Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ИЗУЧЕНИЕ БАЛАНСА АЗОТА УДОБРЕНИЙ В ПОЛЕВЫХ ОПЫТАХ НА СУПЕСЧАНОЙ ПОЧВЕ И ВЛИЯНИЕ ИНГИБИТОРОВ НИТРИФИКАЦИИ НА ИХ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ИЗУЧЕНИЕ БАЛАНСА АЗОТА УДОБРЕНИЙ В ПОЛЕВЫХ ОПЫТАХ НА СУПЕСЧАНОЙ ПОЧВЕ И ВЛИЯНИЕ ИНГИБИТОРОВ НИТРИФИКАЦИИ НА ИХ ЭФФЕКТИВНОСТЬ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

I/. *-1 5*005" " пРвах Рукописи

Нинель Алексеевна ТОРИ НА

ИЗУЧЕНИЕ БАЛАНСА АЗОТА УДОБРЕНИЙ В ПОЛЕВЫХ ОПЫТАХ НА СУПЕСЧАНОЙ ПОЧВЕ И ВЛИЯНИЕ ИНГИБИТОРОВ НИТРИФИКАЦИИ НА ИХ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

(Специальность № 06.01.04— агрохимия)

Автореферат ч

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА—1978

QvSptKt ЬЬР О& *^&<Ь

Диссертация выполнена при кафедре агрономической и биологической химии Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева. Экспериментальная часть работы выполнена на Люберецком опытном поле научно-исследовательского института по удобрениям и инсектофунгицидам им. проф. Я. В; Самойлова (НИУИФ).

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук профессор П.М.Смирнов.

Официальные, оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук профессор Е. П. Трепачев, кандидат геолого-минералогических наук М. А. Бобрицкая.

Ведущее предприятие — Центральный институт агрохимического обслуживания сельского хозяйства.

Защита диссертации состоится «/Я » ЦГ^ОШЬ 1978 г.

в /Ь, ч а с на заседании Специализированного совета К-120.35.01 в Московской сельскохозяйственной академии ; \нни К. А. Тимирязева. /

Адрес: 127550, Москва, И-550, ул! Тимирязевская, 49.

Лектор защиты диссертаций ТСХА,

О диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА. л

Автореферат разослан « Д > о1Ь&лЯ~ !Э75';\

Ученый секретарь Специализированного совета 1

М<У\-« *•- Л.А.Доро»7».н«а У л V л - : * •«

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В повышении урожаев сельскохозяйственных культур, особенно в Нечерноземной зоне и при орошении, решающая роль принадлежит азотным удобрениям. Производство и применение азотных удобрений во всем мире и в нашей стране растет быстрыми темпами. К 1980 году производство азотных удобрений достигнет 11,2 млн: т азота. Поэтому особо важное значение приобретает повышение эффективности азотных удобрений и уменьшение их потерь из почвы.

Высокая эффективность азотных удобрений может быть достигнута лишь на основе всестороннего изучения использования растениями и превращения азота удобрений в почве, особенностей его баланса в системе «почва — растение» при различных условиях. ;.

За последние 10—15 лет многочисленные исследования с использованием 15N (Турчин Ф. В., Смирнов П. М., Корень-ков Д. А., Сапожников Н. А., Андреева Е. А., Бобрицкая М.А., Замятина В. Б., Allison F. E., Broadben F. E. и др.) показали, что коэффициенты использования меченного ^N-азота удобрений в зависимости от их формы и дозы могут изменяться в пределах 50—60% в вегетационных опытах и 30—50% в полевых опытах, часть азота удобрений —20—40% от внесенного закрепляется в органической форме и 20—30% теряется в газообразной форме. Закрепление азота удобрения в почве в большей или меньшей степени компенсируется дополнительным усвоением растениями азота почвы (Турчин Ф. В., Смирнов П. М., Сапожников Н. А., Динчев Д., Legg I. О., Allison F. Е. и др.). Кроме того, иммобилизованный азот постепенно используется растениями в последействии (Смирнов П. М., Суков А. А., Турчин Ф. В., Корицкая И. А., Варюшкина Н. М., Замятина В. Б. и др.).

Основной причиной снижения коэффициентов использования и эффективности азотных удобрений являются потери азота из почвы в газообразной форме, а на песчаных почвах также и за счет вымывания нитратов. В связи с этимЛизучение..и.раз— • работка путей и способов снижения потерБТазоталуддбрений'из ;

вид. Wv'-f-J,:?;.'.; ;|

Почвы и повышение их эффективности имеет большое народнохозяйственное значение. Одним из путей повышения эффективности азотных удобрений и снижения потерь азота является применение ингибиторов нитрификации. .

Цель исследования. Целью нашей работы являлось изучение использования растениями и превращение в почве азотных удобрений, а также влияние ингибиторов нитрификации на потери азота и эффективность азотных удобрений на супесчаной дерново-подзолистой почве. Программой исследований предусматривалось изучение следующих вопросов:

1. Действие разных форм азотных удобрений на урожай и качество урожая пропашных и зерновых культур на супесчаной дерново-слабоподзолнетон почве.

2. Использование азота разных форм азотных удобрений сельскохозяйственными культурами и баланс его за две ротации севооборота.

3. Превращение в почве и баланс азота аммонийного и нитратного удобрений, меченных 15К, в системе «почва — растение» в полевом опыте с картофелем. ,

4. Влияние ингибиторов нитрификации на эффективность сульфата аммония, внесенного под картофель, на превращение азота в иочве и его потери.

5. Доступность растениям иммобилизованного азота удобрений в последействии при внесении аммонийной и нитратной форм азотных удобрений и ингибиторов нитрифкации.

Научная новизна работы. Научная значимость результатов исследования состоит в том, что получены новые экспериментальные данные о динамике превращения аммонийной и.ни-тратной формы азотных удобрений, меченных 15К, на супесчаной дерново-подзолистой почве в полевых условиях,.установ-лены коэффициенты использования картофелем и размеры, потерь азота этих форм азотных удобрений нз почвы. Впервые получены данные по влиянию ингибиторов нитрификации нэ эффективность сульфата аммония, внесенного под картофель, на превращение азота удобрения в почве и снижение егопо-терь. . ' • - . ' .

Практическая ценность и реализация результатов исследований

Результаты исследовании по превращению аммонийной и нитратной форм азотных удобрений, коэффициенты использования, размеры потерь и закрепления азота удобрений в иочве могут.быть использованы при разработке системы их применения под картофель на супесчаной дерново-подзолистой почве.

Высокая эффективность ингибитора нитрификации «К-8егуе» на супесчаной почве послужила основой широкого

испытания этого ингибитора в различных зонах страны и для обоснования необходимостн разработки технологии получения высокоэффективных отечественных препаратов — ингибиторов нитрификации (ГИАП н ГосНИИхлорпроект).

Апробация работы. Результаты исследований освещены в опубликованных работах и докладывались на координационных совещаниях. . •'•'-" Объем работы. Диссертация изложена на 127 страницах машинописного текста, включает 15 рисунков, 31 таблицу. Список использованной литературы содержит 252 наименова-" ния, в том числе 59 иностранных.

Условия и методика исследований. Экспериментальная работа включает стационарный полевой опыт (в течение двух ротаций 4-польного севооборота — 1969—1976 гг.), двухгодич-ны15й полевой опыт с картофелем н два микрополевых опыта с 15К, выполненные на Люберецком опытном поле НИУИФ! в течение 1974—1977 гг.

Почва опытных участков дерново-слабоподзодистая супесчаная.

Таблица!

Агрохимические свойства почвы (0—20 см)

Гумус, % Мобщ • % рН сол. Нг 8 КгО

м«экв/100 мг/100г почвы

1. Формы азога 1.19 0.07 5,6 ' 1.7 .3.2 66 9.7 5.8

2. Опыты с ингиби

торами . . .. 1.67 0,09 4,9 2.9 2.6 47 10,7 5,5 -

Полевой стационарный опыт заложен в 1969 году. Известкование почвы по полной гидролитической кислотности проведено в 1965 году и.внесено по 60 т/га торфа. Чередование культур и дозы удобрений приводятся в табл. 1. Повторность всех опытов четырехкратная. .

В полевом опыте (1974 и 1976 гг.) изучалось влияние ингибиторов нитрификации на урожай картофеля. Известкования почвы не проводилось. В качестве ингибиторов нитрификации использовали отечественные препараты, синтезированные ГИАПом: АМП . (2 амино-4 хлор-6 метилпиримидин), СП -(смесь хлорированных пиридннов) и 3-я фракция, выделенная; из этой смеси (СПзфр ) в дозе 2%, а также ингибитор американского производства — «К-8егуе» в дозе 1 и 2% от. азота. Азотное удобрение—(КИ4)2804 в дозе 75 кг/га азота вносили на фоне двойного суперфосфата и хлористого калия (по

90 кг/га действующего вещества). Микрополевые опыты с картофелем были заложены в сосудах без дна. Лзот вносили в виде меченного 15К (1^И4)2Б04 и Са(' N0^ в первый год из расчета по 75 кг/га, а в последующие 2 года по 90 кг/га на фо. не суперфосфата и хлористого калия (по 90 кг/га РгОб и КгО).

Содержание общего азота в растениях и почве определяли методом Кьельдаля—Иодльбауэра, а минеральный азот в 0.Ш КС1 вытяжке.

Последействие перешедшего в органическую форму меченного ^ азота разных форм удобрений изучали в мнкроноле-вых опытах с15^ В качестве опытной культуры был посеян овес, под который вносили на все азотные варианты немеченый ^И4)2Б04 в дозе 45 кг/га азота и фосфорно-калийное удобрение по 60 кг/га Р2О5 и КзР.

Метеорологические условия (по данным метеопункта Люберецкого опытного поля) в годы проведения опытов существенно различались. Во все годы, за исключением 1973 и 1976 годов, отмечался недостаток влаги. Наиболее засушливыми годами были 1970 и 1972 годы. Метеорологические условия 1969, 1974, 1976 годов характеризовались очень холодным периодом в мае месяце и неравномерным распределением осадков в 1974 году. Повышенными температурами воздуха характеризовался вегетационный период 1970, 1972 и 1975 годов. Особенно неблагоприятными метеорологическими условиями для. роста и развития картофеля и кукурузы отмечался 1976 год. Температура воздуха была ниже среднемноголетней на 12,9°С, а осадков выпало больше нормы на 103,5 мм.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Эффективность и баланс азота разных форм азотных удобрений в полевом севообороте

Все изучаемые формы азотных удобрений NH4NO3, ^ИиЬБСи и СО(ЫНг)2) значительно повышали урожай сельскохозяйственных культур в севообороте. В среднем за 6 лет по сравнению с фоном (РК) урожай озимой ржи повысился на 7—8,5 ц/га (48—58%), картофеля сорта Лорх — 66 ц/га (40—65%) и сорта Лаймдота —на 44—52 ц/га (36— 42%), зеленой массы кукурузы на 136—155 ц/га (58—66%) и зеленой массы овса — на 51—67 ц/га (77—101%) (табл.2). Преимущества в действии какой-либо формы азотных удобрений- не отмечено в среднем за 6 лет на уро« жай озимой ржи, картофеля, зеленой массы кукурузы и овса. Однако во влажном 1976 году получены математически достоверные данные о преимуществе мочевины в сравнении с другими формами удобрений на картофеле сорта Лаймдота, а 4

Рис.1 Динамика.баланса меченного • • ^ сульфата аммония и ••:•/;•: кальциевой селитры (в % от внесенного) '15

1074 г. с«1 03)2

20У :-50-15

120 Дни

■< (Н4>Л04-.Л.. ;ч 1975 г.

20 50

. ' т5 ca(s0g)2

17: 37 ;.. .-.

• •.. 120

Дни.

15 • ••> •' - 1976 г.

( fW4)2S04 ;

\7 , ;37- ■ 15

Са(?03)2

15 • 60 .;

120

ДНИ

15 .60

О, «9

Ш7с«

льзовано растениями

.минеральный азот «.

органический азот

дефицит аэота в слое почвы 0-60 см

Рис.2 Динамика баланса меченного Ш сульфата аммония при

внесении ингибитора нитрификации " Л/-$ег.Ъ " •?

(в л от внесенного ) 1975 г.

17 37

(1н4)2Ао4 100£

120 дни 1976 г.

17 37

(£Н4)л04+"М-5еглг. "• '

1(£Ы4)2504

Шт. 5 >:.;

120 • 1^га.)»04+: 'Шпаг*

Среднее а а 1975-197б'гг. ': :;• '[':. С;

16 л49 (КИ^

120 дни-,

использовано растениями

**

ш

минеральный азот

16 '49 120

№4)2Г04 + "К 5вг1гв"

органический азот

дефицит ааота в слое почвы 0-60 см.

Эффективность форм азотных удобрений в полевом севообороте Урожай на РК и прибавки от К, ц/га

V Картофель Кукуруза 1 Овес

лЧередование >у культур и \ дозы удоб- \ рений \ на зелен м

Озим ая рожь 1970— 1976 гг. *. -гг Ф СП о о # •го Г - Г-~ О С 1 о 1-о й д о о о 1-« о и о го-

Варнан- N. ты опыта >у КооРооКвоМ^ МюРеоКпо №»РооК90

Ш Мг« -

РК —фон 14,5 117 123 97 234 134 66 65

Фон+К с 8,1 47 44 20 155 101 51 94

ФОН + N аа 8,5 76 49 19 154 150 62 147

Фон + N а 7.5 62 50 27 136 145 63 172

Фон+К н 7,5 63 52 62 143 196 67 183

НСР 0.95 2.4 30 24 21 52 66 39 68

* Сорт Лорх. ** Лаймдота.

также на кукурузе и овсе по сравнению с натриевой селитрой, по которой получены достоверно меньшие прибавки урожая этих культур.

В первую ротацию наименьшая прибавка урожая картофеля (45 ц/га) (таблица не приводится), получена по КаК03 в сравнении с другими формами удобрений (79—101 ц/га), так как 1969 год характеризовался недостатком тепла и выпадением ливневых дождей, что приводило к вымыванию нитратного азота. По мочевине в первую ротацию наименьшие прибавки урожая получены по кукурузе в 1970 году (52 ц/га), озимой ржи в 1972 году (4,3 ц/га). Во вторую ротацию севооборота прибавки урожая от азотных удобрений всех культур, за исключением овса, (1975 г.) были больше, чём в первую ротацию, и практически одинаковыми по всем формам удобрений. Наблюдалась лишь тенденция к снижению прибавки урожая у кукурузы по сульфату аммония.

Внесение азотных удобрений значительно увеличивало общий вынос азота всеми культурами севооборота (табл. 3). Наиболее низкий вынос азота озимой рожью наблюдался при внесении мочевины, а картофелем и кукурузой — при внесении сульфата аммония. Вынос азота всеми культурами в сред-

Вынос азота культурами севооборота и использование его растениями в среднем за две ротации севооборота

Вынос азота культурами, кг/га Ъ п

Варианты и Кукуруза) Овес в И*

опыта озимая рожь (зерно+ солома) картофе (клубни ботва) на зеленый корм общий вынос |§° 8

РК — фон 21 36 31 21 109

Фон+N с 42 90 107 45 284 ••••- 5 6-'

ФОН + N аа 41 89 95 46 271 51

Фон+N а 39 74 82 45 240 42

Фон+N м 32 90 85 50 257 47

нем за две ротации севооборота был ниже по этим формам удобрении и в сравнении с натриевой и аммиачной селитрой. Коэффициент использования азота из натриевой селитры. в среднем составил 56% и 42% из сульфата аммония, что связано в первом случае с физиологической щелочностью, а во втором — с физиологической кислотностью удобрения и с большим закреплением почвой аммонийной формы азота.

Для получения данных о степени обеспеченности азотом выращиваемых культур в севообороте был рассчитан баланс азота разных форм азотных удобрений в среднем за две ротации..

Расчеты показали (табл. 4), что в варианте РК общин баланс азота был отрицательным (—87 кг/га). Без учета потерь азота удобрений общий баланс азота сложился положительным по всем формам азотных удобрений (от +57 до + 97 кг/га). Наиболее положительный общий баланс азота сложился при внесении сульфата аммония ( + 97 кг/га), что согласуется с меньшим использованием его растениями в этом варианте. -•- .

Результаты анализа почвы показали, что при систематическом внесении азотных удобрений в слое почвы 0—40 см за две ротации севооборота убыль общего азота составила 2— 14% к исходному содержанию. Наибольшая убыль общего азота была по фону: (РК) и в вариантах с натриевой селитрой (8—14%), а при внесении сульфата аммония, отмечено небольшое увеличение общего азота, .

Баланс азота в среднем за две ротации севооборота при внесении разных форм азотных удобрений (1969—1976 гг., поле 411)

ПОСТУПИЛО N. кг/га Вынос N общий, кг/га Общий баланс N. хг/га

Варианты опыта минеральные удобрения семена всего

РК — фон 22 109 -87

Фон+N с 315 22 ' 337 284 + 53

Фон + N аа 315 22 337 271 +66

Фон + N а 315 22 337 240 . + 97, .

Фон+N м •" [ 315 22 337 257 +80

Систематическое применение сульфата аммония в течение 8 лет привело к некоторому ухудшению агрохимических свойств почвы" (повышению кислотности и обеднению почвы основаниями). • ' ' „ ] . ._.-.

2. Использование картофелем азота почвы и удобрений (:^И4)2804 и Са(1^03)2 и особенности превращения его ь супесчаной почве - "

В микрополевых и полевых опытах с ингибиторами в качестве опытной культуры использовали' картофель, так как эта культура является наиболее распространенной на легких дерново-подзолистых почвах. • • • •' - '

Результ15аты исследовании в микрополевом опыте с использованием ^ показали, что внесение* "сульфата аммония и кальциевой селитры под картофель в среднем за два года (с недостатком влаги, 1974, 1975 гг.) в одинаковой степени повышало урожай клубней картофеля (на 48%) по сравнению с фоном—РК. (табл. 5). Однако в условиях избыточного увлажнения и низкой температуры воздуха (1976 г.) при внесении кальциевой селитры повышения урожая картофеля не наблюдалось, тогда как внесение аммонийной формы удобрения повышало урожай клубней картофеля на 40%.

Общий вынос азота находился в соответствии с урожаем картофеля. Внесение сульфата аммония и кальциевой селитры увеличивало вынос азота в среднем за два года (1974— 1975 гг.) на 34 и 51% соответственно. Наиболее высокий общий вынос азота по сравнению с фоном по годам наблюдался в 1975 году при внесении кальциевой селитры (183%);

Годи опыта

Действие аммонийного и нитратного удобрения на урожай клубней картофеля и вынос азота урожаем (микроподевой опыт) . -

Вынос N об- Коэффици-

щий (клуб- енты исполь-

нк4-ботва+ зования N. корнн)

Варианты опыта

1 мг/с. РК топ. метод рл-зл. метод

1974 РК —фон . . . 0,95 2776

<1>ОН-Н1^Н4И804 1.41 148 0.46 48 3462 125 22,6 37А

<Р0Н + Са'(15Ш5)] НСРо.95 . . . '. 1.36 143 0.41 43 0,22 3706 134 25,7 50

1975 РК — фон . . . 0,68 1496

Фон+('^Н4)28О, 0.99 146 0.31 46 2269 152 29,8 34

Фон+Са нсРо,м . . . : 1.05 154 0.37 54 0,15 2736 183 26,8 55

1976 РК~фон . . . 0,31 1136

ОоН-Н'^Ш28О4 0.44 140 0.13 40 1514 133 7.5 17

Фон+Са ("N0^ . 0.20 — 13 6 —0.11 -30 688 61 0,62

НСРезз .... 0,06

Коэффициенты использования азота удобрений, определенные разностным методом, составили при внесении кальциевой селитры и сульфата аммония в среднем за два года 53 и 36% соответственно и были выше коэффициентов, определенных изотопным методом, так как при внесении азотных удобрений растения значительно больше потребляют азота из почвы, чем на контроле. В условиях влажного 1976 г. коэффициент использования азота удобрений (разностным методом) из сульфата аммония снизился до Л7%, а азот из кальциевой селитры практически не использовался.

Изучение содержания в почве под картофелем меченного ^ минерального азота удобрений и немеченых минеральных соединений азота, образующихся из органического вещества

изо-

почвы в период вегетации, показало, что в первый месяц после внесения азотных удобрений содержание в почве меченного 15К минерального азота (КИ4+КО3) резко уменьшалось. Такое уменьшение меченного 1ЯК минерального азота удобрений в почве совпадает с интенсивным потреблением его картофелем. Кроме того, часть его переходит в органическую форму, теряется из почвы в газообразной форме, а также вследствие вымывания нитратов при выпадении обильных дождей.

Азотные удобрения способствуют минерализации (мобилизации) органического азота почвы (Турчин Ф. В., Сапожников Ы. Л., Смирнов П. М. и дрл.В 1974 году общее содержание немеченых минеральных соединений азота в почве при внесений азотных удобрений по сравнению с фоном (РК) не увеличилось. Это можно объяснить благоприятными метеорологическими условиями для процесса аммонификации и нитрификации, что привело к высокому содержанию немеченого минерального азота и по фону РК. В 1975 году содержание в почве немеченого минерального азота через 17 дней после внесения азотных удобрений по сравнению с фоном увеличилось и было несколько больше при внесении кальциевой селитры, очевидно потому, что это удобрение, являясь физиологически щелочным и содержащим кальций, создает на кислых, бедных поглощенными основаниями супесчаных дерново-подзолистых почвах более оптимальные условия для развития аммонифицирующих и нитрифицирующих микроорганизмов.

Таблица 6

Использование картофелем азота почвы н удобрений при внесении аммонийной и нитратной формы азотных удобрений

(микрополезой опыт)

Использовано азота почвы -удобрений

Годы

опыта В^ижгы опыта % от об- % % от об-

мг/сос щего вы- РК мг/сос Щего вы" носа носа

1974 РК —фон . . . 4>оп+(15:ЫИ4к804 Фон+Са("ЬЮз)2 .

1975 РК —фон . . . О0Н+;(15:ЫН4)18О4 Фон+Са(15КОзЬ .

1976 РК —фон . . . Фон+ (ит)2804 Фон+Са( МОзЬ .

2776

3038 88 109 424 12

3221 87 116 485 13

1496

1598 70 107 671 30

2132 78 143 С04 22

1136

1345 ~89 118. 169 11

674 98 59 14 о

Растения с первых дней вегетации потребляют минеральные соединения из почвы и из внесенных в нее удобрений.

♦ , Картофель, потребляя азот в течение всей вегетации, больше использует азота почвы, чем азотаЛудобрений (табл. 6). Доля азота почвы в среднем за два год к концу вегетации картофе. ля составила 81—83%, а азота удобрений только'17—19% ;от; -' общего выноса. В условиях избыточного увлажнения (1976 г.)-* . доля азота почвы в общем выносе возрастала*до 89% в вари- анте е-(15КИ4),804 и 98% —с Са (15К03)2, а азота удобрений " снижалась до 11 и 2% от общего выноса соответственно.' *-*•>% - Динамика баланса азота" удобрений в системе «почва — растение» представлена на рис. 1. В годы с недостатком влаги ♦ на легких супесчаных почвах использование азота аммоний-", ных и нитратных форм картофелем было практически одина-ковым.но сравнительно невысоким 23—30%. В условиях из. , быточного увлажнения (1976г.) использование азота удобре-" ний.картофелем резко снижалось по обеим формам — до 7,5% из (15КИ4)2804 и 0,62% из ,Са(15К03)2. Наиболее значитель:"* нос снижение наблюдалось при внесении нитратных форм азотных удобрений, вследствие больших газообразных потерь' и вымывания азота. В органической форме закрепилось азота -больше из сульфата аммония (18,9—31,1%). чем из кальциевой селитры (6,1—27,4%), а потери 1 азота, наоборот, были, \: больше из кальциевой селитры (47—66%), чем из ('5КИ4)"280< • (46,3—49%). В неблагоприятный по метеорологическим условиям 1976 год потери азота удобрений возрастал,и5 . Дефицит , азота в слое почвы 0—60 см составил 66,9% из ( 5КИ4)280Г и 85,8% И3Са(15К03)2. • .- .

В связи с этим весьма актуальной остается задача снижения "потерь азотных .удобрений из почвы и повышения коэффициента использования его растениями. -

3. Влияние ингибиторов нитрификации на эффективность сульфата аммония, внесенного под картофель, ; V на превращение азота удобрения в почве и его потери . . .

Результаты полевого опыта (табл. 7) показали, что сов-% местное внесение сульфата аммония с препаратом АМП до-; У- полнительно увеличивало _урожай клубней картофеля, на - : - 15—40 и/га, тогда как смесь хлорированных пнридинов СП* и /. СГТзгр. были неэффективны. Наиболее эффективным ингибито-•"* ром оказался американский препарат. «К-8егуе». В 1976 году прибавка урожая клубней картофеля при совместном внесении удобрения с ингибитором «К-8егуе» в дозе 1 н 2% составила 69 и 68 ц/га против 31 ц/га от одного азотного удобрения. Дополнительная прибавка урожая от ингибитораЛ составила 38 и 37 и/га. •-. \ - В микрополевом опыте при внесении сульфата аммония с ингибиторами нитрификации АМП и «К-8егуе» (табл. 8) до-

10 ..'-.-. ' О -

Действие ингибиторов нитрификации на урожай клубней картофеля (полевой опыт 1974, 1976 гг.)

Удобрения Ингибитор Урожа? клубней а /га 1974 1976

прибавка урожай клубней а /га

1974 1976 4 ьЛ 5s zg г s га Я га О t- i я s о. sg 55 £га ч

РК — фон л 206 70

00H+(NH,)JS04 _ — 282 76 101 31

00H + (NH«)2S0( ЛМП ЛМП 322 116 40 116 46 15

0on + (NH4)2S04 СП «N-serve» 258 52 16 139 69 38

00H + (NH4)2S04 СПзфр м 1 % 282 76 138 68 37

«N -serve»

2%

HCP'0.93 ' 28 15,8

полнительная прибавка урожая клубней картофеля от препарата АМП в среднем за два года составила 10%, а от ингибитора «N serve» — 54% по сравнению с соответствующими вариантами без ингибитора. Смесь хлорированных пирндннов, как и в полевых опытах, оказалась неэффективна. Ингибитор нитрификации «N-serve», внесенный совместно с (15NH4)2S04, повысил общий вынос азота в среднем за два года на 42% по сравнению с соответствующим вариантом без ингибитора.

Коэффициенты использования азота удобрений (по разнице с контролем (26—50%) были на 7—14% выше, чем определенные изотопным методом (19—36%). В вариантах с ингибиторами нитрификации АМП и «N-serve» дополнительное усвоение растениями азота почвы усиливается и повышается коэффициент использования азота удобрений в среднем за два года под влиянием АМП с 36 до 41% и под влиянием «N-ser-ve» с 26 до 50% (разностный метод).

Ингибиторы нитрификации тормозили процесс нитрификации как меченого аммиачного азота удобрения, так и немеченого N—NH4, образующегося при минерализации почвенного органического вещества. В первые 15—30 дней после внесения удобрений аммиачного азота в вариантах с ингибиторами содержалось в почве в 2—5 раз больше, а нитратного азота гораздо меньше, чем в вариантах без ингибиторов. Под влиянием препарата АМП торможение нитрификации аммиачного азота в почве было слабее и наблюдалось только около одного месяца, тогда как ингибитор нитрификации «N-serve» эффективно действовал в течение двух месяцев.

И

';- j Таблица 8

Действие ингибиторов нитрификации на урожай клубней картофеля и вынос азота (микрополевой опыт)

Урожай клубней, кг/с %кРК Прибавка урожая Общий вынос N мг/с

Годи Варианты опыта от N и инг. от инг. • пользоз. N,'%

опыта кг/с .% к РК кг/с % N РК % к РК разностный метод изотопный метод

1974 РК—фон . \, .. ..'...... Фон+('^Ы,Ъ804 . . . . к . 0,95 1.4Р 148 0,46 48 — 2776 3462 : 125 "' 37- 23

1975 Фок+(15Ш4}230«+АМП .... НСРо,95 V......... РК —фон.......... Фон+(|!КН4)г504...... 1,55 • 163 0,68 0,99 145, ? 0,60 0.15: .; о.34 "•'- 63 • 45 . 0,14 10 3719 134 1496 2269 152 50 34 23 30

Фон+{15ЫН,)25 0 4+АЛШ .... 1,08 159 ; 0,40 59 0,09 9 2219 148 32 34

Фон+(18ЫН4)2504+«К-5ег\'е» . . 1,41 207. 0,32 0,73 ••• 10 7 0,42 442 • 2576 172 1136 48 • 40

1976 . 0,08

Фон+('5НН4)2504 ....-". 0.45 141 0,13 41 — / " — ' 1514 133 17 • 16

Ф'он+(1!ЫН4)2504+'«К-5егуе» . . 0,80250 ' 0.48. ,150 0.35 78 2308 203 52 32

НСРО.95 . , . . '......./ 0,05' ,

Применение в опыте меченного 15К сульфата аммония позволило установить размер использования картофелем азота почвы и удобрения (табл. 9). При внесении ингибитора нитрификации «К-8егуе» доля азота почвы в общем выносе снижалась, а доля азота удобрений возрастала против варианта с внесением одного (15КИ4)2Б04.'

Дополнительное использование азота ночвы наблюдалось только при внесении ингибитора «К-8егуе».

Таблица 9

Использование картофелем азота почвы и удобрения при внесении .".'' • " ингибиторов нитрификации (микрополевой опыт)

Годы опыта Варианты опыта Использование азота

почвы удобрения

мг/сос. %от общего выноса мг/сос. •% от общего выноса

Среднее за 2136 100

1974—1975 гг. > + <15КИ«И80« . . 2318 81 109 547 19

> + ,(15КИ4)2804+ЛМП 2377 80 111 592 20

Среднее за + ('5КИ4)286» . . 1316 100

1975—1976 гг. > 1472 78 112 420 22

> 4-,<15КИ«И804+

+«К-8егуе» . . . 1638 67 124 805 33

Динамика баланса азота сульфата аммония при внесении его с ингибитором нитрификации «К-8егуе» представлена на рис. 2. (с препаратом АМП не приводится). Совместное внесение препарата АМП с (15КИ4ЪБ04 незначительно повышало коэффициент использования азота удобрения (на 4,1%) по сравнению с вариантом без ингибитора и только в 1975 году, в то время как при внесении ингибитора нитрификации «К-8егуе» коэффициент использования составил в 1975 и 1976 гг.— 39,9 и 31,6%. Превышение коэффициента использования азота удобрений составило соответственно 10,1 и 24,1% от внесенного к варианту без ингибитора. Ингибиторы нитрификации АМП и «К-8егуе» снижали потери азота удобрений в среднем за два года соответственно в 1,3 и 2,8 раза, но в то же время увеличивали закрепление азота удобрений в органической форме по сравнению с вариантом без ингибитора.

4. Доступность-растениям и превращение в почвеЧ**" иммобилизованного азота удобрений в последействии:

В первый год последействия; в полевых условиях исподьзо-; ванне овсом азота удобрений, закрепившегося в почве.Органической форме,,составило на легких супесчаных почвах незначительную величину—0,56—2,06% от весеннего за 3 года, , или 3,2—5,5% от закрепившегося (табл. не приводится). Сте-; , п15ень минерализации и использования растениями меченного ; , 15К азота удобрений, перешедшего в органическую форму, в . первый год последействия была в 2—3 раза выше, чем органи-. 'ческого азота почвы (соответственно ,4—9,6% и 1,6—2,5%). -

'"-♦ Выводы '1 "

]-.>'' Результаты исследований дали возможность сделать сле-у .дующие выводы: .

'•'•_-'•*• 1. На легких дерново-слабоподзолйстых супесчаных поч- : .; вах аммиачная и натриевая селитры, сульфат аммония и мо-"[. чевина в дозах 45—60—90—120 кг/га действующего вещества \ в среднем за 6 лет оказали высокое и практически одинако-"Ивое действие на .повышение урожаев сельскохозяйственных /<-культур. Во влажные годы отмечено небольшое преимуществ ♦ во мочевины в срацненнн с другими формами азотных удобрений на картофеле, а также на кукурузе и овсе'по сравнёниюу -* с натриевой селитрой, которая" была наименее эффективной.]* *\^.;2. За две ротации севооборота содержание гумуса и обще-* \-',5го азота в слое почвы 0—40 см уменьшилось против исходного" «(на.2—14%). Наибольшая убыль общего азота и гумуса была по "фону. (РК) и в варианте с КаКСЬ (8—14%), а при внесении • -=• сульфата аммония, отмечено даже небольшое увеличениёТобЛ': ;щего азота и гумуса в почве.. •'••.•" - у"-;,г«,:.; ?

3. Систематическое применение сульфата аммония "в тече ; Г;ние 8 лет привело.к ухудшению агрохимических свойств поч-Б ,.вы_ (повышению1 кислотности и обеднению почвы основаниями), что вызвало снижениеурожая.зеленой массы кукурузыф. ~ ао вторую ротацию и коэффициента, использования азота в ;

среднем за две ротации наг10% по сравнению с другимикфор-,-' ~.мами азотных удобрений (47—56%).. ;у>

; --Л'4. Аммонийная и нитратиаяформы азотных удобрешиТвг-/мйкрополевом опыте оказали-равноценное действие на -ур"6-\ ;:жай:клубней картофеля, повышая его в среднем за 2 года на> , .48% по сравнению с фоном.. При повышенном количестве Л. -осадков (1976 г.) на исследуемых супесчаных почвах н^рат-*_._,.' наяформа азотных удобрений оказалась неэффективной. "' {т 5. Коэффициенты использования аммонийного и нитратно-*4л го удобрения картофелем, определенные изотопным методом,'

в годы-;с недостатком влаги были практически одинаковыми, но сравнительно невысокими — 23—30%. В условиях нзбы-- точного увлажнения использование азота удобрений картофелем резко снизилось — до 7,5% в варианте с (15NH4)2SC>4 и около 1% в варианте с Ca(15N03)2-

6. В органической форме закрепилось азота больше из сульфата аммония (18,9—31,1%), чем из кальциевой селитры (6,8—27,4%), а потери азота, наоборот, были больше из кальциевой селитры (47—66%), чем из сульфата аммония (46— 49%). В избыточно увлажненный год потери азота удобрений и1з5 супесчаной почвы резко возрастали — в варианте с (15NH4)iSC>4 они составили (из слоя почвы 0—60 см) 66,9%, а в варианте с Ca(15N03)T — 85,8%.

7. В мнкрополевом и полевом опытах применение ингибиторов нитрификации АМП и «N-serve» с (NH4bS04 повышало урожай клубней картофеля в среднем за 2 года на 10—15% и 54—39% соответственно по сравнению с вариантом без ингибитора". Смесь хлорированных ииридинов как в полевых, так и в микрополевых опытах оказалась неэффективной.

8. Использование растениями картофеля азота удобрения при совместном внесении его с ингибитором нитрификации «N-serve» возрастало в 1,3 и 4,2 раза (1975 и 1976 гг.).

9. При внесении сульфата аммония с ингибиторами нитрификации АМП и «N-serve» снижались потерн азота удобрений из почвы в среднем за два года соответственно в 1,3 и 2,8 раза, но в то же время возрастало по сравнению с вариантом без ингибитора закрепление азота удобрения в почве.

10. Использование овсом иммобилизованного азота удобрений в первый год последействия на легких супесчаных почвах равнялось 0,56—2,06% от внесенного за 3 года, или 3,2— 5,5% от закрепившегося. Степень минерализации и использования закрепившегося в почве в органической форме меченного 15N азота удобрении в первый год последействия была в 2—3 раза выше, чем органического азота почвы.

Предложения промышленности и производству

Для повышения эффективности азотных удобрений, увеличения коэффициентов использования растениями азота и снижения потерь его из почвы целесообразно применение на легкой супесчаной почве под картофель ингибитора нитрификации «N-serve» совместно с аммиачными удобрениями в дозе 1% от азота. Необходимо продолжить испытания препарата «N-serve», а также работу по спнтезу новых отечественных препаратов в качестве ингибиторов нитрификации и широкое их изучение на всех культурах в условиях Нечерноземной зоны страны и при орошении.

Список опубликованных работ по теме диссертации

_ 1. Торина Н. А. «Баланс азота при . внесении различных форм азотных удобрений в;севообороте на дерново-подзолистой супесчаной почве». Тезисы "докладов на координацией-' ном совещании по проблеме 0301, Москва, 12—1 3 ноября 1974 года. • - . -. г ' , ' :

2. Торина Н. А.\ «Примерный баланс основных питательных веществ в опыте с азотными удобрениями на известкованной дерново-подзолистой почве». Реферат в реферативном журнале ВНИИТЭИСХг серии «Земледелие и химизация»," № 7, 1975, с. 12, ДЕП № 1*4—75.

3. Торина Н. А., Петрова-Л: К. «Эффективность и баланс азота различных форм азотных удобрений на супесчаной почве». Агрохимия, N° 4, 1975л : . л , с. „.....;„;,:,: : .";"~

:. .4. Торина Н. А., Базилевич С. Д., Дегтярева Н. И. «Деист-" вие ингибиторов нитрификации на урожай картофеля и баланс азота удобрений на легкой дерново-подзолистой почве». Сбор-: ник научных трудов, Агрохимия," физиология растений, почво: ведение, вып. 233, 1977. :"" :. -"-'.:-' ;

. .5. Торина Н. А. «Действие ингибиторов нитрификации на урожай картофеля и баланс азота удобрений на легкой дерново-подзолистой почве».- Отчет зарегистрирован во. ВНТИЦентре за № 599760 08 июн. 77.

* Заказ 746.

Объем :Г п. л.

Тираж 100

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