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"

" Ъ-ъНШ

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

На правах рукописи ДЕРБЕНЕВА Людмила Васильевна

ФОСФАТНЫЙ И КАЛИЙНЫЙ РЕЖИМ

ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ 0 I ^ ¡5

ТЯЖЕЛОСУГЛИНИСТОЙ ПОЧВЫ ^ |

ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ПРИМЕНЕНИИ ^ 1 ^ § УДОБРЕНИЙ В ПРЕДУРАЛЬЕ

Специальность 06.01.04 — агрохимия

« —*

>

*г . .г —<С5П

К ГЛ

ГХ 83 •-*■ •К СЭ

О О

>•5 О •о

г» О X ГО -"1

сэ 1-3

! егз №

Автореферат г-'п.« о>

диссертации на соискание ученой стел1е§>1 ^ 5 кандидата сельскохозяйственных^наую ^

ьа -с ~

' со »¿^

............

* к* —I Хр ГЗ

о!

СЭ 1 СЭ J

г,г>.. \ ЯУОООЪ

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 — ЦИНАО. „

Защита диссертации состоится ^ *• _ 1994 г

в _» 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 _О ^/ьС^ Ф 1994 г>

Ученый секретарь специализированного совета — { /У / кандидат сельскохозяйственных нау^^^А-'-Л. П. Родионова

общая характеристика работы

■ Актуальность темы. Повышение урожайности оалт.скпгпаяйптяяи- -. Йых культур с одновременным улучшением плодородия почвы невозмож-ко без рационального.применения удобрений. .

- Применение фосфорных удобрений является одним из важных Вопросов в земледелии страны, так как недостаток фоофора в поч-: ве 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 низ- \ ' кии содержанием фосфора на 36,(1989). • ' ' •."'-• 4

• Известно, что химизация земледелия приводит..к формированию : 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 комплекс" нал оценка питательного режима почвы путем выявления качественного состава не только фосфатного, но и калийного фонда и измене-' ния его в результате длительного Применения удобрений', а также '

■ : установление взаимосвязи между отдельными показателями плодоро-

дия почвы и реакцией культур на дозы удобрений. .'."

ЙЙДЬЛ^ИЩИДЛКЯДашгвйИЯЙ»- Выявить влияние оистематическо- ' "'4 го внесения доа фосфорных и калийных удобрений по фону навоза и •' . ' без него на фосфатный и калийный режим дераово-медкоподзолиотой' 1.

■ почвы и на продуктивность культур зернотравянопропашного оево- ' ,, оборота. •■.;• V.'V,:" '1, V4';/ '. .V -

, с; 'У., В задачи:ксоледований входило: - 1 > :■ Г' ;.'-'.'' • г определить количественные и качественные изменения в со- •

■. держании минерального: фоофора почвы;при систематическом внесении ' разных доз фосфорных удобрений; , . ; . 7

Д:'У - определить баланс: фосфора;и затраты фосфорных удобрений , на. увеличение в почве содержания подвижного фосфора на 10 мг/кг; ; ' изучить трансформацию калия в почве при:систематическом ■

внесении разных доз калийных удобрений; * •

■ определить баланс калия, и'допустимые пределы дефицита .

калия в почве; .. . ' . . ' ' •

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

■'■"'.■'■ " " - члн 1. '

: ... НЛУЧ,,.,^. " - 4

И:,, ¿АгЩЖ

дозы удобрений;

- рассчитать экономическую эффективность удобрений. раучная новизна ц практическое значение работы. Подробно изучено превращение фосфора и калия удобрений в дерновотмелко-подзолистой тяжелооуглинистой почве, сформированной на элювии пермских карбонатных красноцветных глин. Получены данные о групповом составе минеральных фосфатов, свидетельствующие, что наибольшая их часть (65#) представлена фосфатами кальция. Установлено, что накопленные фосфаты имеют высокую степень подвижности и используются растениями в последействии. Определены параметры накопления и затрат на увеличение в почве содержания Р205 на 10 иг/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 исследова-.ний 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 вельского хозяйствал I Основные положения диссертация применяются в учебном процеосе ца агрономическом факультете.

Апробация и ^убликашщ рдботц. Результаты доложены и обсуд- « дены на научных »референциях профессорско-преподавательского состава Пермского СХИ (1988, 1991, 1993), на республиканских научно-практических конференциях "Молодые ученые - на>ке и народно-1 му хозяйству" (Ижевск, 1989) и "Вклад молодых ученых и специалистов в интенсификацию производства и перестройку работы АПК" ( (Казань," 1990). По теме диссертации опубликовано 6 работ, объем' 1,08 п.л. ,

Структура и объем работы. Диссертация оостоит из введения, шести глав, выводов, предложений производству, списка использованной литературы. Работа содержит 31 таблицу, 6 рисунков, 53 приложения. Общий объем работы составляет 208 страниц машинописного

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

Условия у методику 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 пространстве и во:времени, повторность опыта 4-кратная, общая площадь делянки 150 учетная .- 80 и?. Чередование культур в опыте: пар чистый,.озимая рожь, яровая пшеница с подсевом клевера, клевер I и П г.п., яровая пшеница, картофель, овес. "1 - • Почва опытного.участка дерново-мелкоподзолистая тяжелосуглинистая 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 jSo.jcfej ! i i t t Мг-экв/IQO г почвы 7. 56 ! Подвижные • элемента, ! мг7кг почвы

-S j Нг { Но j Е ! i^.r.iVsiV

1969 2,50 5.2 18,1 3,6 0,05 21, ,7 84 . 68\ T.3S 128

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

Содержание общего фосфора в пахотном слое разреза равно ; 0,13555 (1973), общего калия - 2,50^.

Ежегодно в течение двух ротаций севооборота в опыте изучали - тройные и двойные.сочетания минеральных удобрений в оди<Ьрных ■ы40р45к35 и Удвоенных дозах ^80^90^70 по Ф°ну навоза и без него. 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 вспаоку.

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

Схема опыта

Таблица 2

<

} I ротация # ! П ротация . !Ш рот. Я ! Внесено удойраний |на'геетар' | Бнаоеяо удобрений ¡на'гектар' |0з^ояь вар''навоз,!_кг/га _] т/га !_ кг/га _!т/га!тт~

!Т/га ! N ,мин.удм навоз { 1 навоз, ! N ! '1 К20 ,ты.уд!1гаа- 1 иы !кгЛ

I I' - - - - г \ - - - - - - - - 45

2 - ' экв • бОт/га нав • '100 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 - - 690 - 690 173 - 45

9 60 300 405 - - 88 7,5 60 345 300 - 81 7,5 45

10 60 300 - 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 77 7,5 60 - 300 345 81 7,5 45

14 60 . -Г* -810 - ' -420 " -154 ~ 7,5 60 - 600 690 161 7,5 45

Метеорологические уоловля в годи проведения опытов были разные. При ореднемноголетней норме осадков за вегетационный период, равной 260 мм; в 1970, 1972 гг. выпало 194 мм, 237 мм; в 1971, 1979, 1986, 1987 гг. - 275-298 мм, а в 1978 и 1980 гг. - более, 300 мм. .' .'. г , ''

Технологая выращивания культур в полевом опыте, сорта применялись в соответствии о рекомендациями для Пермской области. Учет урожая проведен сплошным методом. Урожайность пересчитывали на I4Ji влажность и 100$ чистоту.

; , Вегетационный очыт. Влияние доз азотного удобрения на урожайность яровой пшеницы на дерново-медкоподзолистой тяжелосуглинистой почве с различным содержанием подвижного фосфора.' Содержание Р205 на I уровне - 51—мг, на П - II4-I4S мг. на Ш - \ 201-254 мг/кг почш. Содержание обменного калия составляло 106-167 мг/кг. На каждом фосфорном уровне вносили аммиачную ое- ' 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 (P20g- 0,15 г, KgO^- 0,1 г на I кг почвы).

* Агрохимические показатели почвы определяли Стандартными методами; Для оценки фосфатного режима, почвы определяли: общий фоо-

< фор. по методу Шермана с последующим отделением Fe по Уоррену и Пью, формы минеральных фоофатов,- по Гинзбург и Лебедевой, орга- ' нический фосфор - по методу Мета, вариант -Гинзбург, подвижный -по Кирсанову, степень подвижности - по Скофилду. Для оценки калий ного режима почвц определяли; общий калий по Смиту, воднораотво-римый по методу Александрова, обменный - по Кирсанову, легкогид-родизуемый - по Пчелкину, степень подвижности Kj>0 - в 0,005 н .. растворе СаС12. - , ;

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

• РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗСЛЩЮВАНИЙ . . '

Влияние длительного применения удобрений на фосфатный и калийный режим дерново-мелкоподзолистой тяжалосуглинистой почвы;

* ; Обший сЬосФор. Аналитические данные показали, что применение одинарных и удвоенных доз; фосфора в составе HPK на фоне навоза и без него в течение 16 лет привело к значительному увеличению

общего фосфора в почве. Внеоение 300 кг/га Р2О5 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 6% от общего содержания PaOs. Внесение 600 кг/га Р2О5 совместно с ЫК на фоне навоза - на 190 мг, или на 10$; без навоза - на 156 мг, или на 8% (табл.3). -

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 Р2О5 на I кг, или на 9%. Количество общего фосфора в почве снизилось и в вариангах о навозом и минеральными удобрениями, NPK которых эквивалентен количеству NFK 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 поотоянно и равно 35-38% от общего содержания элемента « почве. Отношение PgOg орг.Л^Од мин. равно 0,58-0,59.

Минеральные фосфаты. Минеральные фосфаты занимают доминирующее положение. Если в пбчве без удобрений оумма фракций минерального фосфора составила 43£ от общего его содержания, то о удвоен-' ними дозами - 56%, о одинарными и удвоенными дозами минеральных, удобрений по фону навоза - 59-60%. Таким образом, количество фосфора, накопленного в почве за очет фосфорных удобрений, колеба-. 1 лось от 40 Tlo 90%. (

Ежегодное 'внесение суперфосфата совместно о ЫК по фону навоза к бЬз 'яйго изменило химический состав фосфатов. Установлено, что в почве о одинарными (300 кг/га) и удвоенными дозами PjOg > (600 кг/га) по фону навоза, 40% от накопленного за It ротацию ми-*к&райьного фосфора переходило в легкодоступные растениями Ca-Pj % 25-36% менее доступные растениями СА-Рд. При внесении одних минеральных удобрений в удвоенных дозах более половины фосфора связывалось полуторными оксидами, преимущественно оксидами железа, 28% переходило во фракцию Ca-Pj. Фосфаты Ca-Pg о течением времени увеличиваются, но, однако, темпы этих превращений менее интенсивны.

• . •; Таблица 3

• ' Влияние удобрений на групповой состав фоофатов почвы

■ .I , 11II , I ., , | ■ ; ■■

; ¡Внесено РоОсза! ! '¡Динвмль-' ОРГ'С

та ,;^3«;,!^- ; :' : ; '^девой' ,шй

■ ■ П ротация (пар, 1977, 1978 тг.)

I'; : ;1617. .736 . — <Гб 0,79

2 • :1се 1631 36 892 Тю ■ 0,66

3 . 138 • 1692 ' 633 37 т 54 -■-.•■■ 0,69

4 • 138 • 405 ' 1748 ^ , ч 0,61

5 138 • 810: 1894 щ ■. 0,62

6 810 1934 . щ 0,68

В . 1395 4 щ. . 0,75

Ш ротация (пар, 1985, 1986 гг.)

I ' ' ■ - 1513 Щ - 0,85

2 ' 177 " 1571 т: Щ \ 1 . 0,66

3 177 1618 щ 0,71

4 • ... 177 - 300 1862 Ш: : 35 Ш2. : 60 - ; 0,59

5 • 177 . 600 2084 Ш' . 35 .. 12М: ' 59 7 0.58

6 - . 600 . 2090 Чк " 0,64

8 - 1266 488 ■ ая 627 49 0,78

щ

ш

9

^ •

Щ

Щ

Ш

щ

т. щ

' - 5

122

6

ш

13

Примечание: в чиолителе- Р2О5 мг/кг почвы,в • знаменателе -в $ от общего содержащая Р2О5 .

\

Без внесения фосфорных удобрений в почве произошло уменьшение содержания минеральных фосфатов - на 82, 91 мг/кг, или на &% и от содержания общего фосфора (вар.1, 8). Аналогичная тенденция отмечена по навозной и эквивалентной по 11РК минеральной системам. Существенных различий в качественном составе минеральных фосфатов 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 ина была более тесной между внесенным фосфором и Са-Р^ {С 0,60}» А1-Р 0,74), суммой минерального фосфора ( г» 0,75). Во П ротации севооборота зависимость мезду всеми показателями становится еще более сильной.

ФосФор по Кирсанову и степень его подвижности. Содержание подвижного фоофора в почве зависело от доз фосфорных удобрений (I рот. - г-«0,в9, П рот. - г-«0,91). Наибольшее накопление отмечено в вариантах о удвоенными дозами минеральных удобрений по фону навоза: за I ротацию ооставило 88 мг, за П - 73 мг/кг почвы. Наименьшее - о одинарными дозами по фону навоза: по каждой ротации на 53 мг Р2О5 на кг. По мере увеличения содержания подвижного фоофора в почве возрастала и концентрация Р205 в 1 0,02 н солевой вытяжке СеС^.

В вариантах без фосфора и о невысокими дозами сохранялооь исходное содержание подвижного фосфора за все время наблюдений^ Степень подвижности фосфора не изменялась и получена на уровне ' 0,19-0,26 мг Р20д в литре. В почве, удобренной навозом, фосфор более подвижен, чем со минеральной оиотеме.

Корреляционный анализ полученных данных показывает, что о I обогащением почвы фосфором в вытяжку по Кирсанову переходят практически все соединения минерального фосфора. 1

Систематическое внесение удобрений положительно влияет на фосфатный режим слоя почвы 0-40 см. Содержание подвижного фоофора к концу П ротации в олое 20-40 см составило 193-216 мг/кг. Накопленные фосфаты имели высокую степень подвижности - 0,31-0,43 мг Р205 в литре, характерную для хорошо окультуренных почв. Обогащение подпахотных слоев почвы, как мы предполагаем, связано с перемещеьием почвы при вспашке, вымыванием илистой фракции из верхнего слоя и переносом фосфора развитой корневой системой ра-

отений в нижние слои почвы. 4 .

Продуктивность культур полевого севооборота и баланс (ЬосФора в почве. Продуктивность культур за два ротации севооборота в вариантах без внесения фосфорных удобрений получена на уровне 30-33 ц • к.ед. о I га (табл.4, 5). Ежегодно из почвы за I ротацию отчужда-лооь фосфора 28-29 кг, за П - 30-34 кг/га. 1 .

. Максимальная продуктивность культур 36,2-38,9 ц к.ед./га по- . ' лучена при внеоении одинарных доз удобрений по.фону навоза. Интея-: сивность баланса фосфора в почве по ротациям севооборота составля--ла 159% и 194%, при втом 11-13% от внесенного фосфора использова- - Л лось растениями, 18-28% его обнаруживается в подвижной форме и,-59-71% закреплялось почвой (0-40 см).,Внесение удвоенной дозы ми- V , неральных удобрений по фону навоза и без него не приводило к рооту продуктивности культур, но в то же время обогащало почву фосфором. . Интенсивность'баланса-199%, 329%,. • " . . " • .

Количество суперфосфата, повышающее содержание в почве подвижного фосфора на 10 мг/кг, за I ротацию севооборота в олое V 0-80 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, за' траты фосфорных удобрений, на увеличение содержания подвижной Р2О5 на 10-мг/кг почвы - величина непостоянная:'она существенно меняется в зависимоети от фосфатного уровня на почве одного генетического, типа. . ■•■.:-•'-.:."■'; : _ '• §

. Обший калий. К концу П ротации севооборота содержание калия было высоким и колебалось от 25750 до 26675 мг на I кг почвы.' * Воднорастворимый калий. В вариантах без удобрений" его обнару- . жено 18 мг, с удвоенными дозами 41 мг. 1^0 на I кг почвы. Содержа- ' -ние воднораотворимого калия о гдубиной почвы уменьшается. : • О0мекадй к,ф!ий. 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 К2О 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 оевооборота (1977, 1978 гг.)

№

вар.

Среднего- ' ' довая ' ' ' Балано, ± прсдуктив- -Бнесе- Вше- •

Ин_ви_!Увеличен20 со- ! Затраты на увеличение оодесжа-'В,дзрганвя Р?0е , ния подвижной Р90с на 10мг/кг сив- 'по Кирсанову? • почвы, кг/га л 3

нооть

! мг/кг

!-

'ьооть, 1 'д к.ед./га| ВО *оено ! 1 1— ™т -1 ад ро-!в орад-■ тацию !нвм за ! «год баланса, % j слой почвы, ом

! ! Р205, кг/га Г ! 0-20 ! 0-40 i 0-20 ! 0-40 ! 0-20 ! 0-40

I 29,9 - 222 -222 -58 - - - - - -

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

'3 31,6 138 240 -102 -13 58 - - - - - -

4 36,2 543 280 +264 +33 194 54 33 101 IS4 49 80

5 37,8 948 . _28£L_ _+660 +82 329 88 52 106 182 73 127

6 »35,6 810 270 +540 +68 300 72 45 112 180 75 120

8 32,9 - 229 -229 -29 - - - - - — —

Таблица 5

Продуетивнооть культур, бала по фософра и затраты суперфосфата на повышение содержания подвигал фосфатов в почве за П ротацию севооборота (1985, 1986 гг.)

»

I !

¡Среднего- !

!

|Внв-

се-

вар.|ДОвая

¡продую- ! .¡тевнооть, } но

¡ц к.ед./гв}_

I_!_

!

Г

.Интен-

1 ¡Увеличение со-!'Затраты удобрений на увеличе-

5 Выне-{

! Баланс ± !

¡сив— |

-|ность .т

;ьа ро-! в оред-б • но !тацию . нем за!оалансаЧ 1 ! год

оэ-

Кирсанову, .. 1ЛГ/КГ •

ой ?205

.держания Р^Ос . ние содетаадая подвижно

всего

!

Слой, почвы, см

Р205, кг/га

-!

0-20 ! 0-40 ! 0-20 I 0-40 ! 0-20 ! 0-40

I 31,1 - 238 -238 -30 - - - - - - -

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

3 33,6 177 262 - 85 -II 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 +299 +37 199 59 53 102 ИЗ 51 56

8 • 33,5 - 269 -269 -34 - - - - - - ' -

яарулсено. Применение калийных удобрений увеличивало степень подвижности калия до 8,42-10,95 мг RgO в литре СаС12. .':■

ДдГВДГВДРодидуэмый Дегкогидролизуемый 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 о наибольшей дозой внесения - 366 мг/кг. Зп И' ротацию севооборота произошло существенное уменьшение содержания этой формы калия: в почве без удобрений на 145 мг, о внесением навоза 60 т/га - на 72 мг, при внесении того же количества KJ>0 в виде минеральных солей - на88 мг/кг. Внесение в почву более высоких доз К20 ( 669 кг, 1014 кг, 690 кг/га) также не привело к накоплению легкогидролизуемого калия. •"! • . - ,"Г ■

' Баланс Форм калия в почве. Баланс калия и ппчвя за обе ротации севооборота по всем вариантам опыта отрицательный."

В табл.6 приведен баланс форм калия за вторую ротацию^ Возделывание сельскохозяйственных растений без калийных удобрений и привнесении их в небольших дозах привело к резкому ухудшению калийного режима почвы. Из неудобренной почвы растения использо-. ' вали 435 кг легкогидролизуемого или 65^, и 231 кг калия из трудно доступных соединений, или 355? от выноса его из почвы! .

Внесение одинарных доз К20 на фоне навоза (669 кг/га) и удвоенных без навоза (690 кг/га) привело к дефицитному балансу'ка-. лия, интенсивность которого составила 41;® и 67/5. Однако и внесение удвоенных доз ;К20 совместно с IIP удобрениямина фоне навоза (среднегодовая доза 127 кг/га) оказалось недостаточным для обеспечения положительного баланса-калия. Интенсивность.бкпаноа рав-' на 85$. Растения в этих вариантах использовали половину калия недоступных соединений и вторую половину из•труднодоступных.

Нами отмечено, что о уменьшением дефицита баланса калия в почве увеличивается продуктивность севооборота ( л » 0,65).' ■-'. • Максимальную продуктивность до 40 ц к.ед./га можно получить при дефицитном балансе калия до 35 кг/га. И баланс калия от "О до -35 .кг/га в год можно считать как удовлетворительный. ■ ; 1 }-''■■

- 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.

Ч

Таблица £

Балано форм калия в почве при систематическом внесении удобрений за П ротации севооборота*(1985, 1986 гг.)

ЦЗнеое- ! Выне-1' 1 разница между зедаса^ калия I п Д ротаииЛ ^Использовано из но , оено | Балано ( '-----------------

вар.'-1 1 кг/га !кг/га!£ к 0а-, ¡лансу 1 кг/га I 1/5 к ба-!кг/га ¡ланру , к ба-!ланоу 1кг/га ! 1% к баяан-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 рота-; 1ши в вариантах без удобрений составила 26,8 ц/га. Внесение удоб-' рений в различных дозах повысило урожайность зерна до 31,0-33,9 -ц/га. При содержании 104 мг Р205 и 127 мг 1^0 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 Ы45Р75К30 на фоне 60 т/га навоза; внесенных ■ дод озимую рожь. Урожайность пшеницы получена 35,8 ц/га при содержании подвижного Р205 в почве 153 мг и обменного J^O 134 мг/кг :

почвы. ■ ' i '- . ■ ,"..•..■' , . '''■;■

Во вторую ротацию севооборота внесение одинарных и удвоенных доз ЫРК на фоне навоза и без него на высоком фосфатном и повышенном калийном уровнях увеличило урожайность озимой ржи на 5,143,1 ц/га, на яровой пшенице - на 4,4-6,8 ц/га. Снижение оодержания.' подвижного фосфора с 2X0 мг до 121 мг/кг при внесения удвоенных *„ доз МК 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. ■ ■ -.у. V' '.''":" -'"*-. " -,\v. ■"

В третьей ротации севооборота изучалось последействие фосфорных, калийных и действие азотных удобрений на урожайность озимой ржи. В варианте без удобрений она в среднем составила ЗОц/га. ; При внесении Ы в дозе 45 кг/га в почву с различным содержанием подвижного PgOg и ^0 рожь проявила одинаковую реакцию - 31,4- -

34,6 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 почве; vc различным содержанием подвижного фосфора изучалооь в вегетахщ-. онном опыте. Внесение в почцу одного 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 содержав^*'

Таблица 7

Влияние удобрений на }рожаРнооть озимой рта и яровой пшеницы (ср.по двум полям)

№ ! Озимая рожь Яровая пшеница

вар. , Подвижные формы, !4рочсаи-! 1юдвшшп "ор щ, 'Урока'1-

* мг/кг ность, чгЛг_ КОСТЬ,

, р^и5 I ^0 1 ц/га ! РрОд Г ¿¿О 1ц/гч

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 ЗЬ,2

6 138 138 31,8 141 131 33,7

7 142 174 33,1 128 ТСЗ 34,0

НСР05,ц/га 4,1 3,Ь

П рояация (1978-80гг.)

I 135 115 33,4 130 115 2о,8

2 131 130 37,4 133 ив 30,7

3 188 126 41,5 206 140 33,6

4 246 139 38,9 238 116 32,8

5 210 150 41,4 216 146 33,6

6 210 116 ¿а,5 207 124 31,2

7 141 147 32,2 121 153 28,8

НСРод, ц/га 3,1 2,5

Примечание: I - Без удобрений, 2 - навоз по 60 т/га,

- Н+И/РК, 4 - Н+2(Д/РК), 5 - 2(И/РК), 6 - 2(//Р), 7 -2(У

, Таблица 8

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

• Л •}Подвижные формы, вари-1 мг/кг почвы анта '

±

Р2°5

1

КоО

Степень подвижности, -Внесено ¡Урожай-ыг/л раствора :' -азота,' - кг/га.

Р2°5

*2°

ность,: |ц/га

1 I-

2

3

4

5

6 7

128 128 156 241 319 268 276 152

НСР05, ц/га

124 ' 124 III 167 184' 175 122 167

0,26 0,22 9,52 0,76 .1,00 0,88

0,19

6,65 . • 6,60 7,09 8,42: 10,01' 10,95 .

■6,28 А'

45

45. 45. 45 .45 45 45

30^0 • 33,6

зз,б:

33,8 34,6 ' 35,1 34,4 31,4 3,4

Р205 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 удо-, -брений в одинарных дозах Ы40Р44К35 по 'фону навоза. За Г ротации севооборота он составил 243,3 руб., за вторую ротацию,- 384,7 руб.*, уровень рентабельности - 52% и 79%. Прибавка продуктивности куль- ' тур была 50,6 ц и 62,4 ц к.ед./га соответственно..Внесение полно- -го удобрения и парных сочетаний в удвоенных;.дозах по фону навоза и без'иего было неэффективно. - ;/,':/ . ;

■ ' •;■■-• - 'в ы в од.ы/\. Л;.;;/.-л;

I. Дерново-мелкоподзолистая тяжелосуглинистая почва, оформи- " рованная на элювии пермских карбонатных глин, содержит значитель- у ные запасы общего.и подвижного фосфора. В составе общего фосфора -доминируют минеральные фосфаты 37-51%, на долю органических при-

ходится 7П% от общего запаса. Среди минеральных фосфатов преобладают фосфаты калнция: из них Са-Р3. Из фосфатов полуторных оксидов - Ре-Р. С глубиной почвы содержание Са-Р^-, А1-Р, Рэ-Р снижается, а содержание фракций Са-Р2 и Са-Рд 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 применяемых доз, Г » 0,65-0,81.

3. Внесенный с удобрениями и неиспользованный растениями фосфор накапливается, в основном закрепляется почвой в "активных" минеральных формах. При внесении суперфосфата в дозах от 10 до 80 кг/га по фону навоза 40% от накопленного минерального фосфора составляли легкодоступные и 25-365? менее доступные растениям калышй-фосфаты. При ежегодном внесении Р205 в дозах 80 кг/га без навоза более половины от накопленного минерального фосфора связывалось полуторными оксидами и 28/6 переходило в легкодоступные растениям капьцийфосфаты.

4. Длительное внесение фосфорных удобрений 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 , г~ = 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 50 кг, при высоком - 34 кг Р2О5 на I га. Затраты фосфорных удобрений на увеличение содержания 10 мг Р^Од в I кг почвы - величина не постоянная: она существенно меняется в зависимости от фосфатного уровня на почве одного генетического типа.

7. Дерново-мелкоподзодистая тяжелооуглинистая 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 незначительно-цу накоплению обменного и уменьшению легкогидролизуемого калля.

8. Максимальная продуктивность севооборота 36-40 ц к.ед.'/ге в

год получена при дефицитном балансе калия до 35 кг/га и. баланс ка- ; лия от 0 до -35 кг/га можно считать-как удовлетворительный. ."''.•

9. На средкеокультуреаной дерново-мелкоподзолистой тяжелооу- , , .. глинистой почве с содержанием подвижного фосфора и обменного калия.--/'. 120-130 мг/кг доза внесения азота 45 кг/га являетоя достаточной для получения урожайности зерна озимой ржи 33-35 ц/га. " Г - :

Дозы азотных удобрений необходимо дифференцировать в зависимости от содержания подвижного фосфора б почве. *>-.'•

» 10. Наиболее эффективны в зернотравянопропашном оавообороте ' одинарные дозы минеральных удобрений (JJ^ßP^Kßg)7в сочетании с навозом. Чистый доход за I ротацию севооборота составил 243,3 руб., за II - 384,7, уровень рентабельности соответственно 52 и 79i. \

' . :. ПРВДЮШШ ПРОИЗВОДСТВУ- '" .. ' "- *• . ;•'. . '

1. Для получения продуктивности зернотравянопропашного севооборота порядка 35-40 ц к.ед./га. в год на дерново-подзолистых тяжелосуглинистых произвесткованных почвах содержание подвижного фоо- V . фора 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 Л : : 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 1.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, 1989. -С.78-^2. - •;: , ■ -

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

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., ..." ,. у": •' v -

4. Пискунов A.C., Дербенева Л.В. Влияние длительного применения удобрений на формы калия в дерново-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 Л.А., Дербенева Л.В., Мельникова В.В. Влияние удобрений на урожайность клевера и фосфатный режим дерново-подзо-лиотых 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-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почвы // Тез. докл. юбил. конф. "75 лет сельскохозяйственному образованию на Урале". - Пермь, 1993.

- С.52.

Объем I1/« п л Тираж 100 Заказ 486

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