Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ФОСФОРА И КАЛИЯ НА МИНЕРАЛЬНЫХ ПОЧВАХ ЭСТОНСКОЙ ССР
ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия
Автореферат диссертации по теме "ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ФОСФОРА И КАЛИЯ НА МИНЕРАЛЬНЫХ ПОЧВАХ ЭСТОНСКОЙ ССР"
ВСЕСОЮЗНАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК * ИМЕНИ В. И. ЛЕНИНА
ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
УДОБРЕНИЙ И АГРОПОЧВОВЕДШИЯ ИМЕНИ АКАДЕМИКА Д. Н. ПРЯНИШНИКОВА
~ % Ч На правах рукописи
РАУДВЯЛИ Эвальд Иосеиовнч > мвддщг смгоидомйстоияд мук
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ПРИМЕНЕНИЯ ФОСФОРА И КАЛИЯ НА МИНЕРАЛЬНЫХ ПОЧВАХ ЭСТОНСКОЙ ССР
Стцшшюггъ 06.01.04 — агрохжмяа
А в т оре ферат \ у ■
диссертации ва соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
{
iкур
ВСЕСОЮЗНАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ИМЕНИ В. И. ЛЕНИНА ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
УДОБРЕНИЙ И АГРОПОЧВОВЕДЕНИЯ ИМЕНИ АКАДЕМИКА Д. Н. ПРЯНИШНИКОВА
На правах рукописи
РАУДВЯЛИ Эвальд Иосепович
кандидат сельскохозяйственных наук
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ПРИМЕНЕНИЯ ФОСФОРА И КАЛИЯ НА МИНЕРАЛЬНЫХ ПОЧВАХ ЭСТОНСКОЙ ССР
Специальность 06.01.04 — агрохимия
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
,1.л С^маотек*
¡яосновед.::.л Сслихоз»
Москва 1974
Работа выполнена в отделе агрохимии Эстонского научно-исследовательского института земледелия и мелиорации в 1957—1972 гг.
Официальные оппоненты:
доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н. П. Карпинский, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Р, И. Тоомре, доктор сельскохозяйственных наук П. Д. Б ар б ал и с.
Ведущее предприятие — Центральный институт агрохимического обслуживания сельского хозяйства МСХ СССР.
Автореферат разослан . 1974 г.
Защита диссертации состоится «----.......... 1974 г.
в 10 часов на заседании Ученого Совета Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института удобрений я агро-почвоведения им. Д. Н. Прянишникова (г. Москва, ул. Прянишникова, 31) в конференц-зале.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВИУЛ.
Ваши отзывы по данному автореферату в двух экземплярах, заверенных печатью, просим направлять по адресу: 125003, Москва, ул. Прянишникова, д. 31, 'Ученому секретарю.
Ученый секретарь Совета
Третий, решающий год девятой пятилетки ознаменован замечательными успехами нашего народа в коммунистическом строительстве. Удалось существенно продвинуться вперед в решении той задачи, которую XXIV съезд КПСС определил как главную в области сельского хозяйства.
В настоящее время в Эстонской ССР количество вносимых на 1 га обрабатываемой земли минеральных удобрений в действующем веществе составляет более 165 кг, а к концу пятилетки оно должно повыситься до 210—225 кг. Для того чтобы обеспечить более эффективное использование удобрений, необходимо обратить большое внимание на разработку рациональных основ применения минеральных удобрений.
В Эстонии первые опыты по применению минеральных удобрений были проведены Фр. Шмальцом в Вана-Куусте-ском сельскохозяйственном институте (1834—1839), Фр. Бергом — в имении Сангасте, а первые сельскохозяйственные справочники на эстонском языке появились только во второй половине прошлого столетия. Это «Пылломехе ныуандья» («Советчик земледельца») (Pôllomehhe nôuandja, 1866) и «Теадус я сэадус пыллул» («Наука и закон на поле») (С. R. Jakobson, 1869),
Целенаправленная научно-исследовательская работа в сельском хозяйстве вообще и в рациональном применении удобрений — в частности началась в Эстонии с основанием, в 1910 г. Тоомаской болотной станции (яыне — экспериментальная база 'Гоома Эст. НИИЗиМ), в 1920 г. — Государственной сельскохозяйственной опытной станции в Арукюла, которая с 1924 г. находится в Куузику (N. Ruubel, 1937) (ныне — экспериментальная база Куузику Эст. НИИЗиМ), и в 1921 году — Агрякультурхимической опытной станции при Тартуском университете.
Первые определения потребности почв в удобрениях лабораторными методами были проведены в Эстонии на Государственной сельскохозяйственной опытной станции в 1928, а в массовом порядке они начались в 1957 году. Большие успехи в развитии сельскохозяйственной науки в Эстонии достигнуты после восстановления Советской власти.
Особенно большой размах получили эти работы после 1958 г., когда на базе Куузику была основана лаборатория
для определения потребности почв в удобрениях с проведением научно-исследовательской работы в этой области. Трудами А. Лиллема, О. Халлика, Р. Тоомре и других ученых создана твердая основа для научно-исследовательских работ в области агрохимии,
Факторов, влияющих на эффективность применения минеральных удобрений, много и условно их, по нашему мнению, можно подразделить на две группы. Первую группу составят факторы, которые необходимо учитывать при применении удобрений. Это — почва и ее свойства, характер культурного растения на уровне сорта, оптимальные сроки применения удобрений и т. д. Вторую группу составят факторы, от которых также зависит эффективность применяемых удобрений и часто даже в большей степени, так как они не подчиняются регулированию и их невозможно предвидеть. Это в основном такие климатические факторы, как интенсивность солнечной радиации, количество осадков и их распределение в почве, температура и т. д.
В настоящей работе изучаются некоторые факторы, влияющие прежде всего на эффективность применения фосфорных и калийных удобрений.
В проведенных нами в 1957—1972 годах полевых, рамочных и вегетационных опытах, а также в лабораторных исследованиях изучались следующие вопросы:
1. Содержание лактатнорастворимого фосфора и калия в почвах и их реакция;
2. Изменения в содержании лактатнорастворимого фосфора н калия, а также рН в почве в вегетационный период;
3. Поглощение (фиксация) фосфора и калия почвой;
4. Усвоение растениями фосфора и калия почвы;
5. Влияние фосфорных и калийных удобрений на урожай и содержание лактатнорастворимого фосфора и калия в почве;
6. Влияние суммарной радиации в период роста растений н сроков сева на величину и качество урожая ячменя;
7. Влияние концентрации удобрений в почве на урожай ячменя;
8. Эффективность удобрений в колхозах и совхозах Эстонской ССР.
Работы проводились в отделе агрохимии Эстонского научно-исследовательского института земледелия и мелио-
рации на экспериментальной базе Куузику. Некоторые почвенные анализы и полевые опыты проводились совместно с Республиканской (зональной) агрохимической лабораторией. Почвенные образцы первого тура агрохимических исследований были собраны почвоведами ГПИ «Эстсельхозпроект», которые оформили агрохимические карты хозяйств и подвели итоги по административным районам. Результаты исследований обрабатывались методами математического анализа в вычислительном центре института.
УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Экспериментальная работа проводилась химическими и биологическими (полевые, в том числе мелкоделяночные, рамочные и вегетационные опыты) методами.
Методика и приборы для определения потребности почв в удобрениях
Средние почвенные образцы сушились в сушильном шкафу (ориг.), в который одновременно можно поместить до 12 тыс. почвенных образцов, в потоке воздуха (около 1 м/сек) с подогревом до + 30°С.
После критического рассмотрения ряда методов за основу был взят метод Эгнера-Рима (Н. ШеЬш, 1958), в который мы внесли существенные изменения, но сохранили все концентрации и соотношения, предусмотренные Эгнером-Римом. Изменения заключаются в замене фильтрации суспензии седиментацией и некоторых объемов жидкости в ходе анализа (Э. Раудвяли, 1965).
Реакция почвы (рН) определяется в солевой суспензии электрометрически семи электродным рН-метром «Куузи-ку-7» (ориг.) (Э. Раудвяли, 1962),
Усовершенствование методики и создание новых оригинальных приборов (ротатор-взбалтыватель, дозатор-деканта-тор ДД-15, дозатор-автомат типа Д-2, дозатор-автомат типа Д-1М и некоторые другие) позволили создать лабораторию, пропускная способность которой составляла до 1200 почвенных образцов в день с определением в каждом образце лак-татнорастворимых форм фосфора и калия, а также рН.
Определение поглощения фосфора в калия почвой
Поглощение калия и фосфора почвой определяли из лак-татиого раствора (0,04 н, — по лактату кальция и 0,02 н. — по HCl). Это соответствует рабочему раствору, принятому в методе Эгнера-Рима. В исходный раствор добавляли фосфор и калий из расчета 20 мг Р2О3 и 20 мг КгО на 100 г почвы. После 1,5-часового взбалтывания на ротаторе при отношении почва : раствор 1: 50 в фильтрате определяли содержание фосфора и калия. Одновременно с этим определяли содержание фосфора и калия по Эгнеру-Риму. Количество поглощенного калия (фосфора) определяли по разности. Поглощенный калий (фосфор) выражали в процентах от прибавленного калия (фосфора), поглотительную способность — в м иллипроцентах (1 м% - 1 мг/100 г почвы).
Определение фиксации калия
Определение фиксации калия почвой с помощью попеременного увлажнения и высушивания и попеременного замораживания и оттаивания проводится следующим образом. Из каждого образца почвы берут четыре навески1 (соответственно четырем вариантам опыта). К первой навеске почвы прибавляют 10 мл дистиллированной воды, а к трем остальным — такое же количество раствора хлористого калия из расчета 7,5, 15 и 30 м% КгО. Для определения фиксации калия, происходящей в результате попеременного увлажнения и высушивания, чашечки с почвой помещают в термостат при +40'С, где высушивают ее до воздушно-сухого состояния. Попеременное увлажнение и высушивание производится 5 раз. Последующие увлажнения производятся только водой. Этого достаточно для стабилизации процессов, протекающих в почве, которые условно называют «сухой» фиксацией.
Аналогичным образом изучалось влияние попеременного замораживания и оттаивания. Подготовленные образцы держали в холодильнике при —12°С в течение одних суток и оттаивали при + 20°С. Этот процесс повторялся 5 раз.
После обработки почв содержание в них калия определялось по методу Эгнера-Рима.
Для определения мокрой фиксации брали четыре навески по 4 г почвы и прибавляли к ним по вариантам 1 мл дистиллированной воды или раствора хлористого калия из расчета 7,5, 15 или 30 м% К20. После суточного отстаивания определяли лактатнорастворимый калий.
Калий, фиксируемый в результате попеременного увлажнения и высушивания, а также замораживания и оттаивания, вычисляют по разности между общей и «мокрой» фиксацией.
Фиксированным фосфором и калием в настоящей работе считались также те количества фосфора и калия, которые не усваивались растениями из фосфорных или калийных удобрений и которые не переходили в лактатную вытяжку (определения проводились в образцах, взятых после уборки урожая). Фиксированный фосфор или калий вычисляли по разности.
Методика мел коделяночп ых полевых и рамочных опытов
Мелко деляночные полевые опыты проводились на почвах, характеризующих основные типы почвенных районов Эстонии (К. Каэк, 1963) и различающихся по агрохимическим показателям. В мелкоделяночных полевых опытах исследовалась динамика лактатнорастворимого фосфора и калия, а также рН почвы и сроков сева на урожаи ячменя. Повтор-ность мелкоделяночных полевых опытов 4—6-кратная. Размер делянок — 1 ма.
В рамочных опытах исследовались динамика лактатнорастворимого фосфора и калия, а также рН почвы, усвояемость питательных веществ почвы и распределение фосфора и калия удобрений в почве между усвоенным, лактатнорас-творимым и фиксированным.
Для закладки рамочных опытов верхние почвенные горизонты были сняты на глубину 30 см. В образовавшиеся углубления были вмонтированы изготовленные из дюймовых досок рамы высотой 30 см с внутренней площадью 0,5 м2. Против горизонтальной миграции питательных веществ бока рамы были покрыты полиэтиленовой двухслойной пленкой. В образовавшиеся углубления помещались почвы, привезенные из разных мест республики. Перед заполнением почва просеивалась четыре раза через сито с ячейками диаметром 10 мм для получения однородности. Рамочные опыты были заложены весной 1964 года. Повторность 4-кратная,
В 1964—1967 гг. в них высевали ячмень 'Домен', овес *Нипп', райграс однолетний с тимофеевкой и тимофеевку на различных почвах (от дерново-подзолистых до дерново-карбонатных). Азотные удобрения вносили поверхностно, фосфорные и калийные — на глубину 8 см.
Почвенные образцы в мелкоделяночных полевых п рамочных опытах брали в 1364—1967 гг. в период с 10 апреля по 30 ноября 10-го, 20-го и 30-го числа каждого месяца 10 уколами из верхнего слоя до 20-сантиметровой глубины.
Для определения влажности почв почвенные образцы в рамочных опытах брали с глубины 0—10 и 10—20 см. Температуру почв измеряли термометрами Савинова.
В воздушно-сухих почвенных образцах лактатнораство-римые формы фосфора и калия определяли методом Эгнера-Рима, рН — электрометрически одновременно после окончания сбора почвенных образцов осенью.
Методика полевых опытов
Полевые опыты проводились в трех стационарах: на экспериментальной базе Куугику Зстонского НИИ земледелия н мелиорации на выщелоченной дерново-карбонатной почве с 1964 года, в колхозе Люганузе на дерново-карбонатной почве с 1567 года и колхозе Таэваскоя на дерново-подзолистой почве с 1963 года.
Делянки размером 40—120 м2. Повторность 4—6-кратная. Почвенные образцы брались до закладки опыта и ежегодно после уборки урожая.
Методика вегетационных опытов
Для вегетационных опытов в зависимости от поставленных задач применялась почва пахотного или подпахотного горизонтов.
В металлические сосуды, покрытые нитроэмалью, помещали 10 кг почвы с полевой влажностью, предварительно просеянной через сито с ячейками 10 мм. На 1 кг почвы применяли удобрений: N—40, а Р^О.з и КгО — из расчета 40г 80 или 160 мг, поливая ее по весу деминерализнрованпой водой до 70% от полной влагоемкостн.
Вегетационные опыты по изучению влияния суммарной радиации в период роста растений на количество и качество урожая ячменя проводили с поздним сортом 'Домен' и с ранним сортом 'Тамми'. Опыты проводились с двумя дозами (вариантами) азотных, фосфорных и калийных удобрений — 30 и 60 мг на 1 кг почвы. Повторность четырехкратная.
Для сокращения числа сосудов в сериях А-1 и А-2 в одном сосуде выращивали одновременно два сорта: на одной половине — 'Домен', на другой — 'Тамми', Для выравнивания освещенности сосуды систематически меняли местами.
Для выравнивания водного и воздушного режимов почв, интенсивности применения удобрений, температуры среды (почвы и воздуха) в вегетационных опытах серии А-1 сев проводился в один день, 25 апреля 136Э года.
Так как цель наших исследований заключалась в изучении влияния суммарной радиации в период роста растений на количество и качество урожая ячменя, то для получения светового дня различной длины, отвечающей соответствующему варианту опыта, существующий световой день необходимо было сократить с помощью частичного затемнения (варианты № 1—3 и 8—12) или увеличить его длину с помощью дополнительного освещения (варианты № 5—7), чтобы имитировать обстановку, существующую во время сева в разные месяцы. Только в варианте № 4 сохранялась естественная длина светового доя.
Для сокращения светового дня применялись куполы из фанеры, покрытые серебристой краской, которыми растения закрывались в определенное время. Для увеличения длины светового дня растения освсщались с расстояния 10 см электролампами мощностью 20Э ватт на каждый сосуд.
Для выравнивания температуры среды (почвы и воздуха) между вариантами сосудов, находящихся под куполом и под открытым небом, применялась принудительная вентиляция, обеспечивающая одинаковую температуру.
Суммы температур выше 5 и 10° в период роста растений были получены с гидр омет еостанции Куузику, так как мегеоплощадка находилась на расстоянии около 230 метров от места проведения опытов.
Суммарная радиация в период роста растений была получена путем умножения дневных сумм суммарной радиации (кал/смг), полученных из средних данные И. Ундла (I. ипсПа, 1967), с учетом фактической длины светового дня, месяца и величины фактической облачности в пределах изменчивости 0 4—1 2.
Соотношения, например 60: 6Э : 6Э, где они применяются, обозначают N : Р^Оз ; К^О в кг/га или мг/кг почвы в зависимости от опыта.
Результаты опытов и анализов обрабатывались в вычислительном центре Эстонского НИИ земледелия и мелиора-
ции методами математического анализа (N. Russi, J. Lepajôe, 1966).
Были использованы следующие показатели: общее число измеренных значений (п), среднее арифметическое (х, у), стандартное отклонение (S), коэффициент вариации {¿%)г коэффициент вариации по повторностям {SK% ), среднее квадратичное отклонение (S* } и ошибка среднего арифметического (Si %). Оценка взаимосвязи двух варьирующих величин производилась с помощью коэффициента корреляции (г) и множественного коэффициента корреляции (Л). В качестве достоверности вариации были вычислены наименьшие существенные разности (НДР) с достоверностью 95 и 99%.
Для учета факторов формирования урожая и их эффективности, а также баланса питательных веществ в земледелии Эстонии в 1938—1971 гг. мы использовали статистические материалы Министерства сельского хозяйства Эстонской ССР и опубликованные данные (Eesti Pôllumajandus. 1940; Е. Vint, 1946; Е. Raudvàli, 1958, Eesti rahvamajandus 1970. aastal, 1971).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
1. Содержание лактатнорастворимого фосфора и калия в почвах и реакция
Содержание лактатнорастворимого фосфора в почве.
Подстилающие и почвооиразующие породы почв Эстонии по содержанию фосфора являются бедными, поэтому бедны и образовавшиеся на них почвы. Исключение составляют только оболовые песчаники на северном морское побережье, содержание фосфора в которых так высоко, что они являются сырьем для производства фосфоритной муки и обесфторен-ных фосфатов.
Почвы Эстонии по результатам наших исследований характеризуются в общем как бедные фосфором. Среднее по республике содержание в почве лактатнорастворимого фосфора низкое — 5,5 м%. 41,4% всех почв содержат фосфора менее 3 м%. В 35 6% почв фосфора содержится от 3 до 7 м %. И только 8,7 % почв с высоким содержанием лактатнорастворимого фосфора. Это в основном дерново-карбонатные и дерново-карбонатные выщелоченные почвы, распро-
страненные вдоль побережья Финского залива, южнее залежей фосфоритов.
Агрохимические исследования проводились в Эстонии три раза. Первое из них носило прогнозирующий характер (К. ТагапШ, 1956). В связи с тем, что все исследования проводились по одинаковой методике, интересно сравнить данные 1-го тура, характеризующие агрохимические свойства почв, с данными, полученными в свое время К. Таранди и позже Республиканской агрохимической лабораторией (табл. 1).
Таблица 1
Процент почв с различиым содержанием лактатиорастворнмото фосфора и среднее его содержание в различные периоды исследований
Периоды Интервалы, Р2О1 в м% В среднем
исследований <3,0 3,1—7,0 7,1—14,0 14,1—28,0 > 28,0 по республике, м%
1949—1956 (по Таранди) 57 28,2 8,2 3.6 3,0 5,40
1957—1984 (1-й тур по Раудвяли) 41,4 35,6 14,3 5,5 3,2 5,52
1965—1970 (2-й тур по Раудвяли и Кевваю) 45,8 31.5 14,2 5.6 2,9 6,10
Увеличение содержания фосфора в почвах между 1-м и 2-м турами составляет 0,58 м%, или менее 0,1 м% в год,
Содержание лактатнорастворимого калия в почве. В ходе исследований мы выявили, что территории с повышенным за счет природных условий содержанием калия имеются во всех почвенных районах, но больше всего их в районах с преобладанием дерново-карбонатных почв. Бедные калием почвы распространены главным образом в южной Эстонии, где преобладают дерново-подзолистые почвы.
В целом по республике почв с низким содержанием КцО (до 5 м%), сильно нуждающихся в калийных удобрениях, имеется 30,2%. Обеспечить удовлетворительное питание растений калием в течение 1—2 лет смогут 36,2% почв. Без
применения калийных удобрений могут давать хорошие урожаи на протяжении длительного времени, в некоторых случаях — до 10 лет и более, 33,6% почв, имеющих достаточные запасы калия.
Агрономическая сравнительная оценка почв по содержанию лактатнорастворимого калия почв для трех периодов агрохимических исследований приведена в табл. 2.
Таблица 2
Процент почв с различным содержанием лактатнорастворимого калия н среднее его содержание в различные периоды исследований
Периоды Интервалы, КгО в м% F среднем по республике, м%
исследований до 5 6—10 11—20 ;выше 2Э
1940—1956 (до Таран ди) 16,8 40,6 20,3 6,3 10,4
1957—1964 (1-й тур по Раудвяли) 30,2 313,2 27,0 6,6 S,S
1955—1970 (2-й тур по Раудвяли к Кевваю) 21,6 35,3 33,0 9,6 11.1
Из приведенных данных следует, что содержание лактат-норастворимых форм калия в почве меняе:ся сравнительно быстро. Во время первого тура arpo.шмически¡с исследований процент почв, содержащих до 5 м% калия, значительно увеличился, а процент почв, содержащих 6—17 м% калия, уменьшился. Ео втором туре наблюдалось обратное явление. Процент почв с низким содержанием калия уменьшился, а со средним — увеличился. Б последнее время содержание лакл ат нораст воримых форм калия в почвах повышается систематически. Это вызвано увеличением применения калийных и пылевидных известковых удобрений, последние из которых содержат много калия (R. Ka'met, 1S64; О. НаШк, 1S65; Е. Turbas, 1Е6Э).
Увеличение содержания калия в почвах между 1-м и 2-м турами составляет 15 м%, или в среднем 0 25 м°/о в год. Повышение содержания калия в почва; щ иблигительно в 3 рага выше, чем повышение в них содержания фосфэра.
Оценивая существующий уровень применения фосфорных и калийных удобрений, а также тесную связь между применением фосфорных и калийных удобрений и лактатно-растворимых форм фосфора и калия, содержащихся в почве, меж тутовый период можно увеличить до 10 лет при условии, что во всех почвенных районах систематические исследования в стационарах проводятся ежегодно и ежегодно составляются планы применения удобрений во всех хозяйствах.
Реакция почвы. До 1939 года почти полностью отсутствовал материал о кислотности почв Эстонии. По данным А. Ныммика, почвы Эстонии не нуждаются в известковании, так как практически отсутствуют почвы с рН ниже 5,5 (О. НаШк, 1265).
Реакция почв, как известно, прежде всего зависит от свойств почвообразующей их породы. Эта зависимость очень четко проявляется на территории Эстонии, где кислые почвы развиты главным образом на девонских песках и глинах, карбонатные — на известняках и богатой кальцием морене.
Исходя из этого, самыми кислыми в республике являются дерново-подзолистые почвы юго-восточной и южной Эстонии. Почвы с рН ни лее 55 в почвенном районе приозерья Чудского озера составляют 76,0%, доходя местами до 86 3%. Сильнокислых почв (с рН ниже 4,5) больше вегго в почвенном районе южной Эстонии, где они составляют 19,8%. Меньше всего сильноккслых почв имеется в почвенном районе дер но во-карбонатных почв в северной и северо-западной Зстснки, где преобладают в основном нейтральные дерново-карбонатные почвы. Там их только 1,8%, а почв, требующих известкования, — 168%. По нашим данным 37,2% почв республики имеют рН ниже 5,6.
2. Изменения в содержании лактатнорастворымого фосфора и калия, а также рН в почве в вегетационный период
Для оценки изменений в содержании лактатнораствори-мого фосфора и калия в почвах использовались данные, полученные в рамочных и мелкоделяночных полевых опытах.
Изменения в содержании лактатнорастворнмого фосфора в вегетационный период и факторы их обусловливания.
По исследованиям Э. Талпсеппа (1955) содержание фосфора в почве наименьшим бывает весной и увеличивается к осени,
г
а по Э. Китсе (1956), самое низкое его содержание отмечается в июне и июле.
Предельные числа изменения содержания лактатнорас-творимого фосфора в вегетационный период наших рамочных опытов в различных почвах приведены в табл. 3.
Таблица 3
Пределы изменения содержавия Р^О^ (м %) и коэффициенты вариация (3%) (%) в рамочных опытах
Интервалы Р^Оз, м% м% 5%
До 3,0 0,1 Ь—'2,01 8,5—19,0
3,1—7,0 0.33—1,33 5,5—16,8
7,1—14,0 0,34—1,42 3,6—14,3
14,1—28,0 — —
Свыше 28,0 0,67—4,89 2.4—7,6
Из данных таблицы видно, что предельные изменения в содержании лактатнорастворимого фосфора увеличиваются с увеличением содержания фосфора в почвах, а коэффициент вариации уменьшается.
По данным мелкоделяночных полевых опытов предельные числа изменения содержания лактатнорастворимого фосфора, а также коэффициенты вариации выше соответствующих показателей рамочных опытов. Это вызвано микропестротой полевых почв.
Почти все изученные нами почвы характеризуются несимметричным изменением содержания лактатнорастворимого фосфора в вегетационный период. Весной во время взятия первых образцов содержание лактатнорастворимого фосфора в них бывает выше среднего, к лету оно начинает постепенно снижаться, пересекает линию среднего в июле— августе и продолжает уменьшаться до конца вегетации.
Уменьшение содержания лактатнорастворимого фосфора в почве совпадает с периодом, характеризующим самый интенсивный рост растений, когда усвоение фосфора растениями бывает самым высоким.
Применение фосфорных удобрений в количестве 45 и 90 кг/га при их равномерном распределении в горизонтальном направлении повышает содержание лактатнораствори-мого фосфора в почве, но не нарушает закономерностей его динамики в вегетационный период. Повышение содержания фосфора в почве было тем выше, чем ниже его исходное содержание.
Изменения в содержании лактатнорастворимого калия в вегетационный период. Изменения в содержании лактатнорастворимого калия вызывают биологические и физико-химические факторы. Самым существенным фактором является деятельность человека.
В почвах, очень хорошо обеспеченных лактатнораствори-мым калием (свыше 40 м % ), содержание калия в вегетационный период изменяется в довольно больших пределах — от 1,76 до 5,86 м%, а коэффициент вариации составляет соответственно 4,3—12,4%. Б мелкоделяночных опытах соответствующие цифры гораздо выше.
В почвах, содержащих 21—40 м% калия, изменение в содержат«! лактатнорастворимого калия в рамочных опытах колебалось в пределах 085—2 24 м%, а в полевых — в пределах 6.1—17,6 м%. В почвах, содержащих 11—20 м% калия, изменение в содержании лактатнорастворимого калия в рамочных опытах колебалось в пределах 0,82—2,93 м%, а в мелкоделяночных полевых — в пределах 2,3—18,5 м%. В почвах, содержащих калия до 10 м%, изменение в содержании лактатнорастворимого калия в рамочных опытах колебалось в пределах О 63—2,80 м%, а в мелкоделяночных — в пределах 1,7—9,3 м%.
Во всех изученных в рамочных опытах почвах изменения в содержании лактатнорастворимого калия в вегетационный период являются несимметричными. Этот факт свидетельствует о том, что в изменениях содержания калия существуют определенные закономерности. Содержание калия в почве самым высоким бывает весной и падает к осени или имеет минимум в июне—июле идя в августе и вновь повышается к осенне-зимнему периоду. В отдельные годы колебания в содержании калия в почве в вегетационный период бывают равными.
Изменение рН почвы в вегетационный период. Изменение рН почвы в вегетационный период в Эстонии изучал Э. Кигсе |Э. Китсе, 1956), получивший максимальные сдвиги рН.
В 1953 году сдвиг рН составлял 0,66, а в 1954 — 0,76 единицы.
На основе данных, полученных нами при проведении рамочных и полевых опытов, можно сделать вывод о том, что изменение рН почвы в рамочных опытах в однородной почве колеблется в пределах 0 03—0; 15 единицы, а в мелкоделя-ночных полевых — в пределах 0,04—0,7 единицы. Среднее изменение рН почвы в вегетационный период в рамочных опытах ниже 0,1 единицы, которое практически не выходит за пределы точности измерения, а в мелкодсляноч-ных опытах — ниже 0.4 единицы. Изменение рН почвы в вегетационный период сравнительно небольшое, но статистически достоверное.
Время взятия почвенных образцов для агрохимических исследований. При проведении агрохимических исследований по нашим соображениям необходимо исходить из двух аспектов: 1) взятия почвенных образцов для научно-исследовательских целей и 2) взятия почвенных образцов для определения потребности почв в удобрениях.
При взятии почвенных образцов для агрохимических исследований необходимо соблюдать разработанную для этих целей методику. При этом необходимо отметить, что даже самое тщательное соблюдение методики и техники взятия образцов не будет отвечать поставленным целям, если объект исследований не подготовлен. Не случайно поэтому разными исследователями получены разные, даже противоречивые данные в исследовании динамики агрохимических показателей в почве. Существуют определенные закономерности в изменении агрохимических показателей почв. В то же время имеются посторонние влияния («шум»), не позволяющие сделать правильных выводов. Наиболее крупным источником «шума» является сама почва. Все зависит от того, как почва подготовлена к исследованиям и достаточно ли она однородна. По содержанию питательных веществ неоднородными являются все почвы, одна — в большей, другая — в меньшей степени. Более точные данные будут получены тогда, когда почва для исследовательской работы будет соответственно подготовленной.
Изменения в содержании питательных веществ в почве, вызванные биологическими, гидротермическими и другими причинами, в вегетационный период по данным рамочных опытов (четырехлетние средние для 12 почв) составляли по фосфору ± 1,0 м%, по калию — ± 1,2 м%, а по данным мелко-
деляночных полевых опытов (средние 66 полевых опытов) — соответственно ± 2Л и 4,4 м %, Одновременно средние изменения в содержании питательных веществ в почве, вызванные неравномерным нх содержанием в ней, составляли по фосфору ±2.8 м%, а по калию — ±3 м%. Таким образом изменения в содержании питательных веществ в почве, вызванные ее микропестротой, подавляют изменения, вызванные сроками взятия почвенных образцов,
С учетом этого при взятии почвенных образцов для определения потребности почв в удобрениях самым благоприятным временем является послеуборочный период, когда можно дать оценку почве для получения урожая будущего года.
3. Поглощение (фиксация] фосфора и калия почвой
Поглощение (фиксация) фосфора почвой. Из результатов наших опытов выяснилось, что фиксация фосфэра почвой зависит от типа почв, метеорологических условий, количества применяемых фосфорных удобрений и особенно от соотношения азот:фосфор. По этим причинам фиксация фосфора почвой колебалась в пределах от нуля до 93,7%,
По данным полевых опытов фиксация фосфора почвой оказалась наименьшей на дерново-подзолистой почве. Средняя фиксация — 17,0%. Затем следуют выщелоченная дерново-карбонатная почва со средней фиксацией 25 4% и дерново-карбонатная почва со средней фиксацией фосфора 42 6%. При этом следует отметить, что в некоторые годы с благоприятными метеорологическими условиями фиксация фосфора почвой отсутствовала-
Фиксация фосфора почвой во многом зависит ог особенностей почвы, но еще больше она зависит от соотношения азот : фосфор в применяемых удобрениях. На дерново-подзолистой почве фиксация фосфора при внесении азота и фосфора в соотношении 1: 1 составляла 16 9%, при соотношении 1:067 — только 9%. При этом количество фосфора в этих случаях было одинаковым. На выщелоченной дерново-карбонатной почве фиксация фосфора при соотношении 1 : 1 15 составляла 22 6%, при соотношении 1: 057 — только 6,8%, а при соотношении 1:228 — 41%. При этом количество применяемого агота во всех случаях было одинаковым — 69 кг/га. На дер нов о-карбонат ной почве с очень
высоким содержанием лактатнорастворимого фосфора фиксация фосфора почвой от соотношения азот: фосфор зависела очень мало и не выходила за пределы точности опыта.
В рамочных опытах, где урожаи были выше, фиксация фосфора была ниже, чем в условиях полевого опыта. При соотношении азота к фосфору 1 :0,75 фиксация фосфора отсутствовала во всех почвах независимо от их типа и содержания в них лактатнорастворимых фосфатов. При соотношении азота к фосфору 1: 1,5 фиксация фосфора отсутствовала на дерново-подзолистых почвах. На дерново-карбонатной почве фиксация фосфора составляла 42,2%, на выщелоченных и оподзоленных — только 1 и 5,5% соответственно. При применении фосфора в еще более высоких дозах его фиксация почвой составляла 16,7—17,7% независимо от типа почв.
Длительное применение фосфорных удобрений в соотношениях азот: фосфор 1:1 и 1: > 1 повышает содержание лактатнорастворимого фосфора в почве и покрывает возможные потери фосфора из почвы, вызванные выщелачиванием и фиксацией.
По сравнению с данными других исследователей наши данные о фиксации фосфора почвой, полученные в мелко-деляночных полевых, рамочных и вегетационных опытах, ниже. По данным X. Кярблане, почвы фиксируют от 63,3 до 98,2% фосфора, внесенного в почву с фосфорными удобрениями. Из них от 76 до 95,3% не переходило в лакта!нерастворимую форму (Н, КагЫапс, 1967). По данным А. Кайла, почвы фиксируют 41—56% фосфора, внесенного в почву с удобрениями. При этом нижние горизонты фиксируют фосфора почти столько же (43—57%), сколько и верхние слои почвы (А, КаПа, 1964).
Несмотря на то, что поглощение фосфора почвой, определенное лабораторными методами, выше соответствующей величины, определенной в вегетационных опытах, связь между ними очень тесная (г = 0,99). Фиксация фосфора почвой имеет хорошую связь и с содержанием лактатнорастворимого фосфора в почве (г = 0,99). Процент фиксации фосфора почвой, определенный в вегетационных опытах, не только хорошо коррелирует с процентом фиксации, определенным лабораторным методом, но почти совпадает для дер-ново-карбонатиых почв.
Почвы Эстонии поглощают фосфора в среднем 5,5 м% с отклонениями 2,7—11,4 м%. При этом поглощение фосфора
для дерново-подзолистых почв равняется в среднем 4,9 (2,7—7,6) м%, а для дерново-карбонатных — 6,7 (2,7—11,4) м% -Полученные нами данные совпадают с данными литературы (Д. Аскинази, 1949; А. КаИа, 1964).
Поглощение (фиксация) калия почвой. По данным полевых опытов средняя фиксация калия дерново-карбонатной почвой составляет 19,1%. При соотношении азот:калий 1:0,67 средняя фиксация калия составляет 14,3%, а при 1:1 —15,6. Высокий процент фиксации калия обусловлен высокой способностью поглощения, высоким содержанием лактатнорастворимого калия в почве и исключительной чувствительностью к засухе данной почвы.
По данным вегетационного опыта, проведенного одновременно с полевым опытом на той же почве, средняя величина фиксации калия была примерно в 6 раз меньше и составляла 3,1%.
Фиксация калия дерново-подзолистыми почвами еще ниже, в среднем только 2,0%. В большинстве вариантов фиксации калия не наблюдалось. Также не наблюдалось фиксации калия этими почвами в рамочных опытах.
По 7-летним данным полевого опыта средняя фиксация калия выщелоченной дерново-карбонатной почвой составляла 7,1%. При дозе калийных удобрений 51 кг/га фиксация калия отсутствовала. При применении калийных удобрений из расчета 207 кг/га фиксация калия составляла 12,8%. Аналогичные данные были получены и в вегетационных опытах. В зависимости от применения калийных удобрений на фоне азота и фосфора фиксация калия почвой при соотношении азот : калий 1:0,56 составляла 4,4%, при 1: 1Д2—10,5%, а при 1 :2 25 — 17,2%. Фиксация калия дерново-карбонатной почвой при соотношении азот: калий 1 : 1 практически отсутствовала, несмотря на интенсивность применения калийных удобрений.
Из изложенных выше данных следует, что фиксация калия почвой небольшая и увеличивается с уменьшением степени оподзоливания и с повышением карбонатноети в почве независимо от содержания в ней лактатнорастворимого калия.
Полученные в полевых, рамочных и вегетационных опытах данные свидетельствуют о том, что показатели фиксации калия почвой значительно меньше показателей, опубликованных в литературе и полученных лабораторными методами (А. РШЪ, 1967; Э. Раудвяли, А. Пихо, 1970; Э. Раудвяли,
А. Сиренди, 1972). Основное количество калия, внесенного в почву с калийными удобрениями, доступно для растений, а остаточный калий остается в лактатнорастворимой форме.
Почвы Эстонии поглощают калия в среднем только 2.8 м%. При этом емкость сорбции калия дерново-карбонатными почвами составляет в среднем 4 6 (1,9-—13,3) м%, а дерново-подзолистыми почвами — 1,9 (0,0—4,4) м%. ,
Попеременное влияние увлажнения и высушивания, а также положительных и отрицательных температур в большинстве случаев усиливает фиксацию калия, особенно в горизонте В дерново-карбонатных почв и в горизонте А дерново-карбонатных почв, находящихся в зоне с повышенным содержанием калия. В последнем случае почвы фиксируют в пахотном горизонте до 73,1% калия, внесенного с удобрениями, и до 87,5% — в почвообразующей породе.
Эти почвы в большинстве случаев дерново-карбонатные, которые в летнее время часго высыхают во время засухи и поэтому «сухая» фиксация калия в ни.£ интенсивно выражена. Они имеют самую большую поглотительную способность. Характерно также то, что почвы с наивысшим содержанием лактатнорастворимого калия подрайонов дерново-карбонатных почв имеют и самую высокую среднюю погло-1 тельную способность. Э;о явление закономерно, так как с увеличением поглотительной способности уменьшается подвижность калия (М. Вове, К. В апс!те1, Ы72; и увеличивается количес1во сорбированного калия (Э, Магкег1, 1^63).
Причинами возникновения почв с повышенным содержанием лактатнорастворимого калия можно считать высокое содержание калия в подстилающих и почвообразующие породах, высокую фиксирующую способность калия, большую поглотительную способность и атмосферное снабжение почв калием.
4. Усвоение растениями фосфора и калия почвы
Усвоение лектатпсрас:воримого фосфора. По данным полевых опытов растения усваивали лактатнорастворимого фосфора из дерново подзолистой почвы от 0 4 до 1 53 м% в год, что составляет ог 13 8 до 4Э,4% лактатнорас1воримого фосфора почвы. Из дерново-карбонатной почвы с первоначальным содержанием в ней фосфора от 27,0 до 31.8 м%
растения усваивали лактатнорастворимого фосфора до 3,3%. Из выщелоченной дерново-карбонатной почвы (табл. 4) с первоначальным содержанием в ней лактатнорастворимого фосфора 25 м% растения усваивали лактатнораство-имого фосфора 0.17—2,83 м%, или 6,3—113,2% от исходного его содержания.
Таблица 4
Измевеннэ содержания лактатворастворимо^о фосфора и калия в почве (м%) и количество усвоенного фосфора а калия (№%)
Полевой опыт на выщелоченной дерново-карбонатной почве
В почве РдОл, м%
Усвоено
В почве КгО, м%
Усвоено К^О, м%
1934
сах. св.
2.5 2,83
2,7 8,81
1985
ячм.
19&3
травм
2,3 0,82
4 А 1,47
2,9 0,43
2,8 1,53
1957
травы
1.3 0,43
1,8 1,92
1953
травы
1939
травм
197Э
ячм.
НДР
95%
1.2 0,50
2.1 1.85
2,7 0,17
2,6 0,94
1,2
0,73
2,3 1,03
0.57
0,62
99%
0.77
0,33
С урожаями выносится из дерново-подзолистой почвы 21—25 кг РгОз в год, из дерново-карбонатной — 14—16 кг, а из выщелоченной дерново-карбонатной — до 25 кг фосфора в год. При этом содержание лактатнорастворимого фосфора в почве уменьшается, но не пропорционально количеству вынесенного с урожаем фосфора.
Для установления закономерностей между содержанием лактатнорастворимого фосфора в почве и усвоением его растениями проводились вегетационные опыты на дерново-подзолистых, дерново-карбонатных и выщелоченных дерново-карбонатных почвах.
Между данными урожаев и содержанием лактатнорастворимого фосфора в почве существует очень хорошая связь (г = 0,98).
Запасы усвояемого фосфора в почвах, которые содержат более 14 м% лактатнорастворимого фосфора, составляют на дерново-подзолистых почвах в среднем до 2,27 (максимально 2.57) м%, или 70 кг/га, а на дерново-карбонатных — до 2,7 (1,3—3,6) м%, или 80 кг/га в год. Продолжительность использования запасов фосфора зависит от емкости поглощения (г = 0,93), механического состава почв (г = 0,70) и от валового содержания фосфора (г = 0,95) до снижения содержания лактатнорастворимого фосфора не ниже 14 м%. При благоприятных условиях усвояемые растениями запасы лактатнорастворимого фосфора таких почв, содержащих его свыше 14 м%, можно оценивать на каждый м% в размере 45—60 кг фосфора на 1 га.
Запасы усвояемого фосфора при содержании лактатнорастворимого фосфора в интервале 5—14 м% составляют 1,43—1,95 м%, или 43—58 кг/га фосфора в год. При этом содержание лактатнорастворимого фосфора в почке снижается очень резко.
На подобных почвах снижение запасов лактатнорастворимого фосфора в результате их использования растениями может привести к истощению почвы фосфором. Этого можно избежать путем применения в соответствующих количествах фосфорных удобрений.
Усвоение фосфора из почв, содержащих лактатнорастворимого фосфора ниже 5 м%, составляет около 1 м%.
Применение повышенных доз азотных удобрений на дерново-карбонатной почве с высоким содержанием фосфора почти пропорционально увеличивает и усвоение лактатнорастворимого фосфора. На дер но во-подзолистой почве увеличение доз азота не увеличивает усвоения лактатнорастворимого фосфора почвы.
Из подпахотных горизонтов растения усваивают фосфора немного меньше, чем из пахотного слоя, за исключением горизонта А2, из которого фосфора усваивается примерно в 10 раз меньше, чем из других.
Усвоение лактатнорастворимого калия. Из дерново-карбонатной почвы, содержащей лактатнорастворимого калия 19,8—21,0 м%, растения усваивали 0,0—3,87 м% калия, или в среднем 2Э,5% от общего содержания лактатнорастворимого калия в почве. Лимитирующим фактором является не содержание лактатнорастворимого калия в почве, а недостаток влаги (засухонеустойчивость) в указанной почве.
Из выщелоченной дерново-карбонатной почвы (табл. 4} растения усваивали 0,94—8,81 м% калия, или 36 2—-3263% от общего содержания лактатнорастворимого калия в почве. Всего за ротацию было усвоено 17,6 м% (528 кг/га) калия, при этом содержание лактатнорастворимого калия в почве снижалось только на 1,6 м%.
По данным полевых опытов на дерново-подзолистой почве растения усваивали 85 кг калия, на дерново-карбонатной — 37 кг, а на выщелоченной дер но во-карбонат ной — 75 кг с 1 га в год. Эти данные в некоторой степени выше данных Л. Жуковой, по которым растения усваивают из почвы около 27,7% доступного для них калия (Л. Жукова, 1963).
По данным наших опытов содержание лактатнорастворимого калия в почве во многих случаях уменьшалось быстро и часто по логарифмической кривой. Аналогичные результаты были получены и другими исследователями (Р. Н. Т. Beckett, 1S64). При этом содержание лактатнорастворимого калия уменьшалось очень резко. «Минимальный» уровень содержания калия в наших почвах значительно ниже, чем по данным (2,1 м%) Д. Гримса и Ж. Хапвея (D. Grimes, J. Hanway, 1967, 1963). Если по данным С. Кудрина растения овса усваивали из дерново-подзолистой почвы около 10% необменного калия (С. Кудрин, 1966), то по нашим данным эти растения усваивали необменного калия из дерново-подзолисюй почвы не менее 50%, а из дерново-карбонатной и выщелоченной дерново-карбонатной почв — не менее 6Э% от общего содержания обменного калия.
Применение азотных удобрений повышало усвоение лактатнорастворимого калия только в первый год. В последующие годы влияние азотных удобрений на доступность калия из почвы отсутствовало или было отрицательным. Усвоение лактатнорастворимого калия из почвы в некоторой степени повышалось при местном применении азота и фосфора.
По данным вегетационных опытов растения усваивали калия из пахотного горизонта дерново-подзолистой почвы в среднем 4,13 м%, из горизонта Аа — 1,63 м%, из горизонта В — 2,02 м%, а из горизонта С — 5,37 м%.
5. Влияние фосфорных и калийных удобрений на урожай
и содержание лактатнорастворимого фосфора н калия
в почве
Влияние фосфорных удобрений на урожай и содержание лактатнорастворимого фосфора. В полевых опытах при при-
менении фосфора в количестве 45 (на дерново-подзолистой почве) и 48 кг/га (на дерново-карбонатной почве) в среднем за 1 год ротации при соотношении азот: фосфор ] : 1 было усвоено растениями из внесенного фосфора соответственно 63,9 и 33 8% при эффективности 100 и 22 корм. ед. на 1 кг Р^О;,. Неиспользованный фосфор переходил в лактатнорас-творимую вытяжку.
На усвоение фосфора значительно больше, чем почва, влияет соотношение азот : фосфор. Данные полевого опыта, проведенного на выщелоченной дерново-карбонатной почве, показывают (табл. 5), что при соотношении азот; фосфор 1 :0,57 усвоение фосфора удобрений составляло 81,3%, при соотношении 1:1,15 — 46,9%, а при соотношении 1:2.29 — только 24,7%.
В почве с очень низким содержанием лактатнораствори-мого фосфора его количество не изменяется при применении фосфора в соотношении 1:057. Соотношение 1:1,15 обеспечивало увеличение как урожая, так и повышение лакгат-норастворимого фосфора в почве.
Эффективность фосфорных удобрений при соотношении азот: фосфор 1:057 составляла 17,4 корм, ед., при соотношении 1: 1,15 — 125 корм. ед„ а при соотношении 1 : 2,2Э — 6,6 корм. ед. на 1 кг фосфора фосфорных удобрений.
Из фосфора, внесенного в почву с удобрениями и не усвоенного растениями, часть остается в лактатпораствори-мой форме, а оставшаяся часть считается поглощенной (фиксируется) почвой. Величина этих частей зависит в основном от типа почвы и количества применяемого фосфора.
Вместе с полевыми опытами одновременно проводились на десяти почвах и рамочные, в которых все исследуемые почвы находились в одинаковых метеорологических условиях. Из данных рамочных опытов следует, что при применении агота и фосфора в соотношении 1 :0,75 вссь фосфор, внесенный в почву с удобрениями, усваивался растениями полностью независимо от типа и от содержания в ней лак-татпорастворимого фосфора. При этом содержание лактат-норастворимого фосфора оставалось почти на прежнем уровне или даже повышалось. Только в некоторых случаях оно немного понижалось.
При применении фосфора в соотношении с азотом 1: 1,5 во всех без исключения опытах увеличивалось содер-
Урожай (ц корм, ед.), содержание лактатнорастворвиото фосфора в почве распределение фосфора удобреипн {%) и ах эффекгввносгь (корм. ед).
Полевой опыт на выаделоченной дерново-карбонатной почве № показателя: 1) урожай, ц корм, ед.;
2) содержание фосфора в почве, к%;
3) распределение фосфора удобрений {%):
а) в урожае.
б) в почве в лактатзюрастворимой форме,
в) фиксировано почвой
№ показателя
1964, сзх. св. 1965, 1965, 1957,
ячм. травы травы
1953, | 1951, травы травы
1973,
ячм.
Эффект, 1 кг
корм, ед.
60 ; 0:103
1) 99,3 37,7 23,6 24,6
2) 2,5 2.3 2,9 1,3
27,2 1,2
13,2 2,7
60 : 34 ; 103
33,0 1,2
36,9
1) 111,9 46.0 22.7 32,8 30,9 15,9 39.7 42,8
2) 3,4 3,6 4.9 гл 2.6 4,1 2.8
31: а) 103 103 50.6 72,1 69,7 32.0 92,2 81,3
б) — — 40,0 27,9 — 68,0 — —
в) - — 9,4 — 30,3 — 7,8 18,7
17,4
60 :69 :103
1) 118.0 | 55.3 23,9 33,0 30,1 17,7 45,6 45.5
2) 4,0 4,3 5,5 3.3 4,7 6,0 4,5
3): а) 61,6 1 59,4 31,2 42,2 40.3 20,5 58,2 46,9
б) 25,0 15.0 60,0 — 53,7 65,0 — 10.6
в) 13,4 | 21,6 8,8 57,8 — 14,5 41,8 42,5
12.5
60 : 137 : 103
1) 117,3 49,4 26,6 33,6 32,0 18,0 44,7 45,9
2) 5.1 7,8 8,4 7,1 11,6 13,9 9.4
3): а) 30,6 33,4 16,7 20,4 21,6 12,3 32,0 24,7
б) 28,0 61,5 20,0 — 78,4 37,7 — 20,6
в) 41,4 5,1 63,3 79,6 — 30,0 68,0 54,7
6,6
НДР урожая 93% — 6,28; 99% — 8,27.
жание лактатнорастворимого фосфора в почве независимо ог типа почв и от содержания в них фосфора.
На основе вегетационных опытов (7-летние данные на 14 почвах) на всех почвах при соотношении азот: фосфор 1 : 1 растения усваивали в среднем за 1 год 60,8(33,6—75,1) 7а фосфора удобрений. В лактатнорастворимой форме остается в среднем 9,9% фосфора удобрений, в том числе 14,4% в дерново-подзолистых почвах.
Влияние калийных удобрений на урожай и содержание лактатнорастворимого калия в почве. По средним данным всех полевых опытов калия из калийных удобрений растения усваивают в зависимости от выращиваемой культуры и почвы, но независимо от содержания в почве лактатнорастворимого калия в среднем 99% и только 1% его остается в лактатнорастворимой форме.
Значительно больше, чем почва и другие факторы, на усвоение калия из калийных удобрений влияет соотношение азот: калий. Данные полевого опыта на выщелоченной дерново-карбонатной почве (табл. 6) показывают, что при соотношении азот:калий до 1: 1,7 растения усваивают из калийных удобрений весь калий. При соотношении азот: : калий 1:3,45 растения усваивают 63,4% калия, 20,3% его остается в лактатнорастворимой форме, а 10,3% фиксируется почвой иди подвергается выщелачиванию. В 1963 году калийный потенциал почвы (рК — 0,5 Са) в контрольном варианте (без калийных удобрений) составлял 2,7, что свидетельствовало о большом недостатке в почве доступного для растений калия. При применении калия из расчета 103 кг/га калийный потенциал составлял 1,7, а при применении из расчета 207 кг/га — 1,3.
Без применения калийных удобрений содержание лактатнорастворимого калия в выщелоченной дерново-карбонатной почве, содержащей первоначально лактатнорастворимого калия меньше 5 м%, уменьшается незначительно, а урожаи на ней уменьшаются с 1967 года, т. е. через 4 года с начала проведения опыта. Применение калийных удобрений в повышенных дозах увеличивает в урожае содержание калия, но не повышает сами урожаи.
По данным проведенных нами полевых опытов на дерново-подзолистой почве эффективность 1 кг калия составляет 6,9 корм. ед. На дерново-карбонатной почве, на которой
Урожаи (ц корм, ед.), содержание лактатиорэстворямого калия в почве (ы %), распределение калия удобрений ('%) и их эффективность (корм, ед.)
Полевой опыт на выщелоченной дерново-карбонатной почве № показателя: 1) урожай, ц корм, ед,;
2) содержание калия о почве, К20 м СМ;
3) расиределеяие калия удобрений (%):
а) в урожае,
б) в почве в лакта'] нерастворимой форме,
в) фиксировано почвой
Эффект.
197Э, — 1 к; КоО,
ячм. корм. ед.
в 1970 г.
№ показателя
1954, 1965,
сах.
ячм.
св.
I
1936, I 1967, 1933, I 1959, трапы травы травы травы
60 : 69 : О
1) 102,7 1 51,0 22,3 28,2 24,9 13,5 30,6
2) 2,7 1 4,л 2,8 1.8 2,1 2.6 2,3
39,0
60 : 69 :51
1) 107,2 51,0 24,8 32,9 27,0 16,8 44,1 43,5 28,5
2) 3,8 4,8 3,7 2,7 2,8 3,5 3,5
3):а) 100 100 100 100 100 97,4 103 100
б) — - — — 2.6 — —
60 : 69 103
1) 118,0 50,3 23,9 33,0 30,1 17,7 45,е 45.5
2) 4,8 5,8 4,0 4,4 4.2 7.6 7,6
3): а) 100 100 85,4 100 100 68,0 76,5 103
б) — — —- — — 32,0 — —
в) — „ 13,0 — — — 23,5 —
15,1
60 : 69 : 207
О
2) 3): а) б) В1
122,3 54,7
6.3 7.5
88.8 99,0
11,2 1,0
— —
26,7 8,3 56,1 31.9 12.0
40,0 8.1 88,5 11,5
30,3 10.8 76,0 24,0
18,0 14,0 40,8 42,0 17,2
44,5 13,5 39,5
60,5
49.2
69,4
20.3 10,3
6,7
НДР урожая 95% — 6,23; 99% — 8,27.
растения нередко испытывают недостаток во влаге, несмотря на высокое содержание лактатнорастворимого калия, эффективность калийных удобрений отсутствует. На выщэлочен-ной дерново-карбонатной почре эффективность калийных удобрений составляет в конце севооборота в среднем 16,1 корм, ед., колеблясь в пределах 6,7—26,5 корм, ед, в зависимости от дозы применения.
Экспериментальные данные проведенных нами рамочных опытов показывают, что использование калия растениями из калийных удобрений в течение двух лет на 10 почвах достигло почти 100%.
Данные вегетационных опытов, проводившихся в течение 7—8 лет на 16 почвах, подтверждают вышесказанное.
Для создания оптимального питательного калийного режима почв достаточно применять калий в соотношении азот: калий не больше 1:1.
6. Влияние суммарной радиации в период роста растений
и сроков сева на величину и качество урожая ячменя
Интенсивность роста растений и эффективность применяемых удобрений зависят от многих факторов, Ю, Росс подразделяет их на две группы: гидрометеорологические и биолого-химические.
Влияние погодных условий на формирование урожая сельскохозяйственных культур очень большое. По исследованиям Н. Роотси (14. Коо1э1, 1933), Э. Халлера (Е. На11ег, 1946, 1950, 1954, 1955, 1960, 1972) и других формирование урожаев сельскохозяйственных культур имеет непосредственную связь со сроками сева яровых зерновых.
Мы старались найти причину этого явления и предполагали, что снижение урожаев при более поздних сроках сева яровых зерновых связано с энергетической основой — солнечной радиацией и температурой среды.
Данные об урожаях зерна и сухого вещества вегетационного опыта А-1 приведены в табл. 7.
На основе полученных нами данных рост и развитие ячменя независимо от сорта и количества применяемых удобрений тесно связаны с суммарной радиацией в период роста растений.
Урожай ячмевя сортов 'Домен' и "Гаммл' (г/сосуд) в зависимости от суммарной раднацни в период роста на двух фонах удобрений
(вегетационный опыт серии А-1, 1963 г.)
'Домен' 'Таммя'
Срок сева 30:30: 30 60 ; 60 : 60 30 : 30 :30 60 : 60 :60
зерно сух. вещ. зерно сух, вещ. зерно сух. вещ. зерно сух. вещ
25/1 3,82 10,23 8,29 22,97 4,20 10,78 6,40 15,24
25/II 4,25 10,47 7.31 20,55 5,0 е) 9,80 С,69 17,70
25/111 5,35 13,03 10,18 25,33 6,07 12,68 11,24 21,66
25/IV 5,12 13,30 10,83 27,39 6,Зо 12,32 10,41 20,23
25/V 5,15 12,87 10,15 26,27 6,27 12,71 10,93 21,32
25/\П 4.64 12,29 9,48 24,33 5,21 10,90 10,85 20,82
25ЛП1 2,65 5,40 13,53 4,74 10,24 8,47 16.67
25/УШ 1,22 7,32 2,94 15,40 3,25 8,34 3,73 9,68
25/1Х — 6,18 — 12,30 0,44 3,90 0,28 4М
25 /X — 3,63 — 4,33 3,13 — 3,75
25/Х1 — 9,0 — 13,75 - 5,13 — 0,25
25 /XII 3,31 10,75 5,65 1С,13 2,61 7.20 5.70 16,64
НДР 95% 99% 0,64 0,33 2,03 2.74 1,35 1,82 2,84 3,83 0,94 1.27 1,73 2.30 1,20 1,61 2,8Э 3.9Э
Из приведенных в табл. 7 данных видно, что максимальный урожай зерна ячменя 'Домен' был в вариантах № 3—5, где создавались условия радиации, соответствующие срокам сева от 25 марта до 25 мая. В других варианта.г, где суммарная радиация соответствовала более ранним или поздним срокам сева, наблюдалось уменьшение урожая зерна, а также и сухого вещества.
Между зерном ячменя 'Домен' и суммарной радиацией в период роста растений на фоне удобрений 30 : 30; 30 отмечалась очень тесная связь (г = 0,95). Почти такая же связь существовала и между урожаем сухого вещества и суммар-
ной радиацией в период роста растений (г = 0,84). На фоне удобрений 60:60 :60 между урожаями и суммарной радиацией в период роста растений связи были еще теснее и составляли соответственно г — 0,95 и г = 0,91.
Между урожаем зерна ячменя 'Домен' и суммой температур выше 5° до колошения связь на фонах удобрений 30:30:30 (г -0,82) и 60:60:60 (г = 0,83) была лучше, чем между урожаем зерна и суммой температур выше 5° до созревания урожая. Такая же закономерность имела место между урожаями и суммой температур выше 10°.
Максимальный сбор зерна раннеспелого ячменя сорта 'Тамми' на фоне удобрений 30:30:30 также не отличался в вариантах № 3—5. В этих вариантах при более ранних или более поздних сроках сева уменьшение урожаев было достоверным. Сказанное относится и к урожаю сухого вещества. На фоне удобрений 60:60:60 оптимальные сроки наступали уже с 3-го варианта и продолжались до 6-го варианта, или от 25 марта до 25'июня.
Своеобразие раннеспелого ячменя copra 'Тамми' заключается в том, что по сравнению с позднеспелым сортом 'Домен' он способен за короткий период своего роста быстро усваивать из почвы питательные вещества и лучше использовать солнечную энергию.
Данные трех вегетационных опытов серий А-1, А-2 и А-3, проведенные в разных условиях и на различном фоне удобрений, имеют общие черты и позволяют сделать вывод, что урожаи ячменя позднеспелого сорта 'Домен' и раннеспелого сорта 'Тамми' зависят в первую очередь от суммарной радиации в период роста растений. Если это так, то сухое вещество растений, полученное в опыте и деленное на суммарную радиацию за период их роста, должно быть при постоянных других условиях постоянным. Предположение подтвердилось при обработке опытных данных, и мы назвали это соотношение гелиохимической константой Ко.
Таким образом гелиохимическая константа выражается уравнением:
_______сухое вещество, г/сосуд ____
® суммарная радиация в период роста, ккал/см2 При этом величина Ко зависит от условий других факторов роста. Чем лучше другие условия роста растений, тем выше и гелиохимическая константа Ко •
Зная величину Кф, можно вычислить величину урожая или определить влияние других факторов на формирование урожая:
У = Кф • суммарную радиацию (в ккал/см2) в период роста,
где у — средний расчетный урожай.
Разность между рассчитанным и фактическим урожаем зависит от других факторов роста и всегда имеет отрицательный знак.
Для полного использования интенсивности солнечной радиации растениями оптимальные сроки сева яровых зерновых наступают в Эстонии в то время, когда еще нельзя приступать к обработке почвы.
Между содержанием питательных веществ (И; Р2О5; КгО) в зерне и соломе ячменя сортов 'Домен' и 'Тамми' и суммарной радиацией в период роста растений существует очень, тесная, но отрицательная связь, при уровне достоверности 99,9%.
Для установления зависимости между сроками сева и урожаем нами были проведены мелкоделяночные полевые опыты. Данные об урожаях, полученных в этих опытах по годам для двух сортов ячменя ('Домен' и раннеспелый сорт 'Тамми'), приведены в табл. 8.
Урожаи зерна ячменя сортов 'Домен' и 'Тамми' в среднем за четыре года были почти равными в первый и второй сроки сева. Посеянный в третий срок (8 мая) сева ячмень в большинстве случаев давал уже статистически достоверное понижение урожая, за исключением 1971 года. Посеянный в следующие сроки сеЕа ячмень давал урожаи еще ниже. Минимальный урожай ячменя был получен в 1970 году в условиях сильной засухи.
Приведенные данные получены в полевом опыте на фоне МРК (60:60:60).
Как показали проведенные нами опыты, применение удобрений повышает урожаи почти во все сроки сева, но в ранние сроки сева были получены самые высокие урожаи. При этом важно подчеркнуть, что применение удобрений обеспечивает получение высокого урожая только в тех посевах, которые производились в условиях Эстонии до 15—25 мая. При более поздних сроках сева минеральные удобрения также повышают урожай, но не доводят его до уровня уро-
Урсжаи зерна и сухо~о вещества ячменя сортов 'Домен* и *Тамми' Таблица 6
(ц га) в зависимости от сроков сева (полевые опы:ы на фоне 63:60:60)
Срок сева 1933 1983 1970. 1971 1972
зерно сух. вещ. зерно сух. вещ. зерно сух. вещ. зерно сух. вещ. зерно сух, веЩ,
17/ГУ 24/1У 8/V 22/V 5ла НДР 95% НДР 99% 17/ГУ 24/1У 8/V 22/У 5/У1 НДР 95% НДР 99% 65,6 53,6 53,5 25,3 17.2 3.61 13,44 51.3 55.4 44,8 30,4 5,8 7,82 10,94 132,7 123,2 101,2 59,3' 48,5 94,2 93,0 33,9 54,0 13,9 42.7 47,0 42,0 21,4 7,7 11.4 15,9 47.5 42,0 37,2 13,0 10,9 0.1 12.8 102,0 104,6 101.4 45,7 19.5 Гамми1 84.6 75,3 69,3 24,3 21,2 ^омен' 11,2 12,0 8,9 4,2 0,1 1.5 2,1 16.4 15.5 15,3 6,8 0,6 2,0 2,7 27,5 27.4 23,8 11.8 1,7 35,3 33,3 27,3 14.0 2,3 52,7 50,1 49,5 41.5 23,9 6,0 8,1 46,3 43.6 62,0 46,5 38,0 5,3 7,2 124.7 127.2 125.8 126,6 Ш,5 90,4 90,1 123,6 116.3 99,1 23.7 24.5 17,1 8,5 3,2 4,31 'СЬ 36.6 32,3 23.8 13,1 3,62 4,83 77,4* 72,6' 53,0 38,6 •ра' 77,6* 70,9 57,4 33,9
* Посеяно 30/1У 1972 г.
жаев, полученных при первых (ранних) сроках сева без применения удобрений.
Связи между суммарной радиацией в период роста растений и урожаями зерна ячменя сортов 'Домен' и 'Тамми' — достоверные, на уровне вероятности выше 90%.
Уменьшение урожая зерна ячменя сортов 'Домен' и 'Тамми' при более поздних сроках сева в тоды с повышенной температурой (1970—1972) лучше выявляется по сумме температур в период роста растений выше 10°, чем по сумме температур выше 5°.
7. Влияние концентрации удобрений в почве на урожай
ячменя
По данным исследования Э. Халлера, концентрация питательных веществ в зоне прорастания должна быть сравнительно низкой (Е. На11ег, 1963). Для проверки этого положения нами были проведены вегетационные и мелкоделяноч-ные полевые опыты, в которых изучалось влияние возрастающих доз минеральных удобрений на количество и качество урожая ячменя.
В вегетационных опытах удобрения вносились локально в зону (заделки) прорастания семян, созданную на глубине 2 см ог поверхности почвы и представлявшую собой полосу шириной 20 мм и толщиной около 5 мм, Объем этого слоя был в 110 раз меньше всего объема почвы в сосуде.
Подопытным растением служил ячмень. Почва — дер-ново-карбонагная. Действие удобрений изучалось при двух сроках сева: ранний — 29 апреля и поздний — 30 мая. Азотные удобрения вносились на фоне фосфорных и калийных, которые равномерно распределялись в верхнем 10-сантиметровом слое сосуда.
Внесение азота в зону прорастания семян из расчета 15 мг на каждый килограмм почвы всего сосуда повысило урожай на 5,2 г. Повышение урожая продолжалось с увеличением дозы азота до 120 мг/кг (из расчета на весь сосуд). В пересчете на 1 кг почвы «зоны» это составляет около 13 г. Следующая доза — 120 мг азота на I кг почвы сосуда, внесенная в зону прорастания, оказала на урожай сильное отрицательное влияние по сравнению с предыдущим вариантом, а по сравнению с «фоном» дала небольшую прибавку урожая.
Приведенные данные относятся к раннему сроку сева. При позднем посеве, проведенном 30 мая, урожай ячменя был значительно ниже, чем в первом, во всех вариантах , опыта.
Внесение в зону прорастания семян (около 45 кг фосфора на 1 га) при раннем сроке сева фосфора из расчета 15 мг на 1 кг почвы сосуда резко повысило урожай ячменя (до 15,9 г/сосуд). Увеличение дозы фосфора до 120 мг на 1 кг почвы не изменяло урожая ячменя. Только наиболее высокая доза фосфора, внесенная в зону прорастания семян из расчета 240 мг на 1 кг почвы сосуда, вызвала снижение урожая.
При позднем сроке сева увеличение дозы фосфора в зоне прорастания семян не снижало урожая, а наоборот, применение фосфора в этом случае являлось существенным фактором повышения урожая. Различия в урожае при раннем и позднем сроках сева с повышением дозы фосфора (120 мг) заметно сглаживаются.
Внесение калийных удобрений из расчета 60 мг на 1 кг почвы повысило урожай при обоих сроках сева: при первом — больше, при втором — меньше. Дальнейшее повышение дозы калия в зоне прорастания до 240 мг на 1 кг почвы вызвало небольшое снижение урожая.
Применение калийных удобрений в зону прорастания по ■сравнению с применением его вразброс уменьшает содержание калия в урожае.
В связи с переходом в недалеком будущем к применению - сложных удобрений нами было изучено и влияние нитрофоски (содержащей 11,4% азота, 10.6% фосфора и 11,7% калия), внесенной в зону прорастания ячменя.
Нитрофоска, внесенная из расчета 60 мг действующего начала (И, РгОз, К^О) на каждый килограмм почвы в сосуде, дала значительное повышение урожая ячменя. При этом ■объем удобренного слоя составлял только 1% от веса всего сосуда, а доза каждого питательного вещества из расчета на 1 кг почвы этого слоя составляла около 6.6 г. При внесении тех же количеств нитрофоски равномерно, путем смешивания со всей почвой, урожай ячменя был ниже, чем при внесении в «зону» (на 1,6 г зерна на сосуд).
Для выяснения действия высоких доз, внесенных во весь пахотный слой, нами были проведены вегетационные и мел- , коделяночные полевые опыты. На 1 кг почвы ежегодно вно-
силось N. РцОз и КаО в количестве О, 40, 80, 160, 320, 640 и 1280 мг, а на 1 га - 0, 60, 240, 960, 3840 и 7680 кг каждого,
В вегетационном опыте в период с 1963 по 1971 год выращивали ячмень, а в 1972 году — травосмесь красного клевера и тимофеевки.
Данные этих опытов показывают, что максимальный урожай зерна ячменя и трав был получен при применении удобрений из расчета 160 мг азота, фосфора и калия на 1 кг почвы.
Аналогичные данные были получены и в мелкоделяноч-ных полевых опытах. На основании проведенных нами исследований можно отметить следующее: в почвах с низким содержанием питательных веществ концентрация их в зоне прорастания должна быть значительно выше, чем в остальной части почвы. А в почвах, в которых содержание питательных веществ обеспечивает нормальное питание растений, повышение их концентрации в зоне прорастания не содействует повышению урожаев.
8. Эффективность удобрений в колхозах п совхозах Эстонской ССР
За прошедшее десятилетие применение минеральных удобрений в Эстонской ССР значительно увеличилось. Например, в 1964 г. на 1 га обрабатываемой земли вносили минеральных удобрений в 5 раз больше, а в 1971 году — в 12 раз больше, чем до восстановления Советской власти.
В 1938 и 1939 годах применение минеральных удобрений составляло соответственно 12 и 15 кг на 1 га обрабатываемой земли, в 1566 — 88 8, в 1970 — 139,2, а в среднем за 5 лет (1966—1970) — 113,7 кг без учета фосфора фосфоритной муки.
В последние годы соотношение питательных веществ в применяемых минеральных удобрениях составляло 1: 0,47— —0,49:1—1,1. Количество вносимого фосфора едва покрывает вынос его из почвы с урожаями, Для повышения содержания питательных веществ в почве, особенно фосфора, который находится в почвах Эстонии в первом минимуме, необходимо, чтобы соотношение питательных элементов всех удобрений было в среднем 1: 0,7:0,9—1,0.
На основании имеющихся данных об эффективности применяемых удобрений, их количестве и бонитете почвы мы вычислили долю минеральных, органических и известковых удобрений, а также эффективного плодородия почвы в формировании среднего урожая (зерновые, пропашные и травы) за пять лет (1666—1970). На основе полученных данных был вычислен удельный вес факторов (компонентов), формировавших урожай (в % и ценгнерах корм, ед.), за все анализируемые годы (табл. 9).
Если в 1938 г. прирост урожая за счет минеральных удобрений составлял только 0.8 ц корм, ед., или 6 1% от общего урожая, то в 1970 и 1971 годах этот показатель составлял уже 8.5—8,7 ц корм, ед,, или около 41% от валового урожая.
Исхода из структуры севооборота и химических анализов урожая, мы подсчитали, что в 1963 году с каждой кормовой единицей из почвы выносилось 25,3 г азота, 10,4 г фосфора и 23,0 г калия в соотношении 1 : 0,41 : 1,1.
Для составления баланса питательных веществ в учет брались все количества азота, фосфора и калия минеральных и органических удобрений, за исключением фосфора фосфоритной муки, средние урожаи, количество питательных вгществ, вынесенных с урожаями, и разница между внесенными и вынесенными с урожаями питательными веществами.
По нашим подсчетам баланс питательных веществ в почве Эстонии по всем показателям (азот, фосфор и калий) положительный, В среднем за 1966—1970 гг. он составлял по азоту + 14 4, по фосфору +11,9 и по калию +20.3 кг/га.
На основе баланса питательных веществ в почве можно оценивать суммарно и усвоение питательных вещсств (с учетом действия и последействия) из минеральных и органических удобрений по отдельным элементам.
Коэффициент использования азота в среднем за 5 лет (1966—1970) составлял 73,1 (63 2—97,7)%, а коэффициент использования фосфора — 65,3 (59,0—73,6}%, Полученные нами данные значительно выше опубликованных данных об использовании фосфора из суперфосфата (А. РШо, 1966; X. Кярблане, 1972), Коэффициент использования калия в среднем за анализируемый период составлял 74,7 (63,3— —826)%.
При составлении баланса питательных веществ в почве учитывается только разность между внесенными и вынесен-
Та0£и.ца 9
Удельвый вес факторов, формировавших урожай сельскохозяйственных культур по годам
Средние урожаи На 1 кг ТЧРК мин.
Год Показатель Средний урожай на 1 га Доля урожая за счет
плодородия почвы шзестк. удобр. орган, удобр. мин. удобр. удобр.. корм, ед.
1938 ц корм ед., га % 13,2 100 9,5 72,0 — 2,9 21.9 0,8 6,1 6,9
1930 ц корм, ед., га % 11.6 100 8,2 73.0 2.6 22.4 0,9 7,6 5,9
196'', ц корм, ед., га % 17,3 10Э С ,5 51.Э 0,2 1,1 1,9 11,0 5,7 33,0 6,9
1965 ц корм, ед., га % 21,0 100 11,1 52,9 0,6 2,8 2,5 11,9 6,8 32,4 8,1
1968 ц корм, ед., га % 13.1 103 9,6 50,0 0,8 4.3 2.4 12,6 6,3 33,1 7.0
1967 ц корм, ед., га % 22,1 103 IV, 47.1 1,2 5,4 2,6 11,8 7,9 35,7 7,6
1953 ц корм, ед., га % 23,4 103 10,3 44,0 1,6 6,8 2,9 12,4 С.6 36,8 7,5
1960 ц корм, ед, га 0' 70 21,4 103 9,1 42.5 1,6 7,4 2.6 12,3 8,1 37,8 6,6
1973 ц корм, ед., га % 21,3 103 8.5 30,9 1.5 7.0 2,6 12.2 8,7 40,9 6,2
Средн. за 5 лет ц корм, ед., га % 21,5 103 9,6 44,7 1.4 6.5 2,6 12Л 7,9 36.7 7,0
1971 ц корм, ед., га % 20,8 103 0,1 зад 1.5 7,2 2,7 12,9 8,5 41,0 5,9
вы ми с урожаем питательными веществами. Та часть, которая остается в почве (в основном корни и некоторые органические остатки), должна формироваться за счет питательных веЬцеств почвенных запасов. Исходя из этого, можно сформировать и понятие об оптимальном питательном режиме почвы.
Под оптимальным содержанием питательных веществ в почве подразумевается уровень усвояемых питательных веществ в м%, который совместно с примененными питательными веществами удобрений позволяет формировать заданный урожай при благоприятных метеорологических условиях. Содержание питательных веществ в почве выше оптимального, если урожай содержит питательных веществ больше, чем их было внесено с удобрениями. Содержание питательных веществ в почве ниже оптимального, если урожай содержит питательных веществ меньше, чем их было внесено с удобрениями.
В Эстонской ССР почвы, сравнительно бедные питательными веществами, и почвы, богатые каким-либо питательным элементом, распределены* неравномерно. Для рационального применения удобрений, в частности минеральных, в Эстонии начиная с 1957 года составляются карты потребности почв в удобрениях и известковании, которые по своему содержанию и характеру применения не отличаются от соответствующих карт других стран.
В настоящее время минеральные удобрения между районами и хозяйствами в республике распределяются по методике автора. Азотые удобрения распределяются по количеству обрабатываемой земли пропорционально приросту урожая, полученному от применения всех минеральных удобрений, а фосфорные и калийные — по средним валовым урожаям.
Коллектив авторов Эстонского НИИ земледелия и мелиорации разработал с учетом агрохимических свойств почв, применяемых удобрений и урожайности модель для составления планов применения удобрений с помощью ЭВМ (Т, Аккель, Л. Кеввай, В. Локо, А, Пихо, Э. Раудвяли, 1970, 1971). Начиная с 1972 года в хозяйствах республики вместо агрохимических карт началось внедрение планов применения удобрений, составленных с помощью ЭВМ. Эти планы представляют собой напечатанную на ЭВМ таблицу, в кото-
рой указываются количества азота, фосфора и калия по полям в действующем веществе на 1 гектар, В таблице указываются также ожидаемая дифференциальная эффективность I кг питательных веществ и ожидаемая средняя эффективность питательных веществ.
Расчеты показывают, что для рационального применения удобрений на основе данных агрохимической службы вместо-агрохимических карг необходимо составлять планы применения удобрений с помощью ЭВМ, которые будут выдаваться хозяйствам ежегодно, т. е, и в межтуровые периоды.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основе проведенных нами в 1957—1972 годах полевых, рамочных и вегетационных опытов, а также лабораторных исследований можно сделать следующие основные выводы.
1. Почвы Эстонии следует в общем характеризовать как бедные фосфором и калием. Повышение в них содержания лактатнорастворимого фосфора и калия составляет соответственно менее 0,1 и 0,25 м% в год. Для улучшения усвоения растениями внесенных питательных веществ удобрений в почве необходимо создать оптимальный или близкий к нему уровень питательных веществ.
2. Изменения в содержании лактатнорастворимого фосфора и калия, а также рН в почве, вызванные биологическими . гидротермическими и другими причинами, во время вегетационного периода протекают по определенным закономерностям, но величина их ниже средних изменений, вызванных неравномерностью их содержания в почве.
3. Поглощение фосфора и калия почвой из удобрений зависит от свойств почвы, метеорологических условий и соотношения азот ¡фосфор или азот:калий и колеблется в очень высоких пределах — 0—94%. При соотношении азот: : фосфор или азот : калий 1 : ниже 1 фиксация фосфора и калия является минимальной. Способность почв поглощать фосфор составляет в среднем 5,5 м%, а калия — 2,8 м%.
4. Причинами возникновения почв с повышенным содержанием лактатнорастворимого. калия можно считать высокое содержание калия в подстилающих породах, высокую сорбциокную и фиксирующую способность калия, большую погло: шельную емкость и атмосферное снабжение калием.
5. По данным полевых опытов растения усваивают фосфора из фосфорных удобрений, включая и навоз (прямое и послед ей с вне их), на дерново-подзолистой почве 45 2—72 3%, а на выщелоченной дерново-карбонатной — 2i,7—81 3%. Прирост урожая на указанных почвам за счет применения 1 кг фосфора составляет в среднем 10 0—12,2 кормовых единицы. Оптимальным соотношением азот:фос-
фор можно считать соотношение 1: 0,6—0,75 в зависимости от содержания лактаигорастворимого фосфора в почве.
6. Усвоение калия растениями из калийных удобрений по данным полевых опытов составляло в среднем 99% и только 1 % калия из калийных удобрений оставался в лактатнорастворимой форме. Эффективность применения 1 кг калия на дерново-подзолистой почве составляла в среднем 7,1 кормовых единицы, а на выщелоченной дерново-карбонатной — 163 (9,0—25,5) кормовых единицы в зависимости от применяемых доз калия. Для создания оптимального калийного режима почв достаточно применять калий в соотношении азот : калий не больше 1: 1.
7. Урожай сухого вещества зерна имеет хорошую корреляцию с величинами суммарной радиации в период роста растений. Эта связь выражается гелиохимической константой К©, которая при других постоянных факторах роста является постоянной. Содержание питательных веществ в урожае имеет хорошую, но отрицательную корреляцию с суммарной радиацией в период роста растений. Теоретические расчеты показывают, что урожаи ячменя не должны уменьшаться за счет проведенных до 25 мая посевов (учитывая суммарную радиацию), так как скорость развития и рост растений, а от этого и длина периода роста зависят при одинаковой длине светового дня в первую очередь от температуры среды.
8. Концентрация питательных веществ в зоне прорастания семян может быть сравнительно высокой. В почвах, в которых содержание питательных веществ ниже оптимального и не обеспечивает нормального питания растений, концентрация их в зоне прорастания должна быть значительно выше, чем в остальной части почвы, А в почвах, в которых содержание питательных веществ обеспечивает нормальное питание растений, повышение их концентрации в зоне прорастания не содействует повышению урожаев.
9. За счет применения минеральных удобрений по средним данным за 1966—1970 гг. прирост урожая в среднем всех культур был получен в количестве 7,9 ц корм. ед. с 1 га, или 36,7% от валового урожая. Эффективность 1 кг суммы ИРК при соотношении 1 : 0,58: 1,28 в производственных условиях составляет 7,0 корм. ед. При этом баланс питательных веществ в почвах Эстонии по всем показателям поло житель-
ный, За счет применения навоза прирост урожая составляет 2,6 ц корм. ед„ а за счет известковых удобрений — 1,4 ц корп. ед. с 1 га. Средняя доля почвы в формировании урожая равнялась 9,6 ц корм. ед. с 1 га, или 44,? % от валового урожая.
На основе проведенных нами исследований можно выдвинуть следующие предложения:
1. Систематические агрохимические исследования можно проводить с межтуровым периодом до 10 лет, с предпосылкой, что в межтуровый период минеральные удобрения применяются на основе планов применения удобрений под контролем агрохимической службы.
2. Почвенные образцы для анализов по определению потребности почв в удобрениях можно брать в течение всего вегетационного периода независимо от времени внесения минеральных удобрений. Для более объективной оценки урожая следующего года почвенные образцы лучше брать после уборки урожая.
3. Калий из калийных удобрений хорошо доступен для растений всех почв независимо от содержания в них лактат-норастворимого калия. При применении калийных удобрений в первую очередь нужно учитывать те количества калия, которые необходимы для формирования урожая, а коэффициент потребности почв в калийных удобрениях следует учитывать только на почвах, содержащих калия выше среднего.
4. Для повышения потенциального плодородия почв нужно углубить пахотный горизонт за счет нижних горизонтов. При углублении пахотного горизонта необходимо следить за тем, чтобы нижние горизонты с меньшим плодородием не образовывали зону прорастания семян.
5. В связи с тем, что оптимальные сроки сева яровых зерновых в условиях Эстонии наступают до первых возможностей обработки почв, для полного использования интенсивности солнечной радиации растениями посевы ячменя и других яровых зерновых необходимо проводить при первой возможности, когда водно-воздушный режим в почве является для роста растений благоприятным.
6. Калийные удобрения, внесенные (локально) в зону прорастания семян, увеличивают урожай и уменьшают содержание калия в генеративных и вегетативных органах ячменя. Исходя из изложенного, целесообразно перейти к производству и применению гранулированных калийных (простых — крупнокристаллических) или лучше сложных удобрений и применять их локально.
7. Для рационального применения удобрений на основе данных почвенных анализов вместо агрохимических карт составлять планы применения удобрений с помощью ЭВМ, которые будут выдаваться хозяйствам ежегодно, т. е. и в меж-туровые периоды. Для пополнения данных почвенных анализов в межтуровые периоды учитывать и баланс питательных веществ в почвах.
МАТЕРИАЛЫ, ВКЛЮЧЕННЫЕ В ДИССЕРТАЦИЮ, ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:
1. Применение оболус-фосфоритной муки на почвах Эстонской ССР-Диссертация, Тарту, 1952, с, 195 (на эст, яз.).
2. Применение оболус-фосфоритной муки на почвах Эстонской ССР. Автореферат, Тарту, 1953, с. 20.
3. Пути повышения эффективности фосфоритной муки. «Социалистлик пыллумаяндус», 1954, № 10, с. 13—15 (на эст, яз.),
4. Обояус-фосфоритная мука как удобрение. В сб.: «Вопросы развития агротехники в Эстонской ССР», Таллин, 1957, с. 5—50,
5. О применении минеральных удобрений и перспективах развития производства минеральных удобрений в Эст, ССР. Химическая промышленность. Бюллетень, Таллин, 1953, с, 51—51 (на эст. яз.)
6. Расширяется определение потребности почв в удобрениях. «Социалистлик пыллумаяндус», 195Э, N3 7, 304—305 (на эст. яз.).
7. Агрохимическая почвенная служба в Эстонской ССР. «Земледелие», 1960, № 11, с, 62—67.
8. Опыт Эстонской ССР по организации лаборатории массовых агрохимических анализов, В сб.; «Агрохимическое картирование почв», М., 1982.
9. Опыт рациональной организации работы агрохимической лаборатории по определению потребности почв в удобрениях. Сб. научн. тр. ЭСХА, № 24. Тарту, 1932, с. 328—338.
10. Использование агрохимических карт, В сб.: «Новое и передовое в сельском хозяйстве», Таллин, 1953, с, 20—24 (на эст. яз.).
11. Что нужно помнить при использовании карт потребности почв в удобрениях. «Социалистлик пыллумаяндус», 1954, № 7, с, 295—303 (на эст, яз.).
12. Организация работ Эстонской республиканской (зональной) агрохимической лаборатории для экс пресс-анализа почв. «Ж. Всес. хим. о-ва им. Д. И. Менделеева», 1965, 10, № 4, с. 440—446.
13. Опыт работы Эстонской зональной агрохимической лаборатории. «Колос», М., 1935, с, 12.
14. Эстонская республиканская агрохимическая лаборатория, «Земледелие», 1965, № 11, с. 6Э—67.
15. Проблемы использования эстонского фосфорита. «Социалистлик пыллумаяндус», 1966, Кя 4, с. 153—161 (на эст. яз.: в соавторстве).
16. Проблемы почвоведения и агрохимии в Эстонии. «Почвоведение», 1966, № 11, с. 30—37 (в соавторстве).
17. Характеристика агрохимических свойств почв Эстонской ССР по материалам первого тура массовых анализов. Б сб.; «На пути к обновлению Земли». Таллин, 1968, с, 217—235.
18. Составление плана применения фосфорных и калийных удобрений.. В сб.; «Об актуальных вопросах сельского хозяйства 1968 г.», Таллин, 1968, с. 28—38 (на эст, яз.; в соавторстве).
19, Очерк к агрохимическим картограммам. Саку, 1968, с, 27 (на эст. яз.; в соавторстве).
20. Физико-химическая характеристика, агрохимическая эффективность и экономика производства некоторых фосфорных удобрений из маардуского фосфорита. Тр. научн.-техн. конф, «Оболовые фосфориты как сырье для химической промышленности». Таллин, 196В, с. 157—170 (в соавторстве).
21, О работе отдела агрохимии в 1957—1963 гг. Сб. докладов на отчетной конференции по научно-исследовательской работе. Саку, 1969, с, 111—129 (на эст. яз.).
22. Составление планов использования удобрений, «Социалистлик пыл-лумаяндус», 1969, Na 7, с. 294—298 (на эст. яз.; в соавторстве).
23. Об эффективности удобрений в колхозах и совхозах в 1960—1969 гг. «Социалистлик пыллумаандус», 1970, № 16, с, 730—735 (на эст. яз.).
24, Агрохимическая служба, применение удобрений и урожайность сельскохозяйственных культур в Эстонской ССР. Таллин, 1970, с. 15.
25, Роль агрохимической службы в повышении эффективности удобрения. «Международный сельскохозяйственный журнал», 1970, № 4, с. 29—36,
26, Система агрохимической службы в Эстонской ССР, Рукопись, Саку, 1970, с. 7—30; 67—64; 141 — 145 (на эст. яз.).
27. Составление плана применения удобрений. Тезисы докладов по применению экономике математических методов и электронно-вычислительной техники для решения производных задач агрохимического обслуживания сельского хозяйства. М., 1970, с, 57—61 (в соавторстве).
28. Оптимальнее соотношение питательных веществ в удобрениях. Б сб.: «Об актуальных вопросах сельского хозяйства 1971 г.», Таллин, 1971, с. 79—84 (на эст. яз.).
29. Эффективность удобрений в Эстонии. В сб.: «Об актуальных вопросах сельского хозяйства 1971 г.», Таллин, 1971, с. 53—59 (на эст, яз.).
30, Агрохимическая наука — производству. В сб.: «Эстонский НИИ земледелия и мелиорации а годы 1946—1971». Саку, 1971, с, 40—43 (на эст, яз.),
' 31, Составление плана применения удобрений в хозяйстве. Сб. научн, тр. ЭНИИЗМ. XXII. Таллин, 1971, с, 65—65 (на русск. яз., роз. на эст. яз.; в соавторстве).
32. Агрохимическая служб* Эстонской ССР. Основы агрохимии, Таллин, 1971, с. 202—20Э (на эст. яз.),
33. Роль удобрений в формировании урожая. Сельскохозяйственный справочник 1972. Таллин, 1972, с. 2Ó2 (на эст. яз.).
34. Использование калийных удобрений и фиксация калия в почве. «Социалистлик пыллумаяндус», 1972, № 3, с. 105—108 (на эст. яз.; в соавторстве).
35. Фиксация калия в некоторых почвах Эстонской ССР. Сб. научн, тр. ЭНИИЗМ, XXV, Таллин, 1972, с. 35—41 (на русск. яз., реэ. на эст. и англ. яз.; в соавторстве).
РЕЗУЛЬТАТЫ НАСТОЯЩЕЙ РАБОТЫ (ПО ОТДЕЛЬНЫМ ВОПРОСАМ) БЫЛИ ДОЛОЖЕНЫ:
1. Почвенно-агрохимическая служба и применение минеральных удо-бреннй в Эст. ССР. Тезисы докладов на II Всесоюзном делегатском съезде почвоведов. Харьков, 1962.
2. Эффективность торфо-аммиачных удобрений. Тезисы докладов республиканского совещания по применению торфо-аммиачных удобрений. Таллин, 19&3, с. 19—21.
3. Опыт организации массовых агрохимических анализов почв с помощью новейших приборов и автоматов. Тезисы докладов «Измерительная техника и средства автоматизации в сельском хозяйстве». М„ 19S4, с. 13—14.
4. Технология массовых агрохимических анализов почв в Эстонской зснальной агрохимической лаборатории. Тезисы докладов МСХ СССР. М., 1965, с. 1—2.
5. Аппараты и приборы для агрохимических исследований. Тезисы докладов. Секция аналитической химии. IX Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. М„ 1965, с, 4—5,
6. Динамика легкорастворимых соединений РгОя и К20 в некоторых почвах Эстонии в течение вегетационного периода. Тезисы докладов на III Всесоюзном делегатском съезде почвоведов. Тарту, 1953, с. 176—177.
7. Агрохимическая служба в Эстонской ССР. Тезисы докладов на Ш Всесоюзном делегатском съезде почвоведов. Тарту, 1965, с. 134—135 (в соавторстве),
8. Итоги и перспективы крупно- и среднемасштабного почвенного и агрохимического картирования в Эстонской ССР. Тезисы докладов на Ш Всесоюзном делегатском съезде почвоведов. Тарту, 1У&6, с. 133—134 (в соавторстве),
9. Условия эффективности минеральных удобрений. Тезисы докладов на Всесоюзном отчетно-методическом совещании участников географической сети опытов с удобрениями, М,, 1969, с. 64—65.
10. Изменения в содержании лактатнорастворимого P4CV, и К,О в почвах Эстонии в зависимости от удобрений и урожайности. IV Всесоюзный делегатский съезд почвоведов. Тезисы докладов. Книга 2, часть II. Алма-Ата, 1970, с. 268—269 (в соавторстве).
11. Эффективность удобрений и удельный вес их в формировании урожая в условиях Эстонии, Тезисы докладов на Всесоюзной конференции участников географической сети опытов с удобрениями. М., 1970, с. 28—29 (в соавторстве).
12. Методика определения эффективности минеральных удобрений, дод и соотношений питательных веществ. Тезисы докладов Всесоюзного отчетно методического совещания участников географической сети опытов с удобрениями, М., 1971, с. 56—57.
Сдано в печать 10. I. 1974. Бумага 60X84,1/16. Печ. л, 3, У четно-издательских л. 2,79. Тираж 300. Заказ № 1565.
Типография Управления Делами СМ ЭССР, гор. Таллин.
-
Раудвяли, Эвальд Иосепович
-
доктора сельскохозяйственных наук
-
Боровск, 1974
-
ВАК 06.01.04
- Калийное состояние низинной торфяной почвы и влияние калийного удобрения на урожай и качество многолетних злаковых трав
- ВЛИЯНИЕ ОСТАТОЧНЫХ ФОСФАТОВ УДОБРЕНИЙ И КРЕМНЕКИСЛОТЫ НА УРОЖАЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР, ВОЗДЕЛЫВАЕМЫХ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ГЛЕЕВАТОЙ ПОЧВЕ
- Фосфатно-калийный режим и минералогический состав дерново-подзолистых почв разного уровня окультуренности
- Потенциальные возможности дерново-подзолистой суглинистой почвы в обеспечении растений азотом, фосфором и калием
- Агрохимическая оценка фосфоритов Сожского месторождения и продуктов их неполного разложения
