Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Фосфатный и калийный режим дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы при длительном применении удобрений в Предуралье

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Фосфатный и калийный режим дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы при длительном применении удобрений в Предуралье"

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

На правах рукописи ДЕРБЕНЕВА Людмила Васильевна

ФЮСФАТНЫЙ И КАЛИЙНЫЙ РЕЖИМ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ТЯЖЕЛОСУГЛИНИСТОЙ почвы ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ПРИМЕНЕНИИ УДОБРЕНИЙ В ПРЕДУРАЛЬЕ

Специальность 06.01.04 — агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1994

Диссертация выполнена на кафедре агрохимии Пермского сельскохозяйственного института им. акад. Д. Н. Прянишникова.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, профессор А. С. Пискунов.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Ю. П. Жуков; кандидат сельскохозяйственных наук С. А. Шафран.

Ведущее предприятие — ЦИНАСЬи

Защита диссертации состоится «_»_ 1994 г.

в «___3 час. на заседании специализированного совета К 120.35.01 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан ^/¿¿^_1994 г<

Ученый секретарь специализированного совета — кандидат сельскохозяйственных наук . П. Родионова

общая Характеристика работы

Актуальность .темы. Повышение урожайности сельскохозяйственных культур с одновременным улучшением плодородия почвы невозможно без рационального применения удобрений.

Применение фосфорных удобрений является одним из важных Вопросов в земледелии страны, так как недостаток фосфора в почве отмечается повсеместно. В Пермской области к 70 годам доля почв с низким содержанием подвижного фосфора составляла 82%, средним - 13$ и только Ъ% от площади пашни относилось к группам о высокой и повышенной обеспеченностью. Применение фосфорных удобрений в течение' двух десятилетий снизило площадь почв с низким содержанием фосфора на 36,8^ (1989). • •'

Известно, что химизация земледелия приводит к формирования окультуренных почв с характерным для них фосфатным режимом. При этом возрастает урожайность и. как следствие, вынос элементов питания растениями из почвы. По этой причине необходима комплексная оценка питательного режима почвы путем выявления качественного состава не только фосфатного, но и калийного фонда и изменения его в результате длительного применения удобрений, а также установление взаимосвязи между отдельными показателями плодородия почвы и реакцией культур на дозы удобрений.

. Цедъ и задали исследований. Выявить влияние систематического внесения доз фосфорных и калийных удобрений по фону навоза и без него на фосфатный и калийный'режим дерново-мелкоподзолистой почвы и па продуктивность культур зернотравянопропашного севооборота.

В задачи исследований входило: -

- определить количественные и качественные изменения в содержании минерального фосфора почвы при систематическом внесении разных доз фосфорных удобрений;

- определить баланс фосфора и затраты фосфорных удобрений на увеличение в почве содержания подвижного фосфора на 10 мг/кг;

- изучить трансформацию калия в почвэ при систематическом внесении разных доз калийных удобрений; '

- определить баланс калия и допустимые пределы дефицита калия в почве:

- установить взаимосвязь между содержанием подвижного фосфора и обменного калия .в почве и реакцией зерновых культур на

дозы удобрений;

х - рассчитать экономическую эффективность удобрений.

Научная новизна и практическое значение работы. Подробно изучено превращение фосфора и калия удобрений в дерново7мелко-подзолистой тяжелооуглинистой почве, сформированной на элювии пермских карбонатных красноцветных глин. Получены данные о групповом составе минеральных фосфатов, свидетельствуэдие, что наибольшая их часть (65$) представлена фосфатами кальция. Установлено, что накопленные фосфаты имеют высокую степень подвижнфти и используются растениями в последействии. Определены параметры накопления и затрат на увеличение в почве содержания PgOg на 10 мг/кг в зависимости от содержания подвижного фосфора в почве. Для получения продуктивности культур в.35-40 ц к.ед./га рекомендуется поддерживать фосфатный уровень 190-240 мг на I кг почвы. Для создания положительного баланса и повышения плодородия почвы в отношении калия в севообороте'с двумя калиелюбивыми культурами (картофель, клевер) определены дозы калийных удобрений. Рекомендовано, кроме обменного, определять в почве необменный калий по методу Пчелкина. , • .

реализация результатов исследований. Результаты исследований вошли в рекомендации сельскохозяйственному производству.Пермской области, составленные кафедрой-агрохимии ПСХИ имени Д.Н.Прянишникова (1990) и приняты для практического внедрения Пермской ; проектно-изыскательской станцией химизации оельского хозяйстваJ \ Основные положения даосертащщ применяются в учебном процеосе {¡а агрономическом факультете.

Апробация и публ^кашщ работц. Результаты доложены и обсуждены на научных конференциях професоороко-преподавательокого состава Пермского СХИ (1988, 1991, 1993), на республиканских научно-практических конференциях "Молодые ученые - науке и народному хозяйству" (Ижевск, 1989) и "Вклад молодах ученых и опециа- , листов в кнтенсификащю производства и перестройку !работы АПК" j1 (Казань» 1990). По теме диссертации опубликовано 6 работ, объем1 1,08 п.л. '•',■! 1 j ■s

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, предложений производству, списка использо- . \ ванной литературы. Работа содержит 31 таблицу, 6 рисунков, 53 при-ч ложения. Общий объем работы составляет 208 страниц машинописного

текста. Список использованной литературы включает 238 источников, из них 10 на иностранном" языке.

Условия и методика исследований. Исследования проводили в длительном стационарном полевом опыте кафедры агрохимии Пермского СХИ и в вегетационных опытах с 1986 по 1989 гг.

Многолетний стационарный полевой опыт развернут в пространство и во времени, повторность опыта 4-кратная, общая площадь делянки 150 ы?, учетная - 80 Чередование культур в опыта: пар чистый, озимая рожь, яровая пшеница с подсевом клевера, клевер I и П т.п., яровая пшеница, картофель, овес.

Почва опытного участка дерново-мелкоподзолистая тятелосу-глинистая на элювии пермских карбонатных красноцветных глин. Агрохимическая характеристика пахотного слоя почвы (0-20 см) приведена в табл.1.

Таблица I

Агрохимическая характеристика почвы

Годы закладки IV- ;мус,; \% ; Г 1 ($я) Мг-экв/100 г почвы 1 1 1 У. % Подвижные ! элемента. ! мг/кг почвы

.'•НГ I Но Е ' ¡^л.г.!^!^0

1969 2,50 5,2 18,1 3,6 0,05 21,7 84 68 136 128

1970 3,11 5,1 18,4 3,9 0,05 22,3 82 62 143 139

Содержание общего фосфора в пахотном слое разреза равно 0,1355? (1973), общего калия - 2,50$.

Ежегодно в течение двух ротаций севооборота в опыте изучали тройные илдвойныэ сочетания минеральных удобрений в одинарных ■^■40р45к35 и Удвоенных дозах ^80^90^70 по нав03а 11 йез "его. Схема опыта приведена в табл.2. Навоз и минеральные удобрения под озимую рожь вносили под перепашку пара, часть азотных - весной в подкормку. После озимой ржи по полной гидролитической кислотности внесли известь. Под остальные культуры севооборота минеральные удобрения вносили под зяблевую вспашсу.

Последействие фосфора и калия учитывали .на озимой ржи а третьей ротация севооборота, под которую вносили аммиачную селитру весной. В фазу выхода в трубку посевы обрабатывали кампо-заном в дозе 4 кг/га д.в.

Таблица 2

Схема опыта

I ротация

Л ротация

|Ср. наоыщ. ¡на гектар

Ш рот.

Юз.рожь ¡на гектар !подк>

1т/га!азо-* ;:,.•■'-том,

Iмы «УД I На а ■! у г /гя

Внесено удобрений

Внесено удобрений

ваР»-навоз,! ■ кг/га

,т/га , ы , ?2и5 , д^

т/га

X.

,мин.уд., навоз ,навоз, /у ,

р/гз__

I

■р-

I.' - - - - \ - - - - - - - - л ^

' I* 2 экв. бОт/га нав. . - •'юо экв. бОт/га нав. 99 _ 45

3 60 ' - - - 7,5 60 - - - - 7,5 45

4 60 .300. • 405 210 114 7,5 60 345 300 345 124 7,5 • 45

. 5 60 - 600 810 420 ' 229 7,5 60 690 600 690 248 7,5 45

■6 ,' 600 ' 810 420 ■'. 229 - -. 690 600 690 248 — 45

7 -., 600 . 810 - 176 . - - 690 600 - 161 - . 45

8 , 600 - 420 ' 128 - ..£90 . - 690 173 - 45

9 • 60 : 300 - ' "405" --. - . 88 7,5 60 345 300 - 81 7,5 45

10 60". "'■ 300 . - 1 210 . 64- 7,5 60 345 - 345 86 7,5 45

II. • 60 '600 810 - _•• 176 7,5 60 690 600 - 161 7,5 45

12 . 60 .-.600 .. .......~ ' 420 128 7,5 60 690 ■ - 690 172 7,5 45

13 60. • - . ... - 405 .210 27 60 - 300 345 81 7,5 45

14 , 60 -.810 420 - .154 " 7,5 60 - 600 690 161 7,5 45

Метеорологические условия в года проведения опытов были разные. При среднемноголетней норме осадков за вегетационный период, равной 260 мм, в 1970, 1972 гг. выпало 194 юл, .237 мм; в 1971, 1979, 1986, 1987 гг. - 275-298 мм, а в 1978 и 1980 гг. - бблее 300 мм.

Технология выращивания культур в полевом опыте, сорта применялись в соответствии о рекомендациями для Пермской области. Учет урожая проведен сплошным методом. Урожайность пересчитывали на 14$ влажность и 100$ чистоту.

Вегетационный опыт. Влияние доз азотного удобрения' на урожайность яровой пшеницы на дерново-медкоподзолистой тяжелосуглинистой почве с различным содержанием подвижного фосфора. Содержание P£0g на I уровне - 51-87 мг, на П - II4-I46 мг, на Ш -201-254 мг/кг почвы. Содержание обменного калия составляло 106-167 мг/кг. На каждом фосфорном уровне вносили аммиачную се- ' литру в дозах 0,1 г, 0,15 г, 0,2 г, 0,3 г, а также аммиачную селитру в этих же дозах совместно с двойным суперфосфатом и хлористым калием ~ г' ~ г на * кг почш^*

Агрохимические показатели почвы определяли йтандартными методами. Для оценки фосфатного режима почвы определяли: общий фосфор по методу Шермана с последующим отделением Fe по Уоррену и Пью, формы минеральных фосфатов,- по Гинзбург и Лебедевой, органический фосфор - по методу Мета, вариант -Гинзбург, подвижный -по Кирсанову, степень подвижности - по Скофилду. Для оценки калийного режима почвы определяли: общий калий по Смиту, водаораство-римый по методу Алексачдрова, обменный - по Кирсанову, легкогид-ролизуемый - по Пчелкину, степень подвижности К2О - в 0,005 н растворе СаС1з.

Урожайные данные обработаны методом дисперсионного анализа по Доспехову на ЭВМ "Наири-2". Корреляционная зависимость факторов получена на ЭВМ "Шшск-32".

результаты исследований

Влияние длительного применения удобрений на фосфатный и калийный режим дерноБО-мелкоподзолистой тяжолосуглинистой почвы,

Общий [ЬосДор. Аналитические данные показали, что применение одинарных и удвоенных доз фосфора в составе HPK на фона навоза и без него в течение 16 лет привело к значительному увеличении

общего фосфора в почве. Внесение 300 кг/га PgO^ на фоне 60 т/га за П ротацию севооборота повысило содержание общего фосфора в пахотном слое в среднем на 114 мг в кг почвы, или на &% от общего содержания PgOg. Внесение 600 кг/га Р2О5 совместно с NK на фоне . навоза - на 190 мг, или на. 10%; без навоза - на 156 мг, или на 8$ (табл.З). -

В вариантах без внесения фосфорных удобрений содержание общего фосфора уменьшилось, причем более существенно в почве с внесением удвоенных доз азотно-калийных удобрений - на 129 мг PgOg на I кг, или на 2%. Количество общего фосфора в почве снизилось и в вариантах о навозом и минеральными удобрениями, HPK которых эквивалентен количеству HPK навоза.

Между дозами внесенных фосфорных удобрений и содержанием общего фосфора в почве установлена тесная корреляционная связь: после I ротации г = 0,66, после П - Г = 0,81.

Органический ФосФор. Среди групп общего фосфора органические фосфаты имеют незначительную ценность в питании растений. Количество их по вариантам опыта постоянно и равно 35-38$ от общего содержания элемента « почве. Отношение Р£Од opr./PgOg мин. равно 0,58-0,59. ..! • .

Минеральные фосфаты. Минеральные фосфаты занимают доминирующее положение. Если в почве без удобрений оумма фракций минерального фосфора составила 43$ от общего его содержания, то с удвоен-: ними дозами - 5б£, с одинарными и удвоенными дозами минеральных; удобрений по фону навоза - 59-60$." Таким образом, количество фосфора, накопленного в почйе за счет фосфорных удобрений, колеба-1 • лось от 40 fco 90$. ; ' . i

Ежегодное ^внесение суперфосфата совместно с ЫК по фону навоза чй бЬз "Heiro изменило химический состав фосфатов. Установлена, что "в Почве о одинарными (300 кг/га) и удвоенными ¡низами PgOg i 4-6Ö0 кт/га) по фону навоза, 40$ от накопленного за Ii ротацию митрального фосфора переходило в легкодоступные растениями Ca-Pj % 25-36$ менее доступные растениями Cä-Рд« При внесении одних минеральных удобрений в удвоенных дозах более половины фосфора овя-зывалось полуторными оксидами, преимущественно оксидами железа. V >. 28% переходило во фракцию Са-Рр Фосфаты Са-Р3 с течением времени увеличиваются, но, однако, темпы этих превращений менее интенсивна

Таблица 3

Влияние удобрений на групповой ооста'в фоафатов почвы

' i -. - - .......... i ,. . i i .

!Внзоено РрОсза ! ! 'минпталт-1 °РГ»1

>~ taÄ0* >0ргаГ'йТо '"èh^T'^r

Î- ,о на- ,о оупер-т . .чзокий .Гинзбург-, г2и5 ]"„„ 'возом фоофа- 1 . 1 Лебддевой

! !том ! I ! ! !

П ротация (пар, 1977, 1978 гг.)

I - 1617 •Щ 736 TS 0,79 щ

2 - ice 1631 592 ' 36 Ш .55 0,66 щ

3 138 • _ 1692 632 Ш 0,69 ш

37 54 9

4 138 ' 405 1748 m щ 0,61 щ

5 138 810 1894 ^ 1085 ' 37 0,62 щ

6 . - 810 1934 щ Щ 0,68 IS5.

8 - 1395 Щ . 0,75 m

Ш ротация (пар, IS85, 1986 гг.)

I - 1513 m Щ 0,85 ш, Tu

2 ' 177 1571 щ Щ 0,66 41

3 177 - ■ - ' 1618 m *§§ 0,71 Ч

4 177 300 1862 • £Ш mi- 0,59 JZ-

35 en 5

5 ; 177 600 2084 m mi 0,58 ш

35 59 6

6 600 . 2090 - ■чь 0,64 Щ

8 1266 488 0,78 ж

38 49 13

Примечание:'в чиолитоло - Р205 мг/кг почвы i в знаменатело -в % от общего содержания Р205 .

Без внесения фосфорных удобрений в почве произошло уменьшение содержания минеральных фосфатов - на 82, 91 мг/кг, или на 6% и 9$ от содержания общего фосфора (вар.1, 8). Аналогичная • тенденция отмечена по навозной и эквивалентной по ЫРК минеральной системам. Существенных различий в качественном составе минеральных фoqфaтoв в этих вариантах не обнаружено. .

Корреляционный анализ между количеством внесенных фосфорных удобрений и содержанием отдельных фракций минеральных фосфатов и их суммой показал прямую положительную зависимость. В I ротацию ш была более тесной между внесенным фосфором и Са-Р^ (К 0,60),

А1-Р 0,74), суммой минерального фосфора (Г» 0,75). Во П ротацию севооборота зависимость между всеми показателями становится еще более сильной.

ФосФор по Кирсанову и степень его подвижности. Содержание подвижного фосфора в почве зависело от доз фосфорных удобрений (I рот. - г-*0,69, П рот.. - г 0,91). Наибольшее накопление отмечено в вариантах о удвоенными дозами минеральных удобрений по фону навоза: за I ротацию составило 88 мг, за П - 73 мг/кг почвы. Наименьшее - о одинарными дозами по фону навоза: по каж- . дой ротации на 53 мг Р20§ на кг. По каре увеличения содержания^ подвижного фосфора в почве возрастала и концентрация Р20^ в ! 0,02 н солевой вытяжке СаС12.

В вариантах без фосфора и о невысокими дозами сохранялось исходное содержание подвижного фосфора за все время наблюдений Степень подвижности фосфора не изменялась и получена на уровне ; 0,19-0,26 мг Р205 в литре. В почве, удобренной навозом, фосфор ; более подвижен, чем по минеральной оистеме.

, Корреляционный анализ полученных данных показывает, что с I обогащением почвы фосфором в вытяжку по Кирсанову переходят практически все соединения минерального фосфора. : !

Систематическое внесение удобрений положительно, влияет на фосфатный режим слоя почвы 0-40 см. Содержание подвижного фос-; фора к концу П ротации в слое 20-40 см составило 193-216 мг/кг., Накопленные фосфаты имели высокую степень подвижности - 0,31-0,45 мг Р205 в литре, характерную для хорошо окультуренных почв. Обогащение подпахотных слоев почвы, как мы предполагаем, связано о перемещением почвы при вспашке,.вымыванием илистой фракции из верхнего слоя и переносом фосфора развитой корневой системой ра- 8 - .

стений в нижние слои почвы.

Продуктивность культур полевого севооборота и баланс фосфора в почве. Продуктивность культур за два ротации севооборота а вариантах без внесения фосфорных удобрений получена на уровне 30-33 д ■ к.ед. о I га (табл.4, 5). Ежегодно из почвы за I ротацию отчуждалось фосфора 28-29 кг, за П - 30-34 кг/га.

Максимальная продуктивность культур 36,2-38,9 ц к.ед./га по- . лучена при внесении одинарных доз удобрений по фону навоза. Интенсивность баланса фосфора в почве по ротациям севооборота составляла 159$ и 194$, при этом 11-13$ от внесенного фосфора использова- -лось растениями, 10-28$ его обнаруживается в подвижной форме и 59-71$ закреплялось почвой (0-40 см). Внесение удвоенной дозы минеральных удобрений по фону навоза и без него не приводило к росту продуктивности культур, но в то же время обогащало почву фосфором. Интенсивность'баланса - 199:2, 329$..

' Количество суперфосфата, повышающее содержание в почве подвижного фосфора на 10 мг/кг, за I ротацию севооборота в слое 0-20 см составило 49-75 кг, в слое 0-40 см - 80-127 кг/га. Снижение интенсивности баланса и при одновременном обогащении почвы фосфором приводило к уменьшению затрат.и для слоя почвы 0-20 см они составили 34-65 кг, 0-40 см - 40-82 кг/га. Таким образом, затраты фосфорных удобрений на увеличение содержания подвижной на 10-мг/кг почвы - величина непостоянная: она существенно меняетоя в зависимости от фосфатного уровня на почве одного генетического типа.

Общий калий. К концу П ротации севооборота содержание калия было высоким и колебалось.от 25750 до 26675 мг на I кг почвы.

Воднорастворймый калий. В вариантах баз удобрений его обнаружено 18 мг, с удвоенными дозами 41 мг К2О на I кг почвы. Содержание воднорастворимого калия с глубиной почвы уменьшается.

Обменный калий. Данные свидетельствуют, что с увеличением . доз калийных удобрений содержание обменного калия в пахотном слое повышается незначительно. При внесении одинарных доз К2О по фону навоза (среднегодовая доза К£0 в I рот. - 68 кг, во П рот. - 84 кг/га) содержание его увеличилось на 15 мг и 13 мг/кг. При внесении удвоенных доз К2О на фоне навоза (94 кг и 127 кг/га) - на 30 мг и 16 мг/кг почвы. Миграции обменного калия по профилю почвы не об-

Таблица 4

Продуктивность культур, балано фосфора и затраты суперфосфата на повышение содержания подвижных фосфатов в почве за I ротацию севооборота (1977, 1978 гг.)

й

'Среднего- ' . .

•довая ' -

. взр. 'продуктив- -Бнесе-

'кость, ' но

'ц к.ед./га' ! !_

I

Выне-оено

!

' Балано, +

I i I

•нооть '

, аа ро-'в орад-j öaлая— ' таЦию '.нам за /са, ъ 1 J_¡ГОД ... —!

!и„_п„ ¡Увеличение со- ! Затраты.на увеличение оодержа-,,держания Ро0= , ния подвижной Р90с на 10мг/кг •оив- -по Кирсанову? • почвы, кг/га Q мг/кг !-

! всего

овор% выноод

слой почвы, ом

!

Р205, кг/га

--г—-j-—-:-

! 0-50 ! 0-40 ■■ i 0-20 ! 0-40 !. 0-20 ! 0-40

.-о;

I

1 29,9 - 222 -222 -28 -

2 ' 32,8. 138 236- -98 - -12 58

3 31,6 138 : 240 -102 . -13 58

4 36,2 543 280 +264 433 194

5 . . .37,8 ' 948 . .J2S8 LT +660 : +82 329

6 ' 35,6 810 . 270 +540 +68 - 300 8 32,9 - 229 -229 ' -29

88 72

33 52 45

' 101 .108 ; 112

1Б4 . 49 182 75 180 75

80 .127 120

.■•■-.' ■: Таблица 5

Продуктивность культур,балано фософра и затраты суперфосфата на повышение содержания . подвижных фосфатов в почво за П ротации севооборота (1985, 1986 гг.)

. !

^ ',Среднего-вар.,довая ¡продук--1 в |тевность, ¡ц к.ед./га

I_

!" ¡Увеличение со—!' Затраты удобрений на увеличе-

г,т„л , .Интен- ' .держания РоОс . нив содержания подвижной РоОс

БаЛаН0± 02Е_ ■ ' по^ирсано1у! ! Ю-мгТкг почвы, кГ/Га 2 5

Г^ 1 . ' Г всего I сверх гкноса

• | нос тъ мг/кг--- ------ ---------*-------------

За ро-1 в м

тапдо нем за! 1

Г год

Г

Слой,

почвы, см

кг/га

0-20 '! 0-40 '! 0-20 ■!' 0-40 '1 0-20 ' ! 0-40

I . . 31,1 - 238 -238 • -30 - • - ■ ' -

2 34,8 177- 271 - 94 -12 65 - : - -

3 . зз,е 177 262 - 85 -И 68 - - ■ - — - -

4 38,9 . . 477 • ■299 +178 +22 159 . 52 44 ■. .91 108 " 34 • 40

5 37,6 777 , 304 ' +473 +59 255 73 58 106 134 65 82

6 35,2 600 301 4299 +37 199 59 53 102 из: 51 56

8 33,5 - 269 -269 -34 - - - - - - . -

наружено. Применение калийных удобрений увеличивало степень подвижности калия до 8,42-10,95 мг 1^0 в литре СаС12.

Легкогидролизуемый калий. Легкогидролизуемый калий характеризует доступную часть растениям необменного калия. Содержание его в пахотном слое после I ротации в вариантах без калийных удобрений (вар. I, 7) составило 294 мг и 303 мг/кг почвы. В вариантах с наибольшей дозой внесения - 366 мг/кг. Зн П ротацию севооборота произошло существенное уменьшение содержания этой формы калия: в почве без удобрений на 145 мг, с внесением навоза 60 т/га - на 72 мг, при внесении того же количества К20 в виде минеральных солей - на 88 мг/кг. Внесение в почву более высоких доз К2О (669 кг, 1014 кг, 690 кг/га) также не привело к накоплению легкогидролизуемого калия.

Баланс Форм калия в почве. Баланс калия в почве за обе рота- • ' ции севооборота по всем вариантам опыта отрицательный.

В табл.6 приведен баланс форм калия за вторую ротацию. Возделывание сельскохозяйственных растений без калийных удобрений и при внесении их в небольших дезах привело к резкоцу ухудшению калийного режима почвы. Из неудобренной почвы растения использовали 435 кг легкогидролизуемого или 65$, и 231 кг калия из труднодоступных соединений, или 35$ от выноса его из почвы.'

Внесение одинарных доз К2О на фоне навоза (669 кг/га) и удвоенных без навоза (690 кг/га) привело к дефицитному балансу калия, интенсивность которого составила 41$ и 67$. Однако и внесение удвоенных доз К£0 совместно с ЫР удобрениями на фоке навоза (среднегодовая доза 127 кг/га) оказалось недостаточным для обеспечения положительного баланса калия. Интенсивность баланса равна 85$. Растения в этих вариантах использовали половину калия из доступных соединений и вторую половину из труднодоступных.

Нами отмечено, что с уменьшением дефицита баланса калия в почве увеличивается продуктивность севооборота ( г- = 0,65). Максимальную продуктивность до 40 ц к.ед./га можно получить при дефицитном балансе калия до 35 кг/га. И баланс калия от'0 до -35 кг/га в год можно считать как удовлетворительный.

' Влияние удобрений и обеспеченности почвы подвижными Формами фосфора и калия на урожайность озимой ржи и яровой пшеницы. Нами обобщены результаты, полученные в полевом опыте, по двум первым культурам: озимая рожь и яровая пшеница в севообороте.

, - Таблица $

.Балано форм калия в почве при систематическом внесении удобрений за П ротацию севооборота" (1985, 1986 гг.) • •

со

I

! Вина-Г . ' 1 Разница меяду здпадаш калия I п Ц ротаций , {Использовано 1^0 из

, сено , Балано ,; су?1ма - об^нтй •легкогпяролияувмый *тдЯ0Д0СТ7ДПнх Дод

: у п ■„/_. ' !кг/га!2 к ба-'.кг/га к ба-!кг/га Л% к ба- !кг/га !'я к ^в- ■

} г^и, кг/га ( ,лансу. | ,лансу , ,лансу !' !

!Внесе-

••" , но зав. •-

" I

I 669 --669 -438 . 65 ' - 3 - -435 65 -231 35

2 324 833 .-509 -249 49 +15 3 -264 52 -260 51

3 324 783 -459 -201 44 +15 3 -216 47 ' -258 56

4 669 912 -243 . -120 49 +39 16 -159 65 -123 . 51

5 ' 1014 1195 -181 - 90 50 . •+48 26 -138 76 ~ - 91 . 50

6 690 1024 ' -334 -168 50 + 6 2 ■ -174 52 -166 50

7 . - 825 -825 -375 45 -24 3 -351 42 -450 55

' Исследования показали, что урожайность озимой ржи в I ротации в вариантах без удобрений составила 26,8 ц/га. Внесение удобрений в различных дозах повысило урожайность зерна до 31,0-33,9 ц/га. При содержании 104 мг Р205 и 127 мг в I кг почвы внесение 60 т/га навоза было достаточным для получения максимальной ' урожайности ржи (табл.7).

Эффективной дозой минеральных удобрений для яровой пшеницы оказалась одинарная N45P75K3Q на фоне 60 т/га навоза, внесенных под озимую рожь. Урожайность пшеницы получена 35,8 ц/га при содержании подвижного PgOcj в почве 153 мг и обменного KgO 134 мг/кг почвы.

Во вторую ротацию севооборота внесение одинарных и удвоенных доз II PK на фоне навоза и без него на высоком фосфатном и повышенном калийном уровнях увеличило урожайность озимой ржи на 5,1-8,1 ц/га, на яровой пшениц4 - на 4,4^6,8 ц/га. Снижение содержания подвижного фосфора с 210 мг до 121 мг/кг при внесении удвоенных доз ЦК привело к снижению урожайности культур. Поэтому при со- ■ держании в почве подвижного фосфора до 150 мг достаточна одинарная доза,азота, выше 150 мг/кг - удвоенная. Таким образом, для получения высокой урожайности озимой ржи и яровой пшеницы на почвах с ; высоким содержанием подвижного фосфора должны увеличиваться дозы азота.

В третьей ротации севооборота изучалось последействие фосфорных, калийных и действие азотных удобрений на урожайность озимой ржи. В варианте без удобрений она в среднем составила 30 ц/га. При внесении К в дозе 45 кг/га в почву с различным содержанием подвижного PgO^ и Kg0 рожь проявила одинаковую реакцию - 31,434,6 ц/га (табл.8).

Прибавка зерна подучена только за счет азота. Доза азота 45 кг/га, содержание подвижных элементов 120-130 мг/кг почвы является достаточным для получения 35 ц зерна о гектара.

Действие разных доз азотного удобрения на урожайность яровой пшеницы на дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почва с различным содержанием подвижного фосфора изучалось в вегетационном опыте. Внесение в почву одною азота в возрастающих дозах, и особенно внесение его совместно с фосфорными и калийными удобрениями обусловили значительный рост урожая зерна пшеницы на всех уровнях. Наиболее эффективной дозой азота при среднем содержанка-

г"

Влияние удобрений на урожайность озимой ряд и яровой пшеницы (ср.по двум полям)

! Озимая рожь- Яровая пшсшща

вар. , Подвижные формы, ! У рожа н-! Подв шишо йор:.ш, ГТршйТР

' _ - ' МР/КГ __'

т-ф

нооть, ! ц/га !*

мг/ст _

---ЩГ

носи "!ц/га

I ротация (1970-72 гг.]

I . 140 134 26, ,8 136 126 27,5

2 104 127 31, ,0 118 133 29,5

3 135 131 33, ,9 153 134 35,8

4 158 123 33, ,3 161 121 36,2

5 138 152 33, .6 145 , 152 36,2

6 138 138 31 ,8 141 131 §3,7

7 142 174 , 33, ,1 128 163 34,0

нср05 ,ц/га 4 ,1 3,5

П ротация (1978-80гг.)

I 135 ' . 115 33,4 130 115 26,8

2 . 131 130 37,4 133 128 30,7

3 188 126 41,5 206 140 33,6

4 246 139 38,9 238 146 32,8

5 210 . 150 . 41,4 216 146 33,6

6 210 . 116 • 38,5 207 124 31,2

7 141 . 147 32,2 121 153 28,8

нСР05. ц/га . 3,1 2,5

Примечание: I - Без удобрений, 2 - навоз по 60 т/га, 3 - Н+//РК, 4 - Н+2(/1/РК), 5 - 2(И/РК), 6 - 2(//Р), 7 -2(/Д)

Влияние азотного удобрения и обеспеченности почвы подвижными формами фосфора и калия на урожайность озимой ржи в Ш ротации севооборота (1986, 1987 гг.)

Л вари- Подвижные формы, мг/кг почвы 1 Степень подвижности, ; ыг/л раствора •Внесено ¡азота,' Урожай-•ность, |ц/га

анта Р2°5 .{ КоО ! Р2°5 1 «2° кг/га 1

I 128 124 0,26 6,65 _ 30,0

I*- 128 124 0,22 6,60 45 33,6

2 156 III 0,52 7,09 45 33,6

3 241 167 0,76 8,42.. 45 33,8

4 319 184 1,00 10,01 45 34,6

5 268 175 0,88 10,95 45 35,1

6 276 ' 122 - 6,28 45 34,4

7 152 ' 167 0,19 45 31,4

НСР05, ц/га . 3,4

Р20& в почве была доза 0,15 г/кг почвы. Прибавка'зерна от одного азота составила 5,1 г, от совместного внесения - 9,7 г/сосуд. Максимальные прибавки зерна 17,5 и 19,2 г получены при внесении азота в дозе 0,2 г/кг почвы с высоким содержанием подвижного, фосфора.

Экономическая эффективность применения удобрений. Наибольший чистый доход получен при систематическом внесении минеральных удобрений в одинарных дозах Н40Р44К35 по фону навоза. За I ротацию севооборота он составил 243,3 руб., за вторую ротацию - 384,7 руб., уровень рентабельности - 52$ и 79$. Прибавка продуктивности культур была 50,6 ц и 62,4 ц к.ед./га соответственно. Внесение полного удобрения и парных сочетаний в удвоенных дозах по.фону навоза ; и без него было неэффективно.

ВЫВОДЫ,

I. Дерново-мелкоподзолистая тяжелосуглинистая почва, сформированная на элювии пермских карбонатных глин, содержит значительные запасы общего и подвижного фосфора. В составе общего фосфора доминируют минеральные фосфаты 37-51$, на долю органических при-

ходится 37/5 от общего запаса. Среди минеральных фосфатов преобладают фосфаты калнция: из них Са-Рд. Из фосфатов полуторных оксидов - Ре-Р. С глубиной почвы содержание Са-Р^-, А1-Р, Рэ-Р снижается,. а содержание фракций Са-Р2 и Са-Р^ увеличивается.

2. Систематическое внесение фосфорных удобрений совместно с. . азотными и калийными за две ротации зернотравянопропашного севооборота способствовало увеличению в почве общего фосфора на 6-10$. Количество общего фосфора находится в прямой зависимости от приме-, няемых доз, г =0,66-0,81.

3. Внесенный с удобрениями и неиспользованный растениями фосфор накапливается, в основном закрепляется почвой в "актишшх" минеральных формах. При внесении суперфосфата в дозах от 40 до 80 кг/га,по фону навоза 40$ от накопленного минерального фосфора составляли легкодоступные и 25-36$ менее доступные растениям кальций-фосфаты. При ежегодном внесении Р2О5 в дозах 80 кг/га без навоза более половины от накопленного-минерального фосфора связывалось полуторными оксидами и 28% переходило в легкодоступные растениям кальцийфосфаты.

4. Длительное внесение фосфорных удо(Зрений повышает содержание подвижного фосфора в слое почвы 0-40 см. Между подвижным фосфором по Кирсанову и содержанием отдельных фракций минеральных фосфатов

в пахотном слое существует.прямая положительная зависимость ,

= 0,74-0,89. .' .

5. Накопленные фосфаты имеют высокую степень подвижности 0,76-1,00 мг/л и используются сельскохозяйственными растениями в последействии. Корреляционная связь между степенью подвижности и суммой фракций минерального фосфора высокая, г = 0,81.

6. Для повышения уровня обеспеченности почв подвижным фосфором на 10 мг/кг при повышенном исходном его содержании требуется внести 60 кг, при высоком - 34 кг Р2О5 на I га. Затраты фосфорных удобрений на увеличение содержания 10 мг Р^О^ в I кг почвы - величина не постоянная} она существенно меняется в зависимости от фосфатного уровня, на почве одного генетического типа.

7. Дерново-мелкоподзолистая тяжелосуглинистая почва, сформированная на элювии пермских карбонатных глин, характеризуется высоким содержанием общего калия, основная часть которого находится

в недоступной форме для растений. Ежегодное внесение калийных удобрений в дозах 70-130 кг/га в совообороте приводит к незначительному накоплению обменного и уменьшению легкогидролизуемого калия.

8. Максимальная продуктивность севооборота 36-40 ц к.ед./га в год получена при дефицитном балансе калия до 35 кг/га и баланс калия от 0 до -35 кг/га можно считать как удовлетворительный.

9. На средаеокультуренной дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почве с содержанием подвижного фосфора и обменного калия 120-130 мг/кг доза внеоения азота 45 кг/га являетоя достаточной для получения урожайности зерна озимой ржи 33-35 ц/га.

Дозы азотных удобрений необходимо дифференцировать в зависимости от содержания подвижного фосфора в почве.

10. Наиболее эффективны в зернотравянопропашном севообороте одинарные дозы минеральных удобрений (Ы40Р44К35) в сочетании с на- ' возом. Чистый доход за I ротацию севооборота составил 243,3 руб.,

за II - 384,7, уровень рентабельности соответственно 52 и 79$.

ПРВДОИЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для получения продуктивности зернотравянопропашного севооборота порядка 35-40 ц к.ед./га, в год на дерново-подзолистых тяжелосуглинистых произвесткованных почвах содержание подвижного фосфора по Кирсанову должно быть на уровне 190-240 мг/кг.

2. Для повышения плодородия почвы в отношении калия в севооборотах с калиелюбивыми культурами (картофель, клевер) рекомендуем вносить на гектар севооборотной площади дозу калия, равную выносу. Необходимо при агрохимическом обследовании почв, кроме обменного, определять необменный калий по методу Пчелкина.

По теме диссертации опубликованы работы:

I. Пискунов A.C., Дербенева Л.В. Влияние минеральных удобрений ' на урожайность яровой пшеницы в зависимости от обеспеченности почвы подвижным фосфором и обменным калием // Эффективность использования органических и минеральных^удобрений в условиях Урала: Межвуз.сб. науч.тр. - Пермь, I9Ü9. - С.78-82.

2. Дербенева Л.В. Влияние длительного применения фосфорных удо- _ брений на фракционный состав минерального' фосфора дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почвы // Эффективность использования органических и минеральных удобрений в условиях Урала: Межвуа.сб. науч.тр. - Пермь,- 1989. - С.82-85.

3. Пискунов A.C., Дербенева Л.В. Остаточный фосфор удобрений дерново-мелкоподзолистой почвы и его влияние на урожайность озимой ржи // Тез. докл. Республ. научно-практ.конф. "Молодые ученые - науке и народному хозяйству" - Ижевск, 1989. - С.152.

4. Пискунов A.C., Дербенева JI.В. Влияние длительного применения удобрений на формы калия в дэрново-мелкоподзолистой почве // Тез. докл.Республ. научно-практ, конф. "Вклад молодых ученых и специалистов в интенсификацию производства и перестройку работы АПК". - Казань, 1990. - С.14-15.

5. Михайлова I.A., Дербенева Л.В., Мельникова В.В. Влияние удобрений на урожайность клевера и фосфатный режим дерново-подзолистых, почв // Эффективность использования органических и минеральных удобрений в Предуралье: Межвуз.: сб. науч.тр. - Пермь, 1991. -С.78-84.

6. Пискунов A.C., Дербенева Л.В. Влияние удобрений на продуктивность культур полевого севооборота и фосфорный режим дерново-мелкоподзблистой тяжелосуглинистой почвы // Тез. докл. юбил. конф. "75 лет сельскохозяйственному образованию на Урале". - Пермь, 1993. -С.52.