Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность разных сроков и приемов внесения карбамида на светло-серой лесной легкосуглинистой почве

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Эффективность разных сроков и приемов внесения карбамида на светло-серой лесной легкосуглинистой почве"

На правах рукописи

КРЫМОВА ЕЛЕНА АЛЕКСАНДРОВНА

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗНЫХ СРОКОВ И ПРИЕМОВ ВНЕСЕНИЯ КАРБАМИДА НА СВЕТЛО - СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ЛЕГКОСУГЛИНИСТОЙ ПОЧВЕ -Специальность 06.01.04 - агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Немчиновка 1998

Работа выполнена на кафедре агрохимии Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии.

Научные руководители: профессор, доктор с.-х. наук Юиротин Ю.Н1. доцент, канд. с.-х. наук Титова В.И.

Официальны оппоненты: доктор с.-х. наук, профессор Явтушенко В.Е., канд. с.-х. наук, ст. науч. сотр. Смирнов А.П.

Ведущая организация - Государственный центр агрохимической службы «Нижегородский».

Защита состоится 3 июня < ■, - 1998 г.

в 16 часов на заседании диссертационного совета К.120.05.01 во Всероссийском научно - исследовательском институте информатизации агрономии и экологии (ВНИИ «Агроэкоинформ») по адресу: 143013, Московская область, Одинцовский район, пос. Немчиновка-1, ул. Агрохимиков,6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Мерзликин А.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из первостепенных задач химизации земледелия является повышение эффективности удобрений, рациональное использование которых обеспечивает не менее 50% прироста урожайности. Вместе с тем, в последние годы возросла агроэкологическая необходимость регламентирования уровня минерального питания сельскохозяйственных культур, что, в свою очередь обуславливает необходимость проведения исследований по изучению эффективности новых технологических приемов применения удобрений. Таким образом, важное значение приобретает установление оптимальных сроков и приемов использования удобрений, что особенно важно в отношении азотсодержащих удобрений. Во-первых, потому, что из общего количества азота в почве только 1 - 2% приходится на легкодоступные минеральные формы, вследствие чего большинство сельскохозяйственных культур испытывают в нем недостаток. Во-вторых, - азотсодержащие соединения подвержены в почве быстрой (и не всегда в желательном направлении) трансформации. В качестве подтверждения последнему можно указать на "стремление" любого азотсодержащего соединения к превращению в окисленную (нитратную и нитритную) формы, легко отчуждающиеся из почвы с нисходящим током почвенной влаги, а также к улетучиванию в результате процессов денитрификации. Поэтому в настоящее время ведутся широкие научные поиски приемов и способов повышения эффективности азотных удобрений. Эксперименты последних лет показывают, что при правильном выборе формы азотных удобрений, способа их внесения, можно не только снизить потери азота из почвы, но и заменить дробное внесение однократным, экономически более выгодным (Гамзиков Г.П., 1985; Минеев В.Г., Ремне Е.Х., 1990).

Наиболее сложно найти оптимальное решение по вопросам сроков и приемов использования азотсодержащих минеральных удобрений применительно к озимым культурам, требующим соответствующего уровня обеспеченности усвояемыми соединениями азота как в осенний, так и в весенне - летний периоды вегетации и к культурам, отличающимся высоким выносом элементов из почвы и растянутым периодом питания.

В этой связи представляет интерес изучение сроков и приемов использования карбамида в условиях светло-серой лесной легкосуглинистой

почвы на озимм пшенице и сахарной свекле. Определенный интерес представляют ж следования по изучению последействия карбамида, поскольку эффективность удобрений не ограничивается только годом действия.

Цель н задачи исследований. Основной целью исследований по диссертационной работе является установление оптимальных сроков и приемов внесения карбамида под озимую пшеницу и сахарную свеклу, влияние их на урожай и качество культур в Волго-Вятском регионе (на примере Нижегородской области).

В задачи исследований также входило:

1. Определить границы миграции минеральных соединений азота по почвенному профилю в естественных (полевых) условиях.

2. Установить величину газообразных потерь азота из внесенных различными способами азотных удобрений (карбамида и аммиачной селитры).

3. Установить влияние различных сроков и приемов использования карбамида на содержание нитратов в сахарной свекле и в зеленой массе озимой пшеницы, а также на некоторые другие показатели качества культур.

4. Установить влияние ранее внесенного карбамида (как стандартного, так и модифицированных его аналогов: карбамида с ингибитором нитрификации АТГ и капсулированного карбамида) на урожай последующих культур.

Научная новизна работы состоит в том, что в условиях Нижегородской области, наряду с широко практикуемым дробным внесением азотных удобрений под озимую пшеницу и сахарную свеклу, изучена возможность осеннего внесения карбамида полной нормой совместно с фос-форно-калийными удобрениями.

Показано влияние стандартного карбамида и карбамида с ингибитором нитрификации АТГ (4-амино-1,2,4-триазол) на динамику содержания аммонийного и нитратного азота в почве.

Получены данные о влиянии различных сроков и приемов внесения карбамида на некоторые показатели качества озимой пшеницы и сахарной свеклы. Изучена эффективность стандартного карбамида, а также модифицированных его аналогов (карбамид с ингибитором нитрификации АТГ, капсулированный карбамид).

Практическая значимость работы. Результаты исследований позволяют рекомендовать в условиях Нижегородской области на светлосерой лесной легкосуглинистой почве осеннее внесение стандартного кар-

J

бамида совместно с фосфорно-калийными удобрениями под озимую пшеницу и сахарную свеклу.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и получили одобрение на научных конференциях сотрудников по итогам НИР в 1992-1994 годах в Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии. В 1997 году по материалам исследований были сделаны доклады на международной научно-производственной конференции, проходившей в г.Горки (Беларусская сельскохозяйственная академия), а также на конференции "Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан", проведенной в Институте экологии природных систем (г. Казань).

По материалам исследований опубликовано 2 работы.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 134 страницах, содержит 27 таблиц, 3 рисунка, 12 приложений. Список литературы включает 166 наименований, в т.ч. 14 на иностранных языках.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ

Экспериментальная работа выполнена в период с 1990 по 1994 годы. Обобщение полученных данных и анализ экспериментального материала проведены в 1995 - 1997 г.г. Всего за этот период было поставлено 10 опытов, из них 3 полевых, 4 вегетационно-полевых и 3 вегетационных , которые сопровождались лабораторными исследованиями. Все исследования проведены на светло-серых лесных легкосуглинистых почвах, сформированных на лессовидных покровных суглинках, агрохимическая характеристика которых представлена в таблице 1.

Таблица 1

Агрохимическая характеристика почв

Год закладки № опыта рНкс! Гумус % нг Б Т V, % р2о5 К20

опыта мг-экв на 100 г почвы по Кирсанову мг на 1 кг почвы

Полевые опыты

1991 1 4,7 1,5 2,9 9,8 12,7 77,2 57 205

1992 2 4,7 1,6 2,6 10,3 12,9 79,8 61 160

1993 3 4,6 1,3 3,3 12,4 15,7 78,4 52 175

Вегетационно-полевые и вегетационные опыты

1991 4,7 4,9 1,6 3,4 9,0 12,4 72,6 54 180

1992 5,8 4,5 2,0 3,4 10,8 14,2 76,1 75 165

1993 6,9 4,6 1,6 3,2 11,4 14,6 78,1 68 172

1994 10 4,5 1,6 3,3 10,2 13,5 75,4 60 175

Полевые опыты с озимой пшеницей (№ 1-3) ставили на опытном поле кафедры агрохимии Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии в учебно-опытном хозяйстве "Новинки". Они заложены методом рендомизированных повторений в 4-х кратной повторности. Общая площадь делянок в опытах составляла 66 - 154 м2.Озимую пшеницу высевали по занятому пару, в качестве которого использовали вико-овсяную смесь.

Программой опыта была предусмотрена промежуточная уборка озимой пшеницы на зеленую массу в фазу выхода в трубку - начала колошения. С этой целью на опытных делянках выделяли учетные площадки 2-5 м2. Учетная площадь делянок, с которой производилась уборка озимой пшеницы на зерно, составила 40-100 м2.

В опытах использовали следующие удобрения: двойной гранулированный суперфосфат, хлористый калий и карбамид как в "чистом" виде (без ингибитора нитрификации), так и модифицированный ИН АТГ. Агротехника возделывания озимой пшеницы типичная для Правобережья Нижегородской области. Дозы удобрений определены расчетным методом по полному выносу питательных веществ на запланированный урожай (40 ц/га). В процессе вегетации озимой пшеницы трижды отбирали почвенные образцы на глубину 0 - 100 см послойно, через каждые 20 см, для изучения миграции минерального азота в слое почвы 0-100 см.

Вегетационно-полевые опыты № 4-6 закладывали с сахарной свеклой на вегетационной площадке кафедры агрохимии Нижегородской ГСХА в сосудах из нержавеющей стали, вкопанных в почву. Доза удобрений составила по 63 мг д..в. МРК на 1 кг почвы. Перед закладкой опытов было проведено известкование по 1/2 нормы, расчитанной по гидролитической кислотности. Фоновые удобрения вносили в виде простого суперфосфата и хлористого калия . В качестве азотных удобрений использовали "чистый" карбамид, карбамид с ИН АТГ, капсулированный карбамид с полиэтиленовым покрытием и карбамид с ИН АТГ в полиэтиленовой капсуле. Капсула составляла 1,86% от массы удобрения.

Последействие азотных удобрений изучалось в 1991-1994 г.г. в вегетационных опытах № 7-9 с овсом. Для набивки сосудов Митчерлиха использована почва из 25-сантиметрового слоя сосудов опытов 4-6.

Для определения газообразных потерь азота из удобрений был заложен вегетационо-полевой опыт № 10, для чего использовали пластмас-

Г

совые сосуды Митчерлиха, которые вкапывали в почву. Азотные удобрения вносили в норме 500 мг N на 1 кг почвы.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ГЛАВА 1. Изучение динамики потерь азота из корнеобнтаемого слоя при разных приемах внесения азотных удобрений

1.1. Влияние приемов внесения карбамида на величину газообразных потерь азота из почвы

Потери азота в газообразной форме являются основной причиной снижения эффективности азотных удобрений во всех почвенно-климатических зонах страны (Бобрицкая М.А., 1974; Кидин В.В., Ионова О.Н., 1987). Однако установлено, что азот мочевины более стоек к выщелачиванию, чем азот других удобрений (Кореньков Д.А., 1976).

Результаты определений газообразных потерь азота представлены в таблице 2. Наибольшей величины газообразные потери азота достигали к 20-му дню после внесения азотсодержащих удобрений, а затем их величина начинала снижаться. Установлено, что наибольшие потери азота происходили при поверхностном внесении карбамида. При внесении аммиачной селитры поверхностно потери оказались небольшими. Значительные потери азота наблюдаются также при неглубокой заделке карбамида в почву (в слой 0-5 см). При внесении карбамида под глубокую обработку почвы

Таблица 2

Величина газообразных потерь азота при внесении азотных удобрений

№ Потери азота по срокам опреде-

ления, мг N на сосуд В сумме

вар Варианты опыта через .... дней после закладки опьгга за 40 дней

13 20 40

1 Контроль без удобрений 0,0 0,02 0,0 0,02

2 СО(ЫН2)2 в слой 0 - 20 см 0,02 0,08 0,01 0,11

3 СО(Ш2)2 в слой 0 - 5 см 4,64 7,29 6,97 32,34

4 СО(ИН2)2 поверхностно 14,60 19,24 8,46 42,30

5 МН4МОз поверхностно 0,04 0,18 0,02 0,24

£

(в слой 0-20 см) газообразные потери резко снижаются.

Таким образом, основываясь на результатах наших наблюдений, следует отметить, что при более глубокой заделке данного удобрения можно значительно снизить его газообразные потери.

1.2. Влияние приемов внесения карбамида на миграцию минеральных форм азота в корнеобитаемом слое почвы

Наблюдения за миграцией минеральных соединений азота по почвенному профилю на глубину до 100 см в течение вегетационного периода озимой пшеницы показали следующее. На вариантах с использованием как стандартного карбамида, так и карбамида с включением в его состав ингибитора нитрификации, количество минерального азота (NH4 и NO3) в почве было большим по сравнению с контрольным вариантом. Содержание аммонийного азота значительно колебалось во все годы проведения исследований. Количество аммонийного азота перед уходом растений в зиму (ноябрь) и в период начала отрастания озимой пшеницы (апрель) было практически одинаковым во все годы. К концу вегетации растений (июль) содержание аммонийного азота по всему почвенному профилю снижалось.

В отношении нитратного азота наблюдается следующая закономерность. Основное его количество на всех вариантах концентрируется в слое 0-60 см. Причем в ноябре на варианте с использованием карбамида с АТГ во все годы количество нитратного азота в почве было меньшим по сравнению с вариантом, где использовался стандартный карбамид. К апрелю, когда действие ингибитора нитрификации заканчивается, содержание нитратов на обоих вариантах выравнивается.

Таким образом, на варианте с использованием карбамида с АТГ в начале вегетации наблюдается снижение суммы минерального азота в почве. Причина этого в том, что содержание нитратного азота в почве снижается, а увеличения доли аммонийного азота не происходит.

г

ГЛАВА 2. Агрономическая оценка сроков и приемов внесения карбамида

2.1. Влияние сроков и приемов внесения карбамида на урожай зерна и зеленой массы озимой пшеницы

Вопрос о целесообразности допосевного внесения азота под озимую пшеницу в настоящее время является весьма актуальным и остается недостаточно изученным.

Существующие технологии возделывания озимой пшеницы допускают допосевное применение азота в небольших дозах только на бедных почвах и после худших предшественников. Большую же часть дозы азота или даже всю ее рекомендуется использовать при подкормках посевов в период вегетации растений (Ягодин Б.А. и др., 1993). Эти рекомендации, однако, пока не основываются па достаточном количестве экспериментальных данных, особенно если учесть зональное многообразие почвенных условий и меняющиеся погодные условия по годам.

Обобщенные результаты полевых опытов по урожайности зерна озимой пшеницы за все годы проведения исследований представлены в таблице 3. Результаты исследований показали, что эффективность карбамида во все годы была высокой. На вариантах с использованием стандартного карбамида сбор зерна был выше, чем на аналогичных вариантах, но с использованием карбамида, модифицированного АТГ.

Результаты исследований показали, что однократное применение стандартного карбамида под глубокую обработку почвы равноценно по своей эффективности дробному применению данного удобрения. Использование "чистого" карбамида полной нормой под предпосевную культивацию (вар. 7) вело к снижению урожайности зерна озимой пшеницы в 1992 и 1993 годах. В 1991 году снижение урожая на этом варианте, по сравнению с вариантами, где стандартный карбамид вносился либо полной нормой под плуг, либо дробно в 2 срока, недостоверно. Снижение урожайности зерна озимой пшеницы при внесении стандартной мочевины под предпосевную культивацию может быть связано с теми газообразными потерями азота из почвы, которые происходят при неглубокой заделке данного удобрения. По данным П.М. Смирнова (1977,1982) и некоторых других авторов эти потери могут составлять до 30% и более.

g

Подтверждением тому, что растения озимой пшеницы на вариантах с использованием карбамида с АТГ уже в начале своего развития либо несколько отстают, либо урожай на этих вариантах близок к урожаю растений на аналогичных вариантах, но с использованием стандартного карбамида, могут служить результаты промежуточных исследований по учету урожая озимой пшеницы на зеленую массу, представленные в таблице 3.

Сбор зеленой массы по годам исследований отличался незначительно. Наибольший урожай зеленой массы в среднем за три года исследований, также как и урожай зерна, был получен на варианте, где карбамид без ингибитора нитрификации применялся дробно: половина нормы - под плуг, а вторая часть - весной в подкормку . Самый низкий урожай зеленой массы, так же как и зерна, практически равный во все годы проведения исследований, получен на вариантах с внесением карбамида полной нормой под предпосевную культивацию в "чистом" виде или с ингибитором нитрификации АТГ. Таким образом, основные тенденции, наблюдаемые при характеристике урожая зерна озимой пшеницы, прослеживаются уже на ранних фазах ее развития в урожае зеленой массы.

В итоге за годы исследований выявлено, что наиболее эффективным приемом внесения азотного удобрения под озимую пшеницу является дробное применение карбамида без ингибитора нитрификации, где половина нормы используется под глубокую обработку почвы, а вторая часть -весной в подкормку. Не уступают данному приему внесения карбамида по своей эффективности и такие приемы, как внесение стандартного карбамида полной нормой под плуг, а также дробное внесение карбамида без ингибитора нитрификации (половина нормы - под предпосевную культивацию, а другая половина - весной в подкормку).

Влияния ингибитора нитрификации АТГ на урожай озимой пшеницы не установлено. Аналогичные данные получены и в исследованиях П.М. Смирнова и др.(1981), А.П.Куйдана, Г.П. Полоуса (1986), Г.П. Дубиков-ского (1990) и др.

Важным аспектом действия карбамида на урожай культур является накопление нитратного азота в растительной продукции. Поэтому в зеленой массе озимой пшеницы было определено содержания нитратного азота. По результатам этих определений можно отметить следующее: на вариантах с использованием карбамида, модифицированного ИН АТГ, коли-

Влияние сроков и приемов внесения карбамида на урожайность озимой пшеницы, ц/га

№ вар. Варианты опыта Урожай зерна по годам Урожай зеленой массы по годам

1991 1992 1993 среднее 1991 1992 1993 среднее

1 Контроль (Р120К90) - фон 24,1 23,7 16,6 21,6 97,5 93,3 72,0 87,6

2 Фон + Ш,20бИН 36,2 45,5 41,4 41,0 188,9 155,0 131,1 158,3

3 Фон + I N,20 С ИН 36,0 42,2 34,4 37,5 155,6 148,0 123,9 142,5

4 Фон + I N60 с ИН + IIIN60 б ИН 36,8 42,4 39,0 39,4 138,3 158,0 139,0 145,1

5 Фон +1 N60 б ИН + IH N«) б ИН 39,1 46,4 40,5 42,0 175,4 172,6 158,2 168,7

6 Фон + IN60 с ИН + III NVjO с ИН 35,1 39,4 36,2 36,9 133,2 148,1 136,7 139,3

7 Фон + II N12o б ИН 36,9 38,0 30,2 35,0 130,4 135,0 128,5 131,3

8 Фон + II N120 с ИН 30,5 35,2 27,4 31,0 132,7 118,0 137,8 129,5

9 Фон + IIN60 с ИН + IIIN60 б ИН 33,8 39,3 34,1 35,7 151,9 143,0 119,4 138,1

10 Фон + IIN60 б ИН + IIIN60 б ИН 37,2 44,8 41,0 41,0 177,8 168,0 139,9 161,9

U Фон + IIN60 с ИН + III К,о с ИН 33,8 40,4 31,5 35,2 148,1 135,0 117,5 133,5

НСР05 5,38 2,10 6,80 14,4 13,8 12,5

Примечание: I - внесение удобрений под плуг

II - внесение удобрений под культиватор

III - внесение удобрений весной в подкормку

чество нитратов снижалось по сравнению с аналогичными вариантами, где карбамид применялся в чистом виде. Исследованиями отмечено влияние сроков внесения карбамида на содержание нитратов в зеленой массе озимой пшеницы. Так, на вариантах с применением модифицированного или стандартного карбамида в один прием (либо под плуг, либо под культиватор), содержание нитратов в зеленой массе было выше, по сравнению с вариантами, где азотное удобрение применялось дробно.

Различные сроки и приемы внесения карбамида могут также влиять на химический состав растений, а соответственно и на качество урожая. В наших исследованиях было проведено определение содержания общего азота, фосфора и калия в зеленой массе, а также в зерне и соломе озимой пшеницы. Было также рассчитано содержание сырого белка в зерне.

По данным ряда экспериментов с различными культурами, проведенных в полевых условиях (Муравин Э.А., 1979,1989; Смирнов П.М. и др., 1981, 1987; Перспективы..., 1986 и др.), существенных отличий в относительном содержании основных элементов питания в растениях при использовании ингибиторов нитрификации не наблюдалось. По результатам наших исследований получены следующие данные.

Использование карбамида с включением в его состав ингибитора нитрификации АТГ не оказало влияния на содержание общего азота, фосфора и калия как в зеленой массе, так в зерне и соломе озимой пшеницы. Вместе с тем, содержание общего азота в зерне и соломе изменялось в зависимости от сроков и приемов использования карбамида. Наибольшее содержание сырого протеина в зерне озимой пшеницы получено на вариантах с внесением как стандартного, так и модифицированного карбамида полной нормой в один прием ( под плуг, либо под предпосевную культивацию).

Таким образом, в проведенных полевых исследованиях с озимой пшеницей получено:

- по влиянию на урожай озимой пшеницы наиболее эффективным приемом внесения карбамида оказалось дробное внесение стандартного карбамида, где половина нормы внесена с осени под глубокую обработку почвы и вторая половина - весной в подкормку. Использование стандартного карбамида полной нормой под плуг было столь же высокоэффективным;

- включение ингибитора нитрификации АТГ в состав карбамида не влияет на урожай озимой пшеницы, но ведет к снижению содержания нитратов в зеленой массе;

- содержание основных элементов питания (ИРК), а также содержание сырого протеина в растениях озимой пшеницы не зависит от наличия ингибитора нитрификации в составе карбамида, но изменяется в зависимости от сроков и приемов внесения карбамида.

2.2. Влияние сроков и приемов использования карбамида на урожай и качество сахарной свеклы

Вопросы сроков применения азотных удобрений под сахарную свеклу во многом являются дискуссионными. Исследований на эту тему сравнительно немного и проведены они в различных почвенно - климатических условиях, а полученные результаты неоднозначны.

По мнению В.И.Куракова ( 1992 ) в зоне неустойчивого увлажнения азотные удобрения под сахарную свеклу вносятся в основном с осени. Иной точки зрения придерживаются такие ученые как Э.И.Шконде, Благовещенская З.К. (1973), Ж.Т. Головащук и др. (1974), Б.Г.Хвощева. (1977), П.М.Смирнов. (1982) и другие. По причине потерь азота вследствие вымывания они не рекомендуют осеннее внесение азотных удобрений под сахарную свеклу. Работами П.Н.Шияна ( 1986, 1987, 1989 ) установлено, что сахарная свекла использует всего 20 - 35% осенних запасов минерального азота пахотного слоя.

Данные по урожайности основной ( корнеплод ) и побочной ( ботва ) продукции, а также по их соотношению представлены в таблице 4. Наиболее примечательным в исследовании является то, что обычно не рекомендуемое из-за боязни потерь азота вследствие вымывания осеннее внесение карбамида было не менее эффективным, чем весеннее внесение. Использование же модифицированных аналогов карбамида как при осеннем, так и весеннем способах внесения не оказало дополнительного положительного влияния на урожай сахарной свеклы (за исключением варианта с "комбинированным" использованием карбамида, который оказался самым высокоэффективным в опыте).

Показатель соотношения массы ботвы к массе корнеплодов значительно изменялся по годам. Наименьшее соотношение зафиксировано

Влияние сроков и приемов внесения карбамида на урожай сахарной свеклы и соотношение корнеплодов к ботве

№ вар Варианты опыта Корнеплод, г/сосуд Ботва, г/сосуд Соотношение корнеплод: ботва

1991 1992 1993 среднее 1991 1992 1993 среднее среднее за 3 г.

1 Контроль РК (фон) 1258,0 382,8 646,3 762,4 917,5 329,3 268,8 505,2 1х) 0,66

2 Фон + О Ым 1724,6 802,0 1010,0 1178,9 1214,8 532,5 507,5 751,6 1 0,64

3 Фон + О сИН 1776,5 524,1 1055,0 1118,5 1428,7 581,0 507,5 839,1 1 0,75

4 Фон + О в капсуле 1514,4 548,3 942,5 1001,7 1073,4 666,7 575,0 771,7 1 0,77

5 Фон + О Н* с ИН и в капсуле 1443,6 489,4 985,0 972,7 913,7 612,0 446,3 657,3 1 0,68

6 Фон + В 1894,7 783,9 1025,0 1234,5 1225,1 531,6 585,0 780,6 1 0,63

7 Фон + ВК„с ИН 1641,0 633.5 890,0 1054,8 1575,4 609,7 683,8 956,3 1 0,91

8 Фон + ВЫМ в капсуле 1709,2 628,8 1085,0 1141,0 1430,2 681,5 696,3 936,3 1 0,82

9 Фон + О Км с ИН и в капсуле 1666,1 666,6 1065,0 1132,6 1199,4 687,2 542,5 809,7 1 0,71

10 Фон + О N.. 2/3 с ИН+ В Км 1/3 без ИН 1983,9 877,7 1155,0 1338,9 1157,4 593,6 662,5 804,5 1 0,60

НСР05 179,9 64,2 85,0 133,1 57,9 69,3

Примечание: О - внесение удобрений с осени в слой почвы 0-25 см (имитация внесения под плуг);

В - внесение удобрений весной в слой почвы 0-5 см (имитация внесения под культиватор) х) - за 1 принята масса корнеплодов

в 1993 году, а наибольшее - в 1992 году, поскольку вегетационный период 1993 года характеризовался меньшим количеством осадков, по сравнению с 1992 и 1991 годами и более низкой температурой воздуха, что в конечном итоге могло повлиять на отток питательных веществ из ботвы в корнеплод.

Наряду с учетом урожая в опыте проводились также - и это было одной из основополагающих задач исследования - определения содержания нитратов в продукции урожая. Данные по содержанию нитратов в сахарной свекле приведены в таблице 5.

Таблица 5

Некоторые показатели качества сахарной свеклы (в среднем за 3 года)

Варианты опыта Содержание ЫОз, мг на 1 кг сырой массы Содержание сахара в корне плодах, %

корнеплод ботва

1 Контроль РК (фон) 98,0 206,6 19,3

2 Фон + О Ым 175,9 287,4 19,7

3 Фон + 01Мм с ИН 139,0 351,0 20,1

4 Фон + 01*1,, в капсуле 157,1 377,6 20,2

5 Фон + О с ИН и в капсуле 77,0 296,6 19,4

6 Фон + ВМм 151,4 470,8 19,7

7 Фон + ВК,сИН 124,1 437,9 19,6

8 Фок + В Кц в капсуле 201,1 452,7 20,4

9 Фон + О с ИН и в капсуле 107,9 346,8 20,4

10 Фон + О 2/3 с ИН+ ВМ„1/3 безИН 111,7 328,9 19,9

В целом за три года наблюдений отмечено невысокое содержание нитратов в корнеплодах и в ботве сахарной свеклы. При весеннем сроке внесения "чистого" карбамида и карбамида с ингибитором нитрификации, по сравнению с осенним сроком внесения этих удобрений, нитратов в корнеплодах аккумулировалось меньше. При осеннем использовании капсули-рованного карбамида количество нитратов в корнеплодах оказалось меньшим по сравнению с вариантом где использовался стандартный карбамид. При весеннем внесении, наоборот, меньшее количество нитратов отмечено на варианте с использованием "чистого" карбамида.

При использовании капсулированного карбамида с дополнительным включением в его состав ингибитора нитрификации отмечено самое низкое содержание нитратов в корнеплодах. Такая же тенденция наблюдается и на варианте с "комбинированным" внесением карбамида. Здесь содержание нитратов в корнеплодах сахарной свеклы оказалось меньшим, нежели на

вариантах с внесением немодифицированного карбамида как при осеннем, так и весеннем сроках внесения. При рассмотрении данных характеризующих содержание нитратов в ботве сахарной свеклы, можно отметить следующие закономерности. Во-первых, содержание Ж)з в ботве во все годы проведения исследований было выше, чем в корнеплодах сахарной свеклы. Во-вторых, при осеннем сроке использования как " чистого" карбамида, так и его модифицированных аналогов, содержание нитратов в ботве было меньшим, чем в аналогичных вариантах опыта с весенним внесением.

Наряду с определением содержания нитратов в растениях сахарной свеклы, был определен еще один важный показатель качества данной культуры - содержание сахара в корнеплодах (табл.5). Как показали исследования, карбамид и его модифицированные аналоги, во все годы проведения исследований достоверного влияния на содержание сахара в корнеплодах сахарной свеклы не оказали. Не зависело накопление сахара в корнеплодах от сроков и приемов использования карбамида.

Ежегодно, дважды за период проведения опытов (после прореживания и сразу после уборки сахарной свеклы) проводили анализ почвы на содержание минерального азота. Следует отметить, что минеральный азот в почве как в начале вегетации, так и после ее окончания представлен в основном аммиачной формой. К концу вегетации количество минерального азота снижается в среднем в 2,5 - 2,7 раза и становится практически равным на всех вариантах опыта.

В первой половине вегетации содержание минерального азота в почве значительно варьирует в зависимости от сроков и приемов внесения карбамида. Наибольшее его количество отмечено на вариантах с использованием стандартного карбамида как при осеннем, так и весеннем сроках его использования (вар. 2 и 6 ), на варианте с внесением ингибированного карбамида с осени (вар. 3), а также при "комбинированном" внесении карбамида (вар. 10). Поскольку имеющийся в почве азот, находился преимущественно в восстановленной форме (ЫН4Г), на вышеуказанных вариантах потери азота были незначительными, что в конечном итоге положительно повлияло на урожай корнеплодов.

В заключение можно отметить следующее. 1. Внесение карбамида под сахарную свеклу на светло-серой лесной почве целесообразно проводить в два приема: 2/3 нормы с ингибитором нитрифи-

У*

кации АТГ под глубокую обработку почвы осенью совместно с фосфорно-калийными удобрениями и 1/3 - в "чистом" виде весной на глубину 0-5 см.

2. Осеннее внесение стандартного карбамида в один прием с агрономической точки зрения по своей эффективности не уступает весеннему внесению данного удобрения перед посевом сахарной свеклы.

3. Сроки и приемы использования карбамида не влияют на накопление нитратов и содержание сахара в корнеплодах.

4. Содержание минерального азота в почве в период вегетации значительно варьировало в зависимости от сроков и приемов внесения карбамида.

5. Использование ингибитора нитрификации АТГ в конкретных почвенно-климатических условиях под сахарную свеклу целесообразно только при внесении с осени, при дробном использовании карбамида.

7. Использование капсулированного карбамида с содержанием полиэтилена 1,86%, а также капсулированного карбамида с дополнительным включением в его состав ингибитора нитрификации АТГ, при внесении под сахарную свеклу оказалось неэффективным.

2.3 Влияние сроков и приемов использования карбамида на урожай овса (изучение последействия)

Наряду с потерями минерального азота , связанными с процессами нитрификации и денитрификации, значительное количество азота может закрепляться в почве путем вовлечения его в органическое вещество. В последующем около половины иммобилизованого азота может реминера-лизоваться и быть усвоенным растениями (Гамзиков Г.П., 1985). В связи с этим возникает вопрос о доступности иммобилизованного азота. Однако, по вопросам эффективности последействия азотных удобрений существуют противоречивые сведения. Так, низкое использование остаточного азота в полевых условиях в последействии отмечали в своих исследованиях Ф.В.Турчин (1964), П.М.Смирнов и др. (1972, 1974). Вместе с тем, имеются данные и о положительном влиянии азотных удобрений на сельскохозяйственные культуры в последействии (Кореньков Д.А., 1976 и др.).

Нами проведены опыты по изучению последействия карбамида, внесенного под сахарную свеклу. Данные по урожайности зерна и соломы овса приведены в таблице 6.

Влияние сроков и приемов использования карбамида на урожай овса в последействии , г/сосуд

№ вар Варианты опыта Зерно . Солома

1992 1993 1994 среднее 1992 1993 1994 среднее

1 Контроль РК (фон) 17,8 13,7 17,3 16,3 15,4 11,4 12,4 13,1

2 Фон + ОЫ„ 21,2 15,0 17,8 18,0 18,0 12,9 14,7 15,2

3 Фон + О К, с ИН 17,9 18,6 19,8 18,8 15,6 16,0 15,0 15,5

4 Фон + 01\'и в капсуле 18,0 18,1 24,8 20,3 15,7 15,5 20,6 17,3

5 Фон + О с ИН и в капсуле 19,2 23,1 19,2 20,5 16,6 19,6 17,5 17,9

6 Фон + ВИ„ 21,4 18,5 17,5 19,1 18,5 15,9 13,5 16,0

7 Фон + В N.. с ИН 19,0 17,0 18,3 18,1 16,5 12,8 16,8 15,4

8 Фон + В Ым в капсуле 22,0 19,1 24,5 21,9 18,3 12,1 18.4 16,3

9 Фон + О Км с ИН и в капсуле 24,7 18,4 18,7 20,6 20,9 14,8 16,2 17,3

10 Фон + О Им 2/3 с ИН+ В N. 1/3 без ИН 20,1 20,0 18,9 19,7 18,8 16,9 15,3 17,0

НСР05 2,85 2,10 2,49 2,32 1,72 2,0

Характеризуя полученные результаты можно отметить, что в последействии различия в урожае между вариантами становятся менее выраженными, чем в прямом действии карбамида. Лучше проявили себя те варианты, на которых в прямом действии был получен низкий эффект, т.е. варианты с использованием капсулированного карбамида, а также карбамида с АТГ в капсуле, независимо от срока их внесения.

В зерне и соломе овса было также определено содержание общего азота, фосфора и калия. Содержание питательных элементов как в основной, так и в побочной продукции было практически равным на всех вариантах опыта, различные сроки и приемы использования карбамида в последействии не оказали влияния на содержание основных элементов питания в овсе.

ВЫВОДЫ

1. Внесение стандартного карбамида с осени под глубокую обработку почвы в условиях светло-серой лесной легкосуглинистой почвы не ведет к увеличению миграционных потерь нитратного азота из почвенного профиля и способствует снижению газообразных потерь азота из карбамида.

2. Наиболее агрономически эффективным с точки зрения влияния на урожай озимой пшеницы является дробное использование стандартного карбамида, когда половина нормы вносится под глубокую обработку почвы (под плуг), другая половина - весной в подкормку. Оно способствует получению прибавки зерна 20,4 ц/га по сравнению с контрольным вариантом. Использование стандартного карбамида полной нормой с осени под глубокую обработку почвы также является высокоэффективным приемом по влиянию на урожай зерна озимой пшеницы. Прибавка от данного способа внесения составила 19,4 ц/га.

3. Использование карбамида с включением в его состав ингибитора нитрификации АТГ ведет к снижению содержания нитратов в зеленой массе озимой пшеницы.

4. Содержание основных элементов питания (№К) и сырого протеина в растениях озимой пшеницы изменяется в зависимости от сроков и приемов внесения карбамида.

5. Наиболее эффективным приемом по влиянию на урожай сахарной свеклы является дробное использование карбамида: 2/3 совместно с ингиби-

//

тором нтрификации с осени под глубокую обработку почвы и 1/3 - в чистом виде весной с заделкой на глубину не менее 5 см. Оно обеспечивает получение прибавки корнеплодов на уровне 75,5% к контролю.

6. Внесение стандартного карбамида под сахарную свеклу с осени под глубокую обработку почвы в один прием по своей эффективности не уступает весеннему внесению данного удобрения всей нормой на глубину 0-5 см.

7. Сроки и приемы внесения карбамида не влияют на накопление нитратов и Сахаров в корнеплодах сахарной свеклы.

8. Использование ингибитора нитрификации АТГ в составе карбамида в конкретных почвенно-климатических условиях не влияет на урожай озимой пшеницы, а под сахарную свеклу целесообразно только при внесении с осени, при дробном использовании карбамида.

9. Использование капсулированного карбамида с содержанием полиэтилена 1,86% является неэффективным в прямом действии на сахарной свекле , но ведет к повышению урожайности овса в последействии.

10. Применение капсулированного карбамида с дополнительным включением в его состав ингибитора нитрификации АТГ по влиянию на урожай оказалось малоэффективным как в прямом действии на сахарной свекле, так и в последействии на овсе.

11. Внесение стандартного карбамида полной нормой под обработку почвы плугом наиболее эффективно по комплексу показателей, характеризующих окупаемость удобрений. При уровне эффективности 150% оно способствует получению 14,9 ц/га прибавки зерна на каждый использованный килограмм 1ЧРК , обеспечивая при этом энергетическую эффективность, равную 1,93.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Крылова Е.А., Титова В.И. Трансформация и миграция минеральных соединений азота светло-серой лесной почвы как фактор ее продуктивности// Тез. докл. Междунар. науч - произв конф. - г.Горки: БСХА, 1997.- С.131-132.

2. Крымова Е.А. Агрохимические аспекты применения капсулированного карбамида на светло-серой лесной почве // Тез. докл. науч.- практ. конф. «Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан». - Казань,1997. - С.191-192.