Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

БАЛАНС МЕЧЕННОГО 15N АЗОТА УДОБРЕНИЯ ПОД ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЕЙ И КУКУРУЗОЙ НА ПОЧВАХ РАЗЛИЧНОЙ ОКУЛЬТУРЕННОСТИ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "БАЛАНС МЕЧЕННОГО 15N АЗОТА УДОБРЕНИЯ ПОД ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЕЙ И КУКУРУЗОЙ НА ПОЧВАХ РАЗЛИЧНОЙ ОКУЛЬТУРЕННОСТИ"



ИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

На правах рукописи Д И АЛЛО АМИНАТА

УДК 631.84:633.11+в33.1б

БАЛАНС МЕЧЕННОГО АЗОТА УДОБРЕНИЯ

ПОД ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЕЙ И КУКУРУЗОЙ НА ПОЧВАХ РАЗЛИЧНОЙ<*КУЛЬТУРЕННОСТИ

(Специальность 06.01.04 — агрохимия)

Авторефер&Р Диссертации на соискание? уЧйноАг с*ёпенй кандидата биологических ггаук

МОСКВА - 1066

Диссертационная работа выполнена на кафедре агрономической и биологической химии Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — кандидат биологических наук, доцент В. В. Кидин.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук Д. А. Филимонов, кандидат биологических : наук Л. А. Иванникова. „

Ведущее предприятие: Научно-исследовательский и про-ектно-технологический институт жидких ' удобрений (НИПТИЖ).

Защита диссертации состоится 1985 г.

в час. на заседании Специализированного совета

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

Адрес: 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет Т.СХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « (а »¿^Д* 1985 г.

Ученый секретарь _ __—->

Специализированного совета

■ доцент ^ /Яг Л. А. Дорожкина

6Б1ЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность ' проблемы. Повышение . урожайности сельскохозяйственных культур неразрывно связано с.ростом.производства и применения минеральных удобрений,, среди которых ведущее место принадлежит азотным. Особенно' велика роль- азотных удобрений на бедных дерново-подзолистых поч? вах, где на их долю приходится значительная часть прибавки урожая от применения удобрений.

Систематическое применение органических и, минеральных удобрений в " Нечерноземной зоне является мощным фактором улучшения агрохимических, агрофизических и биологических свойств'почвы-,-определяющихплодородие почвы:

Исследованиями с использованием меченного азота удобрений^установлена- существенная зависимость эффективности азотных: удобрений^ от. почвенного плодородия.- Однако несмотряша широкий круг исследований по изучению баланса азота удобрений: в - различных почвенно-климэтических- зонах; .неизученным, оставался вопрос о влиянии уровня почвен-» ного плодородия, на размер использования азота удобрений растениями пути трансформации его в почве.:

■ В ■ связи? с этим; изучение условий оптимального- азотного питания!наиболее важных' сельскохозяйственных культур — озимой пшеницы-и кукурузы, в зависимости от уровня почвенного плодородия и'Предшествующей: удобренноств дерново-подзолистой почвы является актуальным в , агрономическом и экологическом аспектах.

Цель и задачи, исследований. Целью, настоящей работы являлось изучение эффективности применения аммиачной селитры и путей трансформации азота удобрения на дерново-подзолистых почвах разной степени окультуренности.

• В'" задачу-исследований'входило изучение следующих вопросов:

[. Влияние окультуренности и предшествующей удобрен-ности почв на-урожай и качество зерна озимой пшеницы привнесении возрастающих дощгаздаа/змюОрения.

НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА Моск. свльскохоз ачадэмии им. К. А. Тимирязева

Инв.

2. Влияние плодородия почвы, нормы и? кратности «внесения азота удобрения на урожай кукурузы.

3. Использование растениями азота аммиачной селитры и почвы в зависимостигот ее окультуренности и нормы'удобрения.

4. Баланс меченного 15К азота аммиачной селитры в системе почва-растение.

Научная новизна работы. Представленная работа является первым наиболее полным, исследованием влияния плодородия дерново-подзолистой почвы и систематического (в течение 9—10 И.17—18.лет),внесения органических и минеральных удобрений' на эффективность разных норм азота удобрения под озимую пшеницу. Установлено влияние . кратности^ срока • внесения аммиачной селитры на урожай кукурузы. Получены экспериментальные данные по балансу азота удобрения в почвах различного плодородия и предшествующей удобренности. Установлена взаимосвязь между окультурен-.ностью почвы и коэффициентом использования растениями азота'удобрения. Выявлена- возможность снижения газооб: разных потерь и повышения эффективности азота аммиачной; селитры-путем внесения удобрения в фазы,наиболее интенсивного роста сельскохозяйственных культур. '

' Практическая ценность и реализация результатов исследования. <

Результаты, исследований могут быть использованы; для прогнозирования и обоснования доз; и агротехнических приемов наиболее эффективного, применения-азотных удобрений в Нечерноземной зоне в зависимости от плодородия дерново-подзолистых ПОЧВ. И.урОВНЯг их предшествующей удобренности. '"

Полученные: экспериментальные данные о^ размере ■ газообразных потерь,, использовании азота; удобрения растениями и иммобилизации-его почве могут служить теоретической основой для оценки баланса: азота при возделывании ¡озимых зерновых и пропашных сельскохозяйственных культур. -

Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации докладывались на научной конференции Московской'сельскохозяйственной'академии им.. К. А. Тимирязева в 1984'г.

Объем диссертации. Диссертационная работа изложена наг 152 страницах машинописного текста, состоит из, введения, 3 глав обзора литературы, 4 глав экспериментальной части, выводов и приложения; включает — 28 таблиц. Список* литературы представлен 302 наименованиями, в том числе 74. иностранных. __ . .. '

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ■ ИССЛЕДОВАНИИ

Экспериментальные исследования проводились в 1982— 1984 гг. в двух микрополевых и, вегетационных опытах.

Микрополевые опыты проводились в полях с озимой пшеницей в длительном полевом опыте, заложенном по инициативе И. С. Шатилова-и А. Г. Замараева в учхозе «Михай-ловское» Московской области. Длительный полевой опыт был развернут в !967Lr. во времени и пространстве семипольным севооборотом на трех участках с существенно отличающимися по плодородию-дерново-слабоподзолистыми среднесугли-нистыми почвами (табл. 1).

На слабоокультуренной почве органические и минеральные удобрения с 1У66' г. не вносились. На среднеокультурен-ной: орошаемой и неорошаемой и хорошоокультуренной почвах сельскохозяйственные культуры, в том числе озимая пшеница возделывались на трех уровнях (фонах) обеспеченности элементами питания: 1-й фон — без удобрений, с 1974 г.; 2-й фон — вносились расчетные нормы удобрений на планируемый урожай. Расчетные нормы удобрений под озимую пшеницу (50 ц/га) составляли: навоз — 35 т/га под предшественник (вико-овсяную смесь) и Ni4o-iwPeo-9oK6o-9a 3 фон — севооборот с внесением рекомендованных для хозяйств Московской области норм удобрений. Под озимую пшеницу вносили 35 т/га.навоза под: предшественник и NtóP«K«- ' "

При закладке микрополевых опытов с 15Nнемеченые азотные удобрения в длительном опыте на местах расположения микроделянок не вносились.

Микрополевые опыты проводили в трехкратной повторно-сти. Площадь опытной делянки составляла 0,5.м2, учетной делянки — 0,25 м2. Азот из расчета 40, 80 и 120 кг/га вносили под озимую пшеницу Мироновская 808 весной в фазе кущения в виде раствора меченной ,5N- в аммонийной- И- нитратной группах аммиачной селитры с обогащением в двух повтор-ностях 2,48—2,52 атомн. % и в одной —24,8—25,0 атомн. ,%.

Уборку урожая в "микрополевом опыте проводили в фазе полной спелости зерна.

Вегетационные опыты, заложенные с целью изучения влияния срока и кратности внесения аммиачной селитры на урожай кукурузы и.баланс азота удобрения, проводили на кафедре агрономической и биологической химии ТСХА в 1982 и 1984 гг.

В опыте 1982 г. использовалась окультуренная дерново-подзолистая почва из учхоза «Михайловское», в опыте 1984 г. — дерново-подзолистая почва с лесной опытной станции ТСХА (табл.1). Опыты закладывались в 4-кратной пов-

а-

..........Таблица 1

Агрохимическая характеристика дерново-подзолистых 1 среднесуглинистых лочв

Поява рИксі Гумус, . Ы—общиЛ, Нг Б РА К,0 V, % ;

• мэкв/100 г мг/кг

Полевого стационара учхоза «Михайловское»

1. Стабоокультуренная . . . . АЛ 1.4 0,06 4,9 Ц 40—45 БО—55

2. Средиеокультуренная . . . . 5,8—6,0 2,2-^,4 0,09—0,11 2,0-2,4 13-15 90-140 100-150

3. Хорошоокультуреняая .... і 4 6,5-6,6 2,7—2,9 . 0,11-0,13 1,3-1,5 17-18 200-250 200-270

Вегетационные опыты

1. Срсдяеокулыуреялая, учхоза «Михайловское» . ". . . . 1,9 0,10 1>6 13,5 85 95

2. Лесной опытной станции ТСХА 4,1 : 1,7 0,10 6,6 80 70 40

її • > •

< < ^

торпбстй й полиэтиленовых сосудах, вмещающих 5 кг абсолютно сухой почвы. Азотные и фосфорно-калийные удобрения вносили в норме 120 мг N.. Р2О5 и КгО на 1 кг почвы в виде немеченой и дважды меченной аммиачной селитры с обогащением 15,5 атом. % и смеси одно- и двухзамещенного фосфата калия. Уборка кукурузы проводилась в середине сентября в фазе молочно-восковой спелости зерна.

В, почвенных и растительных образцах микрополевых и вегетационных опытов содержание общего азота определяли по методу Кьельдаля-Иодльбауэра. Минеральный азот почвы— в 0,1н КС1 вытяжке с восстановлением нитратов по Деварду и последующим отгоном аммиака по Кьельдалю.

Анализ изотопного состава азота в образцах почвы, растений и удобрения проводили на масс-спектрометре МИ-1305.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Влияние окультуренности почв на урожай и качество озимой пшеницы в микрополевом опыте

Исследования, проведенные в условиях микрополевых опытов, показали, что несмотря на различия урожайности озимой пшеницы по годам, эффективность азота аммиачной селитры в значительной степени зависела от уровня плодородия почвы и ее предшествующей удобренностн.

На слабоокультуренной кислой почве, где удобрения не вносились с 1966 г., урожайность зерна озимой пшеницы в среднем за два года на контроле (N0) составила 8,3 ц/га (20,8 г/делянку) в то время как на средне- и хорошоокульту-ренных почвах, в зависимости от предшествующей удобрен-ности урожайность зерна пшеницы колебалась от 23,3 до до 34,7 ц/га (табл. 2—3).

Внесение азота аммиачной селитры значительно увеличивало урожайность озимой пшеницы на средне- и хорошо-окультуренной почвах и практически не оказывало влияния на слабоокультуренной почве.

При внесении N40 на среднеокультуренной почве урожай зерна озимой пшеницы в среднем за два года увеличивался на участке с длительно (с 1974 г.) неудобрявшейся почвой (фон 1) с 23,3 до 31,2 ц/га, на участках с систематическим внесением расчетных (фон 2) и рекомендованных для Московской области (фон 3) норм органических и минеральных удобрений соответственно до 40,5 и 41,0 ц/га (табл. 3), а на слабоокультуренной почве с 8,3 до 9,1 ц/га (табл. 2). : Наиболее высокий урожай зерна озимой пшеницы как на-контроле,.так и при внесении азота удобрения был получен-на хорошоокультуренной почве (табл. 3).

Увеличение дозы азота до 80 кг/га приводило к дальней-

Урожай и качество зерна озимой пшеницы на слабо-и среднеокультуренных почвах в среднем за-два года;

Прибавка урожая.

от азота от( удобрен.

г/дел. г/дел. -%

Фон

Доза

азота,

кг/га

Урожай зерна

ц/га

г/дел

Сырой белок,

Отношение . масс солома/ зерно

О

40 е

<80 120

Слабоокультуренная почва.

8.3 9,1 9.5 8,9

20,8 22.9 23,7 22,2

2.1

2,9

7,7 12.5 4 Л

Среднеокультуренная почва

10,0 . 1,80

11.5 1,94

13.0 1.77

13,4 1,8і8

1 0 23.3 5811 __ —. 10.7 1.58

40 31,2 78,1 20.0 »4,3 11,9 1,55

80 37,0 92,6 34,5 59.3 12,9 1,54

•120 35,8 89,5 31,4 54,0 13,7 1,6Э

2 0 32.2. 80,5 - -. , 22,4 38,5 11.2 •1,56

. 40 40,5 101,2 . 20,7 25,8 23,1 29.6 12$ 1,58

80 45,8 114,5 34,0 41.8 21,9 23.6 13,7 1,50

120 46,1 115.3 34,8 43,3 25,8 28,8 14,5 1,68

3 0 31,9 79.8' —^ . . . 21,7 37,3 11.3 Ь52

40 41,0 107,5 22,7. 28.5 29.4 37.6 12,6 1,52

®0 47,2 118,1 38,4 47,7 25.5 27,5 13,3 1.47

120 49,0 122,5' 4^,6 53,9 33,0 35.8 14,0 1.56

шему повышению урожайности озимрй . пшеницы на средне-и хорошоокультуренной почве. Внесение более высокой дозы аммиачной селитры (N120) в большинстве случаев не оказы--вало существенного влияния на урожай зерна (по сравнению . с N80) вследствие увеличения полегаемости озимой пшеницы на. окультуренных почвах.

Урожайность озимой пшеницы в значительной степени-обуславливалась также уровнем предшествующей удобренности почв. В. зависимости от дозы.азота аммиачной селитрыI прибавка урожая от предшествующей удобренности средне-'-, окультуренной почвы составляла 23,6—38,5%, а хорошоокуль-, туренной почвы — 9,7—26,2%, то- есть была значительно-ниже (табл. 2, 3). Причем, с повышением дозы азота, удобрения прибавка, урожая от предшествующей удобренности хорошоокультуренной почвы снижалась на фоне 2 с 26,2. до • 12,2%, а на фоне 3 с 22,7 до 9,7%. На среднеокультуренной-почве эта закономерность была менее выраженной;.

Урожай и качество зерна озимой пшеницы, на-хорошоокультуренной почве, в среднем за два года

Фон Доза азота, кг/га Урожай зерна Прибавк ог азатз . а урожая -от удобрен. Сырой белок. :% Отношение масс солома/ зерно

ц/га г/дел. г/дел. г/дел. %

I 0 27,5 68,8 11,4 1,58

40 36.8- 92,0 23,2 34,3 - 122 1,59

80 44,7 111,7 42,9 63,0 12,5 1,49

120 46,9 116,7 48,0 72,4 13,9 1,57

2 0 34,7 86,8 W— __ 18.0 26,2- 12.6 1.51:

40 43,8 109,5 22,7 26,9 17,5" 19.0 13,5 1.50

80 52,8 132,0 45,3 53,5 2Q.3 18,2 14,2 1,46

120 52,4 130,9 44,2 51,0 14,2 12,2 15,1 1,63

Э 0 33,8 84,4 __ _ 15,6 22,7 12,4 1,57.

40 43,0 107.4 23,0 27,4 15.4 16.7 13,4 1,56

80 51,3 128,4 44,0 53,2 16,7: 14,9 139 1.49

120. 51,4 128,0 43,6 51,6 11,3 9.7 15,0 1.65

Окультуренность и предшествующая удобренность почв оказывали положительное влияние не только на урожай, но и на качество зерна озимой пшеницы. В среднем за два года проведения опытов содержание белка в зерне "озимой пшеницы, выращиваемой без внесения удобрений на слабоокуль-туренной -почве, составляло 10,0%, среднеокультуренной почве—10,7% и хорошоокультуренной почве—11,4%.

Систематическое применение в севообороте органических и минеральных удобрений (фон 2 и 3) способствовало увеличению содержания.белка в зерне пшеницы на 0,5—1,2% по сравнению с фоном, 1,.где с 1974 г. удобрения не вносились.

Более значительное влияние на качество урожая, чем предшествующая удобренность почв, оказывало внесение под озимую пшеницу возрастающих доз азота аммиачной селитры. Применение Ni«o на слабоокультуренной почве повышало содержание белка в зерне до 13,4%, а на средне- и хорошоокультуренной почвах соответственно до 13,7—14,5 и 13,9— 15,1%.

2. Влияние срока внесения азота удобрения на урожай кукурузы

Исследования, проведенные в вегетационных опытах, показали, что урожай кукурузы зависит от срока внесения азота удобрения. Наиболее высокий урожай сухого вещества кукурузы, был получен при внесении 1/2 нормы азота (Neo)

Таблица 4

Влияние срока внесения азота аммиачной селитры на урожай,кукурузы

' (вегетационные опыты) ' .. ■ ■'

Лози и сроки внесения азота, мг/кг Масса сухих растений, • г/сосуд Прибавка

ДО посева подкормка в шу 1982 г. 1984 г.' '

3-4 і 6-7 9-10 цветения формирования г/сосуд % г/сосуд

листьев 1982 г. 1984 г.

1 РК-фон 25,1 22,7 — — — —

2 120 60,2 86,8 35,1 140 64,1 282

з СО 60 65,9 87,0 40,8 163 64,3 283

4 60 60 73,4 90,2 48,3 192 67,5 297

5 00 60 72,7 91,5 47,6 190 68,8 303

6 60 • 60 ' 68,0 81,0 42,9 171 . 58,3 . 257

7 00 60 57,0 . 70,6 31,9' 127 47,9 211

■8 40 40 40 73.8 87,3 48>7 194 С4),6 284

9 30 30 30 30 65,7 81,0 40,6 162 61,3 270

>10 : 20 . 20 20 20 20 20 56,2 . 74,0 31,1 124 51,3 226

11 20 2.10 2.10 2.10 2.10 2.10 52,7 64,6 27,6 110 41,9 185

і НСР,« 4,36 . 9,2 і

до посева и 1/2 нормы (Neo) в фазы интенсивного роста кукурузы— 6—10 листьев, а также при трехкратном внесении равных доз азота (по 40 мг/кг почвы) до посева, в фазу 6— 7 листьев и в фазу цветения (табл. 4).

Внесение всей нормы азота (N120) до посева или перенесение части его fcN6o) в ранние (фазу 3—4 листьев) или слишком поздние подкормки (фазу цветения или формирования зерна), как и многократное внесение азота аммиачной селитры (по 10, 20 и 30 мг/кг), было менее эффективным по сравнению с внесением удобрения в период интенсивного роста и развития растений.

3. Использование озимой пшеницей азота почвы и удобрения

■ Применение меченной ,5N аммиачной селитры позволило определить реальные коэффициенты использования азота удобрения озимой пшеницей и долю азота почвы и удобрений в общем выносе его растениями.

.Результаты исследований, полученные в микрополевых опытах (табл. 5—7) показали, что в зависимости от окуль<-туренности и предшествующей удобренности почв, а также дозы азотного удобрения общий вынос азота озимой пшеницей варьировал от 0,36 до 4,90 г/делянку (0,25 м2). Наименьший общий вынос азота растениями был на слабоокульту-ренной почве — 0,36—0,84 r/делянку, наибольший — на хоро-шоокультуренной почве— 1,65—4,90 г/делянку.

Таблица 5

Использование озимой пшеницей азота почвы и удобрения •

(слабоокультуренная почва)

Использование азота растениями, г/делянку 0 0 Зо, ж 3 U cj Q Ко>ффициент использования азота удобрения растениями. %

« g

« 2 га 3 o-ii CÍ я Й всего почвы удобрения Азот удобренf % от об выноса Дополни использо азота по г/делякк; ИЗОТОПНЫМ методом разностным методом

0 0.52 (Х52

ОЗб 0,36

40 0.73 0.54 0.19 26.0 0.02 19.0 21.0

0,52 суза 0.14 0,02 14,0 16.0

80 0.84 0.57 0.27 32.1 0.05 13у5 16,0

0,55 0139 0,16 29,1 0,03 «,0 9,5

120 0.75 0.50 0.25 33.3 —0.02 8.4

0.59 0,41 0,18 30,5 0,05 6,0 7,7 •

Примечание, Здесь и в табл. 6—7 числитель— 1963 г.; знаменатель- ]984 г.

Внесение возрастающих доз аммиачной селитры на:слабоокультуренной почве незначительно . увеличивало вынос озимой пшеницей,, в то время как. на окультуренных почвах он находился в прямой зависимости: от: степени, окультурен-ности, -предшествующей;удобренности почв и дозы; удобрения.

•:• На:слабоокультуренной почве внесение аммиачной-селитры: не оказывало влияния : на размер использования: озимой пшеницей почвенного азота, о чем свидетельствуют-как размер/дополнительной мобилизации: азота, почвы, растениями,. так и близкие коэффициенты использования азота удобрения, определенные разностным и изотопным методами, (табл...5).

Доля меченного ^ азота аммиачной селитры в общем выносе его растениями на слабоокультуренной почве составляла 26—33% и практически не зависела от дозы удобрения. На средне- и хорошоокультуренной почвах доля азота7 удобрения в составе общего выноса его озимой пшеницей возрастала с повышением дозы селитры и уменьшалась-с увеличением степени окультуренности и предшествующей удобренности почв. •

В зависимости от предшествующей удобренности почв и дозы: аммиачной селитры доля азота удобрения в растениях колебалась на среднеокультуренной почве в пределах 23,5— 52,0%, а на: хорошоокультуренной почве от 21;1 до 46,8%. Внесение аммиачной селитры на этих почвах приводило, как правило, к увеличению выноса растениями азота почвы. Причем; с повышением дозы удобрения размер дополнительной * мобилизации азота почвы, растениями: -увеличивался, хотя его доля в общем выносе азота озимой-пшеницей снижалась (табл. 6, 7),'

Систематическое применение в.севообороте органических и минеральных удобрений, благодаря улучшению агрохимических и агрофизических свойств почвы, способствовало увеличению размера использования растениями азота удобрений.

Коэффициенты использования азота аммиачной селитры, определенные разностным и изотопным методами,- были значительно выше на средне- и хорошоокультуренной-почвах, чем на слабоокультуренной.

В-зависимости-от дозы удобрения и удобренности почв: коэффициенты использования растениями азота аммиачной селитры, определенные разностным методом, варьировали на среднеокультуренной почве от 42,0 до 93,0%, хорошоокультуренной почве от 58,3 до 97,0%, а на слабоокультуренной составляли 7,7—21,0%. При систематическом внесении органических и минеральных удобрений в севообороте коэффициенты использования азота "аммиачной селитры были в

большинстве случаев на 10—20% выше по сравнению с вариантами, где с 1974 г. удобрения не вносились (табл. 6, 7).

Таблица 6

Использование озимой пшеницей азота почвы и удобрения ;

(ереднеокультуренная почва)

Использовано азота растениями, г/делянку Азот удобрения, % ог общего выноса о 5 о - г; и 3. Чі со 0Э Коэффициент использования азота удобрения растениями, %

Фон Доза азота, кг/га всего 3 • 9- о и удобрения Дополни использо азота по г/делянк; изотопным методом А'і ! 8 ж я 5 з-з- «До О.Х Ї-

1 0 1.32 1.32

1,24 1.24

40 2,04 1.43 0.61 29.9 • о.м 61.0 72.0

1,96 1,33 0,63 32.1 0,09 63,0 72,0

80 2.59 1.62 0.97' 37,5 0.30 48.5 63.5

2,42 1,33 Ш 43,0 0,14 50,2 59,5

120 2.93 1.62 1.31 44.7 ' 0.30 43.6 53.7

2,50 1.20 1,30 52,0 (—0,04) 43,4 42,0

2 0 •Ц90 1.90

2,06 2,06 *

40 2.80 2.07 0.73 26,1 0.17 73.0 90.0

2,86 2,12 0,74 25,9 0,06 74.0 80,0

»0 3.55 2.42 1,13 31,8 0.36 50.5 82.5

3,40 2,20 1,20 35,3 0,14 60.0 67,0

120 4.00 2.54 1.46 36.5 0.48 48,7 70.0

3,90 2,33 1.57 40,3. 0,27 52,3 61,3

3 0 1.96 1,96

1,93 1,33

40 2.80 2_31 0.68 • 23.5 0.25 68.0 93.0

2,79 2,оа 0.71 25.4 0,12 71,0 86,0

80 3.06 2.56 1,10 30.1 0.60 53.0 85.0

3,3а .2,12 1,23 36,7 0,16 . 61,5 .71,0

120 ' 3.9Й 2.59 1Д7 34.6 0.63 45.7 66.7

3,79 2,20 1,59 . 42,0 0,21 53,0 62,0

С повышением почвенного плодородия увеличивалось также влияние азота удобрения на размер дополнительной иммобилизации озимой пшеницей азота почвы,, что обуславливало более высокие коэффициенты использования азота

Использование озимой пшеницей азота почвы и удобрения

(¡хорошоокультуренная почва)

Использовано азота! растениями, г/делянку к ® в а.«3 <о Я о ж _ л 2 а О ^ СО ш £ >> Коэффициент использавания азота удобрений растениями, %

Доза азота, кг/га всего почв и удобрения Азот удо % от об выноса р § § ё оия? к 2 К С о и о Ц ЧІйї изотопном методом разностным методом

О 1,73 1.73

1,65 1,65

40 2.49 1,82 0.67 26.9 0.09 67,0 76.0

1 1,81 0,66 26,7 0,16 . Ы>,1) 82,0

80 3.01 1.84 1.17 .38.9 0,11 58.5 64.0

3,20 2,1» 1,02 31,9 0,53 51,0 77,5

120 3.48 1.85 1.63 46.8 0.12 ' 54.3 ' 58.3

3,Ш 2,25 1.44 39,0 . 0,60 4»,0 68,3

0 2.45 2.45

227 2,27

40 3.42 2.70 0.72 21,1 0.25 72.0 97.0

3,22 2,47 0,75 23,3 0,20 75,0 95.0

№ 4.27 3.00 1,27 29.7 0.55 63.5 91,0

3,90 2,74 1.10 29,8 0,47 58,0 81,5

•4.27 3.00 1.27 29,7 0.55 63.5 . 91.0

• 3,90 2,74 1.16 29,8 0,47 58,0 81,5

120 4.90 3.22 1.68 34.3 0.77 56.0 81.6

•4,34 2,Ь0 1,54 35,5 0,53 51,3 Ш,0

0 2,42 2.42

2,09 2.09

40 3.36 2.59 0.77 22,9 0.17 77,0 94.0

3,02 2,26 0,70 25,2 0,17 76,0 93,0

80 4.22 2.89 1.33 31.5 0.47 66.5 90.0

3,72 2,57 1,15 30,9 0,48 57,5 81,5

120 4.70 2.94 1.76 37.5 0,52 . 58.6 76.0

4,да 2,70 1,39 34,0 0,61 . 46,3 66,7

удобрения, определенные разностным методом по сравнению с изотопным.

4. Баланс азота удобрения в системе «почва-растение»

а) Микрополевые опыты Исследованиями установлено, что коэффициенты использования меченного азота аммиачной селитры .озимой 12;

пшеницей * зависели от дозы удобрения, окультуренности и предшествующей удобренности ПОЧВЫ; .. _

На среднеокультуренной почве они колебались от 43,4 до 74,0%, хорошоокультуренной почве — от 46,3 до 77,0%. а на слабоокультуренной почве составляли 6,0—19,0%. Длительное внесение минеральных и органических удобрений в севообороте (фон 2. и 3) способствовало лучшему использованию озимой пшеницей азота аммиачной селитры (на 5—10%) по сравнению с вариантами, где. удобрения в севообороте не вносились с 1974 г. (табл. 8, 9).

I . С повышением дозы азота: удобрения коэффициенты его

использования растениями значительно снижались. В среднем при внесении N120 они были на 15—20% ниже, чем в вариантах, где азот вносили из расчета 40 кг/га.

Наряду с использованием часть азота аммиачной селитры закреплялась в почве, а часть его терялась в газообразной форме. На слабоокультуренной почве закрепление азота удобрения в почве было низким - (5,8—12,1%), в то время как потери его достигали 71,3—88,2% (табл. 7, 8). На средне-и хорошоокультуренной почвах.потери, азота удобрения были ниже, а закрепление выше, чем на слабоокультуренной почве, и составляли соответственно 5,9—40,9,% и 15,5—26,0%. Повышение дозы азота удобрения с 40 до 120 кг/ra увеличивало его потери из этих почв в . 1,9—4,8 раза, и практически не оказывало влияния на размер закрепления азота селитры в почве. #

Содержание в почве меченного I5N азота аммиачной селитры в минеральной форме во всех вариантах опыта: не превышало 0,1% от внесенного количества, поэтому в таблицах не приводится. . .

Аналогичные данные .были также ■ получены на среднеокультуренной почве при орошении озимой пшеницы (таблица не приводится). " . .

б) Вегетационные опыты |

Результаты исследования в вегетационных опытах' с дерново-подзолистой окультуренной (1982 г.) и неокультурен-ной (1984 г.) почвами показали, что коэффициенты использования азота аммиачной селитры кукурузой обуславливались сроком и способом его внесения. Наибольший! размер использования азота удобрения растениями (50—56%) наблюдался при внесении части его 1/2 нормы до посева и в период интенсивного роста — в, фазу 6—7 листьев—цветения: кукурузы (табл. 10). Применение всей нормы азота до посева■ (N120), а также Ыбо до посева и N6o в ранние (фазу 3—4 листьев) или слишком поздние (фазу формирования зерна) подкормки, как и 2—5-кратное внесение аммиачной селитры-,

.....Таблида8

Баланс азота аммиачной селитры на слабо-и среднеокультуренной почвах

(микрополеаые опыты) •

Фон Доза азота Использовано растениями Закрепилось в почзе Потери

кг/га г/де-' ляяку

мг/дел. | ■% мг/дел. I % мг/дел. \ %

Слабоокультуренная почва»

40 1 185 18.5 102 10.2 713 71.3

142 14,2 121 12,1 737 .73,7

80 * 2 272 13.6 170 8.5 1558 77,9

156 7 ,8 150 7,5 1Ш4 «4,7

120 з 252 8.4 210 7,0 2533- 84,6

180 6,0 174 5.8; 2646 8»,2

Среднеокультуренная.почва

40 I . £07 60.7 180 18.0 .213 21.3

627 ' 62,7 223 оо 'Ї 150 15,0

80. 2 968 48.4 330 16.5 702 35.1

1036 51,8 356 17,8 608 30,4

/120. э 1308 43.6 465 15.5 1227 40.9

1305 43,5 486 16.2 1209 40,3

40 1 730 73 186 16.6 84 8.4

735 73.5 198 19.8 67 6,7

80 2 1130 56.5 498 24.9 372 18.6

1204 60.2 436 21,8 ЗШ 18,0

120 з 1464 48.8 612 20.4 624 30.8

1572 52,4 567 18,9 861 і 28,7

40 1 682' 68.2 218 2)1.8 100 .10.0

710 71,0 205 20.5 . 85 8.5

80 2 1100 55.0 520 26.0 380 19,0

1230 61,5 486 ^ 24,3 284 14,2

120 3 1365 45,5 672 22.4 963 32.1

1590 53.0 561 18.7 849 2&.3

Примечание. Здесь от в табл. 9 числитель—1983 г.; знаменатель —1984' г.

в подкормку, снижало коэффициент использования азота удобрения растениями до 30,0—46,8%.

При внесении азота удобрения наблюдалось увеличение размера использования растениями азота почвы, о чем свидетельствуют более высокие коэффициенты использования, 14:

определенные разностным методом по сравнению; с изотопным.

Таблица 9-

Баланс азота. аммиачной селитры - на хорошоокультуренной • почве

(микрололевые опыты)

Дом: азота Использовано Закрепилось в почве Потери

кг/га г/де- растениями

дякку мг/дел. ■% мг/дел. % мг/дел. %

40 1. 673 67,3 224 22.4 103 10.3

655 65,5 205 20,5 140 ' 14,О

80 • 2 1166 58.3 3&4 19.7 440 22,0

1 1016 60,8 406 20,3 578 28,9

120 3 1629 54Л 516 17.3 855 28,5

1440 - 48,0 540 18,0 1020 34,0

40 1 720 72.0 202 20.2 78 7Я

751 75,1 190 19,0 59 5.9

80 2 1268 63.4 480 21.0 252 12.6'

2 1160 58,0 496 24,8 344 17,2

120 . 3 1680 56.0 615 20.5 705 23.5

1536 51,2 6У6 23*2 768 25,6

40 1 774 77,4 167 16,7 59 5.9

760 76,0 ,179 ■17,9 61 ; 6,1

80 о 1330 66.5 452. 22,6 218 10.9

. 3 1150 ,57,5 5С0 25,0 350 17«5.

120 3 1755 58.5 549 ■ 18.3 696 - 23>2-

1392 46,4 729 24,3 879 29,3

Наряду с использованием 18,0—33,4% азота удобрения закрепилось:в почве и 19,2—45,9% терялось в газообразной форме. Причем, с повышением кратности внесения азота 1 аммиачной селитры закрепление его- в почве и газообразные потери = увеличивались. Наибольшие газообразные потери; азота удобрения как в г опыте 1982 г. (45,9%), так и в опыте. 1984 г. (40,7%) наблюдали при внесении всей, нормы>аммиач-, ной селитры до посева. Содержание в почве азота удобрения» в минеральной форме к= концу опыта было, незначительным, и колебалось в зависимости от срока его внесения>от, 0.2 до, 2,0%.

Таким образом, на основании данных, полученных в мик-: рополевых опытах, можно- сделать заключение, что использование азота удобрений озимой пшеницей зависит от! дозы его; внесения, окультуренности и предшествующей удобренности;

.:. . ' .. ' . _ Та б лица 10

Влияние срока внесения на баланс азота

в. вегетационном опыте с кукурузой1

Использо- Осталось в почве. % Коэффициент использования по разнице, %

вано '" растениями, % 15\' — органической 15,\— минеральной Потери, %

Вариант, - м О и ■•«• - § ь. О и 1 и 1 О и 1 и 1 С 1 и Я о и

2 • 3 4 5 0 і а ■ 9 10 . 11 35.8 42,4 51,0 55.3 56.0 50.0 4\5 40.0 ЗС.5 33.8 38,6 42,0 49,6 51.5 53.6 51,0 46.8 43.0 34.5 30.6 18,0 22.3 20.5 19.6 21,6 22,0 23.5 24,9 27.6 31,5 2^0 26,6 27,0 25.3 26,5 25,8 »27,2 28,5 30,0 33.4 0.3 (\2 0.3 аз 0,2 0,5 0.3 0,3 0,4 0,5 0,7 0,9 0,7 0,8 0,7 1,7 0.8 0.8 2,0 ЯО 45,9 35.1 28.2 25,0 22,2 26.5 32.7 34.8 35.0 31,2 40,7 3<\5 22,7, 22.4 19,2 21.5 25,2 27,7 33,5 34,0 65.4 •70,2 73,0 70|,5 71,6 61,0 70.0 64.5 «9,4 52,5 64,0 64.5 67,0 68.4 71.5 62.3 68.0 53,2 51.5 42,8

почв. Длительное применение органических и минеральных удобрений в севообороте способствует повышению коэффициента использования азота удобрений растениями и снижению его потерь из почвы. Из данных вегетационных опытов следует, что перенесение части азота аммиачной селитры из до-посевного срока в подкормку в фазы интенсивного роста кукурузы значительно увеличивало размер его использования и снижало газообразные потери.азота удобрения.

Выводы

1. В микрополевых опытах урожай и общий вынос азота озимой пшеницей находился в прямой зависимости от степени* окультуренности и предшествующей удобренности дерново-подзолистой .почвы. На длительно удобрявшихся органик ческими и минеральными удобрениями почвах урожайность озимой- пшеницы была на 22,7—39,0% выше по сравнению с почвами неудобрявшимися в течение 9—10 лет. Применение возрастающих доз (N40-120) азота аммиачной селитры сни* жало'- прибавку урожая от предшествующей удобренности: хорошоокультуренной и среднеокультуренной орошаемой почвы до 9,7—13,8%. 1 •

2: Внесение азота удобрения весной в фазу кущения ози» мой пшеницы на слабоокультуренной кислой почве не оказы» вало.влияния на урожай растений. .На средне?, .и хорошо»

окультуренной, почвах прибавка урожая* от внесения.- 40— 120 кг/га азота аммиачной селитры в зависимости от пред* шествующей удобренности почв составляла 22,5—76,1 %•

3. Эффективность азота удобрения в вегетационных, опы* тах с кукурузой зависела от срока его внесения. Наиболе вы* сокие урожаи сухого вещества и вынос азота кукурузой-получены при внесении 1/2 нормы азота до посева и 1/2 нормы в фазы 6—10 листьев. Внесение всей нормы азота до по* сева или перенесение части его в подкормку в фазе 3—4 листьев; цветения или формирования зерна, а также многократные подкормки снижали;эффективность удобрения.

4. Степень окультуренности и предшествующая удобрен* ность почв оказывали существенное влияние на размер' использования азота удобрения. Коэффициенты использования, определенные изотопным методом;, в микрополевом опыте на хорошоокультуренной почве составляли 46,3—77,0%, среднеокультуренной почве—39,0—75,0%, а на. слабоокультуренной почве — 6,0—19,0%. Повышение дозы азота аммиачной селитры с 40 до 120- кг/га снижало коэффициенты^ его использования озимой пшеницей на ; всех почвах соответственно на 17,0—24,0, 13,0—22,0 и 8,0—10,6%. Длительное применение органических и минеральных удобрений повышало на 5—10% коэффициенты использования азо* та-удобрения по сравнению с неудобряемой почвой. .

5. Коэффициенты использования азота ,5ЫН415Ы03 в вегетационных опытах варьировали в зависимости от срока его внесения от 30,6 до 56,0% и были выше при внесении 1/2 нормы до посева и 1/2 в период интенсивного роста кукурузы — 6—7 листьев — цветение. Применение всей нормы азота до посева, а также в поздние подкормки значительно снижало его использование растениями.

6. Внесение аммиачной селитры на окультуренных почвах, в.отличие от слабоокультуренной, увеличивало использование озимой пшеницей азота почвы, вследствие чего коэффициенты: использования, определенные разностным методом, были выше коэффициентов, определенных изотопным методом. В зависимости от дозы удобрения и предшествующей удобренности почв, коэффициенты использования, определенные разностным, методом, на хорошоокультуренной почве колебались в пределах 58,3—97,0%, среднеокультуренной орошаемой и неорошаемой почве, соответственно — 62,6—91,0 и 42,0—93,0%, и на слабоокультуренной почве — 7,7—21,0%.

7. Наряду с использованием азота 15ГШ4,5ЫОз растениями значительная часть его закреплялась в почве. В микрополевых опытах с озимой; пшеницей иммобилизация азота удобрения на средне- и хорошоокультуренной почвах составляла 15,5—26,0% и практически не зависела от дозы аммиач-

мой селитры- й' предшествующей удобренности] почв. На - ела--, боокультуренной почве;размер иммобилизации азота снижался до 5,8—12,1 %.. В вегетационных опытах с кукурузой; за--крепление азота* в почве колебалось в пределах 18,0—33,4% и. было выше при многократном внесении удобрения в подкормки..

8. Газообразные потери;азота в микрополевых опытах зависели от дозы, удобрения и окультуренности почв. На хоро-шоокультуренноЙ! почве они варьировали в пределах 5,9— 34,0%, среднеокультуренных— 6,7—45,5%, в то. время как , на слабоокультуренной почве они достигали 71,3—88,2% от внесенного количества. Повышение дозы, азота удобрения на средне- и хорошоокультуренных почвах с 40 до 120 кг/га увеличивало размер потерь в 1,9—4,8 раза, а на слабоокультуренной почве на 13,3—14,5%.

9. Размер газообразных потерь азота аммиачной селитры в вегетационных опытах не зависел от окультуренности почвы^ При внесении части азота удобрения (0,5 нормы) до-по--сева и части в фазу интенсивного роста кукурузы (6—10 листьев); газообразные его потери были наименьшими — 21,5—28,2%, а при : многократном внесении азота удобрения -в. подкормки и допосевном внесении всей нормы 1 аммиачной селитры потери азота увеличивались соответственно до • 23,5—33,4 и 40,7—45,9% от внесенного..

Ш

Объем 1'Л п. л.

Заказ 3064.

Тираж 100

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

Бесплатно