Доклады ТСХА, вып. 204, 1974 (в соавторстве с В. Т. Чернуха и К. И. Татьянич), ,. * ,, Материалы диссертаций Лдокладывались./. на Всесоюзном научно-методическом совещании по 'применению стабильного изотопа 15К и на научных конференциях ТСХА.; • ." ., '•-•

Объем 1'Л п. л. Заказ 2234. Тираж 150

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 125008, Москва А-8, Тимирязевская ул., 44