Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Превращение новых форм сложных и концентрированных фосфорных удобрений в орошаемых черноземах Самгорской равнины и их влияние на урожай и качество озимого ячменя и кукурузы

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Превращение новых форм сложных и концентрированных фосфорных удобрений в орошаемых черноземах Самгорской равнины и их влияние на урожай и качество озимого ячменя и кукурузы"

ГРУЗИНСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО 2НАЫЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

ДЯГАРКАВА Дали Бочиевна

УДК 631.811.2

ПРЕВРАЩЕНИЕ НОВЫХ ФОРМ СЛОЖНЫХ И КШЩНТРИРОВАННЫХ ЙОСФОШЫХ УДОБРЕНИЙ В ОРОШАЕМЫХ ЧЕНЮЗЕМАХ С/ШГОРСНСЙ РАВНИНЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА УРШАЙ И КАЧЕСТВО ОЗИМОГО ЯЧМЕНЯ И КУКУРУЗЫ

06.01.04 - Агрохимия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Тбилиси - 1991

Диссертационная работа выполнена в научно-исследовательском институте почвоведения, агрохимии и мелиорации ии.М.Н.Сабапшнли Министерства сельского и лесного хозяйства Республики Грузия

Научные руководители; академик Груз.АСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор О.Г.СНШШ,

доктор сельскохозяйственных наук, профессо{ Г.Н.МАРГВШШШЛИ

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор И.А.НАКЛИДЗЕ,

кандидат сельскохозяйственных наук Д.В.БУРСУЛЛЯ

Ведущее предприятие: Грузинский научно-исследовательский

институт земледелия им.Ю.Н.Ломоури

Защита диссертации состоится _ 1991 г.-

" " часов на заседании специализированного совета К. 120.42. по присуждению ученой степени кандидата сельскохозяйственных нау при Грузинском ордена Трудового Красного знамени сельскохозяйств нош институте. Отзывы на автореферат, в двух экземплярах-, завере ные печатью, просим направлять по адресу: 380031, г.Тбилиси-31, 13-й км-Военно-Грузинской дороги, Груз.СХИ, ученоцу секретарю. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан I " 1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета, канд. с.-х.наук

И.Д.Церцвадзе

— о —

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность теми. В ¡Грузии, где на- душу населения приходится всего лишь 0,13 га пашни, в дальнейшем развитие земледелия, такке, как и прежде, ведущее место занимает и будет занимать применение удобрений.

Ддя успешного выполнения Продовольственной программы республики необходимо укрепление и повышение эффективности агропромышленного комплекса. Решение поставленной задачи во многом зависит от удовлетворения потребности сельского хозяйства в минеральных удобрениях и, в первую очередь, фосфорных.

Основной тенденцией дальнейшего развития мирового производства минеральных удобрений является повышение в них концентрации питатель ных элементов. Производство высококонцентрированных и сложных удобрений к 2000 году составит ке менее 90 % от общего объема выпуска удобрений. Одним из рациональных способов получения высококонцентрированных удобрений является использование в их производстве конденсированных фосфатов«

Конденсированные фосфаты (полифосфаты), в отличие от простых и сложных фосфорных удобрений, являющихся солями ортофосфорной кислоты, представляют собой высококонцентрированные двух-, трехком-понентные удобрения, получают их на основе полифосфорных кислот. Эти удобрения в настоящее время находят все большее применение в сельском хозяйстве. Обладая полимерной структурой полифосфатного аниона, они характеризуются физикохимическими свойствами.(способность к ионному обмену, комплексообразованию, хелатированию) имеющими важное значение в минеральном питании растений.

В отечественной и зарубежной литературе рассматриваются вопросы эффективности действия конденсированных фосфатов на урояай сельскохозяйственных культур, однако влияние отих удобрений на характер поглощения элементов минерального питания, на .фосфорный метаболизм, на качество урожая сельскохозяйственной продестгезд отражено лишь в отдельных работах.

В условиях Грузик данных об эффективности слояных удобрений очень мало, поэтому перед агрохимиками республики ставится задача изучения условий наиболее эффективного применения как выпускаемых, так и перспективных форм сложных и концентрированных удобрений с целью дальнейшего внедрения их в практику сельского хозяйства.

На черноземах Самгорской равнины Грузии опыты со сложными удобрениями до сих пор не проводились. Изучение их влияния на аг] химические свойства, плодородие отмеченных почв и урожайности оо! мого ячменя и кукурузы, в сравнении со стандартными туками, для выявления наиболее рациональных и экономически выгодных форм удобрений под отмеченные культуры определяет научно-практическую зн! чимость и актуальность темы.

Цель и вадачи исследований. Основной целью настоящего исследования являлось изучение превращения новых форм сложных и концентрированных фосфорных удобрений в орошаемых черноземах Самгор свой равккны и их влияние на урожай и качество озимого ячменя и кукурузы.

С этой цельй изучались следующие вопросы: влияние новых форм сложных и концентрированных фосфорных уд брений на урожай и качество озимого ячменя и кукурузы; ' последовательное, многократное извлечение подвижных фосфато из почвы;

фиксация фосфорной кислоты разных форм сложных удобрений че ноземной почвой Самгорской равнины;

взаимодействие различных форм фосфорных удобрений с орошаем черноземной почвой и ее илистой фракцией ;

определение влияния сложных удобрений на агрохимические пок затели черноземной почвы при систематическом внесении; формы и превращения минеральных фосфатов черноземной почвы в связи с при менением сложных удобрений ;

влияние новых форм сложных удобрений на загрязнение окружат щей среды;

экономическая эффективность применения новых форм сложных V концентрированных фосфорных удобрений под озимый ячмень и кукур!

Научная новизна работы. На черноземных почвах Самгорской рг нины изучена эффективность новых форм сложных и концентрированнъ фосфорных удобрений под озимый ячмень и кукурузу. Установлено щ имущество твердого полифосфата аммония, жидкого комплексного уде брения и нарбоаммофоса перед простыми и сложными удобрениями с' ортофосфатной анионной частью.' Аммофос, нитроаммофос, нитроаммофоска и аммофосфат по своей эффективности были практически равш ценны со смесью простых минеральных удобрений. Новое концентр ир< ванное фосфорное удобрение - суперфос, не уступал смеси одностор<

них удобрений. Фосфатшлак обеспечивал достаточно высокое действие на урожай опытных культур.

Изучены вопросы фиксации и трансформации фосфорной кислоты различных форм удобрений в черноземной почве. Показана ведущая ' роль микробиологического фактора в гидролизе полиформ фосфора полифосфатов.

Для оценки уровня фосфорного питания в черноземных почвах Самгорской равнины предложено использовать суммарный результат 10-ти последовательных вытяжек I %-ного углекислого аммония.

Изучено взаимодействие орто- и полифосфатов с черноземной почвой и ее илистой фракцией. ,, -

Определено влияние новых форм сложных и концентрированных фосфорных удобрений на качественные показатели зерна озимого ячменя и кукурузы. Показана экономическая эффективность применения сложных удобрений под опытные культуры.

Изучено влияние новых форм сложных и концентрированных удобрений на содержание нитратов в зерне озимого ячменя и кукурузы, воднорастворимого фтора и тяжелых металлов в черноземной почве.

Практическая ценность работы. На основе полученных результатов сделан вывод о возможности эффективного применения новых форм сложных и концентрированных фосфорных удобрений (ПФА, ЖКУ, КА5, Рсф, РЛМФ) под культурами озимого ячменя и кукурузы в условиях орошаемых черноземных почв Самгорской равнины.

Апробация работы. Основные результаты исследований были доложены на Всесоюзной научно-технической конференции "Совершенствование научного обеспечения применения средств химизации в земле делии" (Москва, 1989); на Республиканской научно-практической конференции "Химизация сельского хозяйства и защита окружающей среды" (Тбилиси, 1989)5 на Республиканской конференции аспирантов и молодых научных рабсгликов (Тбилиси, 1990) ; на заседыпшх отдела агрохимии и на ученом совете Груз.НИШАМ (Тбилиси, 1988-1У90 гг.).

-Публикация результатов исследований. По результатам исследований опубликовано пять статей.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 151

странице машинописного текста, содержит 27 таблга и 7 рисунясв, состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части (включающей X глав), выводов, предложений производству, списка литературы, включающего 133 наименования отечественных и зарубежку авторов.

Объект, методика и условия исследований. Исследования проводи лись в течение четырех лет (1986-1990 гг.) в условиях Самгорской равнины (Восточная Грузия) на орошаемых черноземных почвах. Были использованы полевой, вегетационный и лабораторный методы исследования. Полевые опыты с озимым ячменем сорта "Дзвели тесли" и кукурузой сорта "Аджамстио тетри" проводились в Сартичальском опорном пункте Грузинского,НИИ почвоведения, агрохимии и мелиорации им.М,1 Сабашвили.

Чернозем шный, карбонатный, среднемощный, выделяется тяжелы механическим составом, он в основном относится к средней глине. Характеризуется слабощелочной реакцией (рН - 7,8) и содержанием г, муса в верхнем слое (0—20 см) 4 %. Общие формы N, Р, К составляю 0,23; 0,11 и 1,3 % соответственно. Почва низкообеспечена подвижны фосфором (2-2,3 мг/100 г почвы) и обеспечена обменным калием (41-мг/100 г почвы). Содержание гидролизуемого азота в пахотных слоях "почв колеблется от 4,5-5,5 мг/100 г лочвы. Сумма поглощенных осно ваний в слое 0-20 см составляет 56 мг/экв. на 100 г почвы. Доля поглощенного кальция от суммы составляет 82-85 %.

Метеорологические условия в годы проведения исследований бш характерны для данной зоны и благоприятны для выращивания зернов* культур.

Полевые и вегетационные опыта проводились общепринятыми мет< дами (Доспехов, 1973; Накаидзе, 1979). Полевые опыты проводились на двух полях в следующем чередовании культур: I) озимый ячмень; 2) кукуруза. Опыты заложены семндпдативариантыми схемами. Повтор ность опыта - четырехкратная. Общая площадь делянки 50 м^; учетная площадь - 35 м ; почвенные образцы брались с двух повторно-стей всех вариантов в пяти, точках по диагонали, смешивалась и та ким образом получался один средний образец.

В полевых, вегетационных и лабораторных опытах применяли сл дующие удобрения: аммиачная селитра, калийная соль, простой гран лировагешй суперфосфат (Рс), суперфос (Рсф), аммофос (АФ), нитрс аммофос (НАФ), нитроаммофоска (НА$К), твердый полифосфат аммония ШБА), жидкое комплексное удобрение (ККУ 10:34:0), аммофосфат/ (Рдуф), фоспаль, фосфатшлак (Рфш).

Анализы почв и растений выполнены современными методами согласно руководствам (Агрохимические методы исследования почв,19^ Ониани, Маргвелашвили, Л976, 1978).

Для статистической обработки данных использовали метод дисперсии , корреляционный и регрессионный анализы (Доспехов, '1973 } Чаниивили,.1973).

Экономическая эффективность применения удобрений рассчитывалась по технологическим картам с учетом всех затрат труда, согласованных с нормативами, действующими в хозяйствах. При расчетах пользовались существующими методическими указаниями (1979, 1981).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Последовательное многократное извлечение подвижных фосфатов из почвы. В ряде работ (Мещеряков, 1966; Чумаченко и Сушеница, 1971) показано, что при определении подвижных фосфатов по методу Мачигкна однократной вытяжкой не завершается полнота извлечения их из почвы. В данном случае выделяется определенная часть их общего запаса. В ходе дальнейших исследований (Новикова, Сушеница, 1976) предложено считать запас доступных фосфатов как сумму в последовательных углеаммонийных вытяжках. В своих исследованиях мы попытались использовать оту методику. Для оценки уровня фосфорного питания в черноземных почвах Самгорской равнины, мы использовали суммарный результат 10-ти последовательных вытяжек I 5о-ного углекислого аммония.

Из таблицы I видно, что при однократном действии I % раствором углекислого аммония не происходило полного извлечения фосфатов. Содержание их в первой вытяжке составляло 41-46 % от суммы. Наибольшее его количество найдено в первых двух вытяжках. Девятой вытяжкой практически завершилось извлечение Р9О5.

Отношение суммы фосфатов к показателю первой вытяжки есть величина постоянная для определенного интервала Она может

служить коэффициентом при пересчетах обоих показателей и в черноземных почвах колеблется от 2,2 до 2,4. Таким образом, для вычисления суммы фосфатов можно, не прибегая каждый раз к последовательным, вытяжкам, умножить показатель содержания Р2О5 в первой вытяжке на соответствующий коэффициент.

В результате корреляционного и регрессионного анализа установлена высокая корреляционная зависимость 0,58) между содержанием Р2О5 в первой еытяжкс (.X) и суммой последовательных экстракция (У). Она описывается уразненмешУ ~ 0,7 + 2Х.

Таблица I

Содержание фосфатов в последовательных углёадаонийных вытяжках в черноземной почве (мг/100 г через день после внесения удобрений)

Последовательность извлечения

Сумма Отношение Доля

всех вытя- суммы К 1-ой вы- 1-ОИ вытяжки

I 2 3 4 Г К> б 7 8 9 жек тяжке от суммы,^

Контроль - б/у 1,4 0,5 0,4 0,2 0,3 0,2 0,2 0,2 следы следы 3,4 •2,4 ' 41,2

N90K6Q - фон 1,7 0,7 0,5 0,3 0,3 0,2 0,2 0,2 я h 4,1 2,4 . 41,5 '

N90PcI20K60 2,5 1,1 0,4 0,5 0,3 0,4 0,3 0,2 я я 5,7 2,3 43,8 'С

А$ 2,6 1,0 0,6 0,4 0,4 0,3 0,3 0,2 я я 5,8 2,2 44,8 |

Ш 1,0 0,5 0,5 0,4 0,3 0,3 0,2 « я 5,7 2,3 43,8

НА$К 2,5 1,0 0,5 0,5 0,4 0,3 0,3 0,2 я я 5,7 2,3 43,8

РМ Рсф 2,Б 1,1 0,6 0,4 0,4 0,3 0,3 0,2 я я 5,8 2,3 43,1

2,6 1,0' 0,6 0,4 0,4. 0,3 О'.З 0,2 я я 5,8 2,2 „ 44,8

ISA 2,3 0,9 0,5 0,3 0,3 0,5 0,2 0,2 я • я 5,0 2,2 " 46,0 '

ШУ 2,1 0,9 0,4 0,4 0,4 0,3 0,3 0,3 я я 5,Г 2,4 41,2

Рсд 2,6 • 1,0 0,6 0,4 0,4 0,3 'г! 0,2 < " я 5,8 44,8

Фоспаль (порошков.) 2,3 0,9 .0,6. 0,4 0,4 0,3 0,2 * » я 5,4 •,;2,з 42,6

Фоспаль гран.с мочевиной 2,4 1,0 0,5 0,4 0,4 0,3 0,3 0,3 я я 5,6 2,3 42,8 ''

Фоспаль гр.с хл. 2,3 1,0 0,5 0,4 0,4 0,3 0,3 0,3 п я 5,5 2,4 ' 41,8

калием 5,0 2,2 46,0

Фосфатшлак 2,3 0,9 0,6 0,3 0,3 0,2 0,2 0,2 я я

Рфвн-Рфоспаль Л порош) 2,4 1,0 0,6 0,3 0,3 0,2 0,2 0,2 «I я 5,2 2,2 46,1

"" " л л Л А п о П "3 п о * я FLQ 0.0..... ЛП.Я

' Фиксация фосфорной кислотой разных форм сложных удобрений черноземной почвы Самгорской равнины. При внесении в почву растворимых фосфатов уеизвестная, но значительная их часть переходит в малорастворимые и труднодоступные для растений фермы за счет раэ1-личных форм сорбций, что необходимо учитывать-.

• Поглощение фосфора сложных и простых удобрений черноземной почвой изучалось нами в условиях лабораторного- опыта.

Результаты опыта (табл.2) показали', что» если с увеличением времени взаимодействия удобрений с почвой происходило постепенное уменьшение количества- ортоформы фосфора по вариантам с ортофссф®-тами (за исключением суперфоса) в результате их закрепления, то по вариантам полифосфата аммония и жидкого комплексного удобрения наблюдалось постепенное увеличение подвижного фосфора СбртоформиУ за счет гидролиза полиформ до- ортоформ» Через 120 суток инкубации количество подвижного Р2О5 на вариантах ПФА и ЯКУ было соответственно на Э и II мг/100 г больше, чем на варианте простого суперфосфата,, а содержание подвижного PgO^ в почве, удобренной ПФА- и ЖКУГ составило соответственно 105 и 115,5 % от внесенного- количества ортоформы, что указывает на то-» что- наличие в. полифосфатах полиформ фосфора способствует увеличению содержания подвижной ортоформы фосфора в почве в связи с гидролизом полиформ и; их способностью сдерживать поглощение как внесенной, так и образовавшейся ортоформы фосфора. В результате, в почве создается лучший баланс подвижного PjjOk. по сравнега® с ортофосфорными удобрениями.

Таблица 2

Содераание подвижного фосфора по Мачигину при инкубации черноземной почвы со сложными удобрениями

Варианты Бремя инкубации. сутки

I 30 90 120

мг на 100 г % от мг на почвы 100 г % ст мг на почзы 100 г % от мг ¡¡а ггрчвы 200 г % от почвы

I - 2 3 . 4 с. б 7 8*> 9

Без удобрения 2,3 2,5 2.3 - 2,2

N РсК 27,2 62J2. 54,2 21,3 f тс, * 43 „С

А Ф 27,5 бЗ,о 24, г 54,7 22,0 49,2 £0,1 44,5

>

Продолжение табл.2

I 2 3 4 Б 6 7 8 9

Н А Ф 27,0 61,0 24,0 £4,2 21,8 43,7 19 »7 43,5

Н А Ф К 27,8 63,7 24,5 21,5 48,0.. 20,0 44,2

РС&- 17,4 37,7 16,5 40,5 19,8 43,7 21,0 46,7

РАМФ 27,3 62,5 24,4 у 2 21,7 48,5 20,2 44,7

К А $ 29,4 67,7 25,8 58,7 24,0 54,2 22,4 50,2

П $ А ' 21,4 47,7 24,8 56,2 26,5 60,5 27,5 63,0

К К У 23,0 51,В 26,2 59,7 28,7 66,0 30,5 70,6

Влияние новых форм сложных и концентрированных фосфорных удобрений на урожай зерновых культур в условиях вегетационного опита.

Результаты вегетационных опытов показали высокую эффективность по-лифосфориых удобрений. Самая большая прибавка урожая зерна озимого ячменя и кукурузы получена в варианте с внесением ЖКУ 10:34:0 и составила соответственно 10,1 и 45,5 г/на сосуд. По своей эффективности после полифосфатов выделялись варианты с внесенными карбоам-мофосом, фоспалем гранулированного с мочевиной и суперфосом..Остальные формы сложных удобрений - АФ, НАФ, НАОК, Рдодф, по влиянию' на урожай зерна озимого ячменя и кукурузы не уступали смеси простых туков.

Эффективность разных форк. сложных.и концентрированных фосфорнь удобрений в условиях полевых опытов.

Агрохимические свойства почвы. Почвы опытных участков характеризуются средни.! содержанием гумуса и общего азота - 4,0 и -0,23 % соответственно. Количество общего фосфора и калия составляют 0,11 и 1,3 % соответственно. Содержание гидролизуемого азота среднее -5,0 мг, подвижного фосфора низкое - 2,0 мг, обменного калия высокое 39-41 мг/100 г почеы. Реакция почвенной среды слабощелочная. Сумма поглощенных оснований (Са+М^ ) высокая - 56 мг.экв/ЮОг, превалирует Са, составляющий в них 82 %, '

За период введения опыта в почву под озимый ячмень и кукурузу внесено большое количество удобрений. С целью выяснения действия внесенных сложных и концентрированных фосфорных удобрений на агрохимические свойства почвы бьии проведены исследования. В конце

вегетационного периода 1989 года по вариантам были взяты почвенные образцы и проведены анализы. В результате оказалось, что от внесения вышеотмеченных удобрений содержание гумуса, общего азота, фосфора и «алия в почве почти не изменилось. Не изменились также карбо-натность почвы и показатель pli. По сравнению с контрольным вариантом повысилось в почве содержание подвижного фосфора, обменного калия и гидролиэуемого азота.

Фракционный состав почвенных фосфатов. Кз таблицы 3 видно, что общая- сумма минеральных фосфатов на вариантах без удобрения и Ь!К на глубине 0-20 см составляет 69-71,1 мг/ЮО г почвы, с глубиной же уменьшается их количество. 80,4-79,8 % от общей суммы "активных" фосфатов приходится на фосфаты кальция, фосфаты же полуторных окислов представлены в небольшом количестве и не превышают 19,6-20,2 %. Из фосфатов полуторных окислов превалирует фосфат железа.

В результате внесения различных форм удобрений увеличивалась сумма минеральных фосфатов. Однако удобрения на орто- и полифосфор-иой основе по разному влияли на изменение отдельных фракций. Самые благоприятные условия для фосфорного питания растений создавались при внесении полифосфата аммония и жидкого комплексного удобрения, которые больше способствовали увеличению рнхлосвязанных, легкодоступных для растений форм фосфатов, чем ортофосфорные удобрения. Количество высокоосновных фосфатов кальция практически не изменилось за четыре года ведения опыта на вариантах с полифосфатами.

Из ортофосфатов наилучший фосфатный режим создавался на варианте карбоаммофоса, Аммофос, нитроаммофос, нитроаммофоска, аммофос-фат, фоспаль и смеси простых стандартных туков одинаково влияли на содержание минеральных форм фосфатов.

Влияние разных форм сложных и концентрированных фосфорных удобрений на урожай и качество озимого ячменя. По средним трехлетни.! данным (табл.4) все испытанные формы минеральных удобрений способствовали увеличению урожая зерна озимого ячменя. Ори дозе N90PI20K60 удобрения на ортофосфорной основе - Ш, НАФ и ПАЖ по своей эффективности были практически равноценны со смесью простых минеральных удобрений. Из ортофосфорных удобрений наилучшим по свосЯ эффективности оказался вариант с внесением карбоаммофоса. На отмеченном варианте получено на 3,7 ц/га или II % больпе урожая зерна ячменя, чем на варианте смеси простых стандартных тукоз ( N9GPcI2G КксбО). Эффективность концентрированного фосфорно-азсгного удобрен::-'

Таблица

Содержание минеральных форм фосфатов в черноземной почве по методу Гинзбург-Лебедевой (полевой опыт под кукурузой), 1989 г.

Глуби- Сумма Са-Рт Са-Р2 Са-Рэ А1-Р ¥е-Р

Варианты на, мине-

в см ральн. фосфа- мг на % мг на с мг на мг на мг на

тов , 100 г 100 г 100 г * 100 г 100 г % ■

мг на почвы почвы почвы почвы почвы

100 г

почвы

Контроль - б/у 0-20 69,0 2,0 2,9 35,0 50,7 18,5 26,8 3,5 г, ^ I 10,0 14,5

N 90К60 - фон 0-20 71,1 2,3 3,2 36,0 50,6 18,5 26,0 3,8 5 3 10,5 14,9 1

И90Рс120К60 0-20 79,4 3,8 4,7 41,4 52,1 19,6 24,7 5,1 6 4 9,5 12,0 -11,8

А $ 0-20 79,7 -4,0. 5,0 41,5 ' 52,0 19,5 24,5 & ^ 3 6 6 9,4

Н А Ф 0-20' 79,8 3,9 4,8 41,5 52,0 19,8 24,8 Е,С. 613 9,6 12,0 '

Н А $ К 0-20 79,7 4,0 5,0 41,4 51,9 19,6 -24,6 5,2 6] 5 9,5 11,9

РАМФ 0-20 80,4 4,3 5,3 41,8 52,0 19,5 24,3 5,3 6 б 9,5 11,8

^СФ 0-20 ■ 82,8 4,4 5,3 41,8 50,5 21,5 25,9 о,О - 4 9,8 11,8

П Ф А 0-20 83,0 5,2 6,3 44,5 53,6 18,5 22,3 5,3 € 4 9,5 П,4

К К У 0-20 83,8 5,5 6,6 45,0 53,7 18,5 22,1 5,2 € I 9,6 11,5

рсд Фоспаль - 0-20 80,9 4,4 5,4 42,0 51,§ 19,7 24,4 5,3 С * 11,7

(поросков.) 0-20 80,7 . 4,4 К Р. О 9 С 42,0 52,0 19,5 24,2 V | О т 6 9,5 11,8

Фоспаль гр.с мочев. 0-20 81,5 4,5 5 у £ 42,5 51,5 19,6. 24,0 5,3 т с 9,6 11,8 •

Фоспаль гр.с хрор. 0-20 80,8 4,5 5,6 42,0 51,9 19,5 24,1. 5,3 т б 9,5 11,8

калием

- л оп гю г>- А Г> к г> дт к. 52.Т 19.5 24.5 5.2 .5 9,5 11,9

Таблица 4

Эффективность разных форм сложных и концентрированных фосфорных удобрений под озимый ячмень

Варианты

Урожай, ц/га

Средное за 1907-1989 гг.

1987 г.

19 08 г.

Урожай,

1989 ц/га -

г. ц/га

Прибапка урожая

%

на i кг P?0r, е ¿к?

Контроль - б/у 13,G 18,2. 15,1 15,6 - - -

N90K60 - фон 26,8 25,6 20,3 24,2 8,6 55,1 7,17

N90PcI20K60 33,9 35,Б 29,0 32,8 17,2 110,2 14,3

А б 34,0 35,2 28,0 32,4 16,8 107,8 14,0

Н А$ 33,8 35,6 29,0 32,8 17,2" 110,2 14,3

Н А 4 К 33,7 35,0 29,5 32,7 IV J 110,2 14,2

^ АМФ 34,0 35,4 30,0 33,1 17,5 112,2 14,6

РСФ 35,4 36,0 29,5 33,6 18,0 115,4 15,0

П О А 37,5 40,5 34,5 37,5 21,9 140,4 10,3

Ж К У 39,0 43,4 40,1 40,8 25,2 161,5 21,0

р Г IT ■З&.О- 46,5 31,1 34,2 18,6 119,2 15,5

боспаль (порошков.) 34,Б '34,0 30,0 32,8 17,2 IÏ0.2 14,3

Фоспаль гранулиров. 35 ,Е ЗЭ,Б 34,5 36,5

с мочевиной 20,9 133,9 17,4

Фоспаль гранулиров.. 35,2 15,6

с хлористым калием 36,5 32,0 31,5 18,9 I2I.I

ФосфаТшлек 33,0 34,0 28,5 31,8 16,2 103,8 13,5

?Ш*-?фоспыъ (3:1) Карбоаммофос 33,5 34,5 30,0 32,6 17,0 108,9 14,2

36,2 38,5 35,0 36,5 20,9 133,9 17,4

Р, % ' 2,9 3,31 3,6

И.С.Р., ц/га 3,6 3,17 4;04 •

аммофосфата (на основе 2Ш) была на уровне аммофоса. Так, при урожайности на неудобренном контроле - 15,6 ц/га, прибавка зерна ячменя от аммофосфата составила 17,С , & от аммофоса - 16,8 ц/га.

Новое концентрированное медленнодействующее удобрение - супер-фос бш! эффективнее простого суперфосфата. Фоспдль и комплексные

удобрения на его основе обеспечивают получение примерно одинаково урожая с дсойнш гранулировании;.! суперфосфатом. Фосфатшлак по сво вф$'октивности близок к простому суперфосфату.

Самой высокой эффективностью в опыте выделяются удобрения на полифосфориой основе - жидкое комплексное удобрение и твердый пол фосфат аммония. От внесения отмеченных удобрений урожай зерна ози -н^ч-о-тсчинт "п"тппип 37,5 и 40г8 ц/га. т.е. на 4,7 и 8,0 ц/га пре восходит простой суперфосфат.

Ъо действию на качественные показатели новые формы сложных удобрений были близки к стандартны;! тукам.

Влияние разных форм сложных и концентрированных фосфорных удобрении на урожай и качество кукурузы. Результаты опыта (табл.6 показали, что из испытанных форм минеральных удобрений наилучшими оказались удобрения на полифосфорной основе - ИСКУ и ЬФА. От внесе ния отмеченных удобрений урожай зерна кукурузы составил 60,6 и 57 ц/га, т.е. на 11,3 и 8 ц/га превосходит простой суперфосфат.

Удобрения на ортофосфсрной основе (как простые, так и сложны заметно уступают по эффективности полифосфорным удобрениям. Из ортофосфорных удобрений наилучшим по своей эффективности оказался карбоа'.'.мофос. Ь среднем за 4 года внесения отмеченного вида удобрений получено на 5 ц/га или 10 % больше урожая зерна кукурузы, ч на варианте смеси простых стандартных удобрений (М90Рс120Кке60). Испытанные формы сложных удобрений - НАФ, 1ШК, Р^щ, а также новые фосфорные удобрения - суперфос и фоспаль- не уступают по. эффективности эквивалентной смеси односторонних удобрений, фосфат клак оказывал положительное действие на урожай зерна, кукурузы. Но действие ото не было равноценно суперфосфату.

Все формы удобрений незначительно отличались друг от друга п влиянию на качественные показатели зерна. Наилучшие показатели ка ства получены на вариантах с полифосфатами. Ка варианте 90ГЖКУ12 1С60 содержание белков- увеличилось на 1,2 %, сахара - на 0,9 %, жи на 0,5 %, а содержание крахмала уменьшилось на 1,4 % по сравнению с контрольным вариантом.

Влиянии новых форл сложных и концентрированных фосфорных удо рений на загрязнение окружающей среды. Ьами было изучено содержал нитратов в зерне озимого яч,;еня и кукурузы, воднорастворшого фто н тяжелых металлов в образцах почв, взятых но вариантам полевого опыта.

Таблица 5

Эффективность разных форм сложшос и концентрирована!« фосфорных удобрений под кукурузу

Урожай, ц/га Среднее за I96C-I980 гг.

Варианты 198G 1987 1908 19В9 Уро- Прибавка ург,жг«я

г. г. г. г. жай ,

ц/га ц/га на I кг р г< кг

Контроль - б/у 25,Б 33,0 36,5 31,0 31,5 _ _

N 90К60 - фон 32,3 40,7 44,8 35,4 38,3 6,8 21,6 5,17

N 90Рс120К60 44,0 51,6 58,5 43,2 49,3 17,0 с А г »- vj | «_• 14,0

А Ф 44,2 52,0 59,9 42,5 49,6 18,1 г 7 г w / IM

Н A i 43,8 51,3 57,7 42,0 48,7 17,2 54,6 14,9

li А Ф К 44,1 54,5 59,3 44,5 49,8 10,3 5Е, 1 15,2

Р ¡¿ц 44,5 52,8 60,0 45,3 50,6 19,1 60,6 15,9

46,8 55,0 80,0 44,5 51,6 20,1 63,0 16,8

под 50,0 58,0 67,5 53,1 57,3 25,8 81,9 21,5

ЯКУ 52,0 60,0 70,0 59,2 60,6 29,1 92,4 24,2

рсд Фоспаль (порошков.) 44,4 52,3 58,5 46,0 50,3 10,8 59,7 15,е

45,5 53,6 56,0 44,0 49,8 10,3 i.0,1 15,2

Соспаль гранул ..с 19,7

мочевиной 48,0 56,5 64,0 52,0. 55,1 23,6 74,9

Фсспаль гранул, с 52,3 15,7

хлористым калием 44,8 58,0 46,0 50,3 18,3 59,7

Фосфатшлак 40,5 48,0 £0,0 39,0 44,4 12,9 40,9 10,1

?Ш + Рфоспаль(3:1) Карбоаммофос 44,0 51,5 52,0 41,0 47,1 15,6 49,5 13,0

47,0 54,1 65,0 51,0 54,3 22,8 72,4 19,0

р <* Г , /о 2.9 2,5 . 2,13 21 »-• 3

Н.С.Р., ц/га 3,1 3,84 3,69 3,7

.Лабораторный анализ показал, что содержание нитратов не превышает предельно допустимой концентрации. На вариантах внесения удобрений нитратной формой азота (аммиачная селитра) содержание нитратов несколько выше, чем на остальных вариантах. Данные таблицы б показывают, что содержание' тяжелых токсических меааллов к водно-

Таблиц!

Содержание воднорастЕоримого фтора и тяжелых металлов в черноземной почве СамгорсксГ. равнины (полевой опыт под кукурузу, 0-2G см, 1989 f.)

Варианты

Водно-раствор и-мый F , мг/кг

ТЮ,

»2- С7, Knü, FegOg, Ni,.

Cu,

<t

%

Тл.

<z

R Ь,

%

Контроль'- б/у ' 2,2 0,93 0,018 0,08 7,75 0,018 0,0081 0,007

N9СК60 - фон 2,2 0,90 0,014 0,07 7,72 0,014 0,0085 0,009

NS0PcI2CK60 Z,Z 0,93 0,019 0,08 7,17 0,014 0,0089 0,007

А Ф Z,$ 0,85 0,018 0,10 6,96 0,011 0,0081 0,008

U А Ф Z,Z 0,93 0,020 0,10 7,17 0,018 0,0095 0,007

H ASK 2,3 0,84 0,014 О,O&'V,18 0,015 0,0082 OiOIO

2,2 0,90 0,012 0,10 7,75 0,014 0,0088 0,008

?Сф 2,4 0,91 0,018 0,10 7,72 0,012 0,0088 0,008

П Ф А 2,2 ' 0,93 0,01б'0,08 7,12 0,014 0,0090 О,0С7

Ж К У 2,2 0,84 0,014 0,10 6,96 0,012 0,0091 0,010

?сд 2,4 0,94 0,019-0,08 7,18 0,018 0,0088 0,008

Фоспаль (порошков.) 2,3 0,88 0,018 0,07 7,41 0,014-0,0085 0,008

Фоспаль гранулир.с мочевиной

Фоспаль гранулир.с

ористым калием 2,3

фосфатшлак 2,4

Карбоаммсфос 2,2

0,018 0,020 0,019 0,020 0,020 0,019 0,020 0,021 0,021 0,020 0,021 0,018

0,008 0,007 0,007 0,008 0,007 0,007 0,008 0,007 0,008 0,007 О,ОС/7 0,008

2,2 0,84 0,016 0,06 7,18 0,011 0,0081 0,009 0,002 0,028 0,020 0,008 0,91 0,018 OJO 7,75 0,018 0,0085 0,008 0,0005 0,019 0,018 0,007

О,93'0,016 0,08 7,72 0,013 0,0081 0,008 0,001 О 0,90 0,016 0,10 7,18 0,012 0,0083 0,008 0,001 О

,026 0,021 0,007 ,028 0,021 0,008.

<у> Г

растворимого фтора в черноземных почвах Самгори (контрольный вариант) очень низкое; при внесении разных форм сложных и концентрированных фосфорных удобрений (в норме PI20 кг/га) количество этих элементов почти не изменяется, содержание их остается в несколько раз ниже предельно допустимой концентрации. Так, например, содержание водкорастворимого фтора на безудобренном варианте составляет 2,2 мр/кг почвы, а на вариантах внесения новьос форм сложных и концентрированных удобрений содержание его колеблется в пределах 2,2-2,4 мг/кг почвы. Таким образом, испытанные ноЕые формы сликиих удобрений при правильном их применении безопасны с точки зрения экологии.

Экономическая эффективность применения сложных и концентрированных фосфорных удобрений. Анализ экономической эффективности применения различных форм сложных удобрений под зерновые культуры показал, что чистый доход по вариантам со сложными удобрениями был вше, чем по смеси односторонних удобрений (табл.7).

Таблица 7

Экономическая эффективность применения различных форм сложных удобрений под озимый ячмень и кукурузу (среднее за 1966-1969 гг.)

Варианты

Прибав-'Суммвр-ка уро- ная жая к стои-контро- мость лю, доп. ц/га продукции, руб.

Затраты,руб/га

с

о ш

а

« s fc go 2 o o ЧО Ro Я

o p.d <s w Ф ж с rtft

i a,

« • ш tj &

m s íiS o

0 Sí ora m о) и o) .o «SOSXEI

as fr* к © к и tu о и p.o « i c. oo 3 «<u о s

01 pkO X <=CO X X П « >it<

fr< 4 ft

<a

и «

i

t. ai o

Ю

lio o w ¡a

o

CfKJVD

fr- O -

О Ф8 S X s cf с. s:

te'c

«S H

X ■ o

л лю о

ftírt к

O OlQi Л

О f. Ч

ÍS • ®

Ф Ж lo

я! Цса oj

рой, 1<

Ьй^ йг

Ь. о сз ai

о Ffei CU

Контроль -б/удобрений

90К60 N90PcI20K60 А Ф

НАШ'

2 3 4 Г,

Озимый ячмень

8,6 68,8 4,73 . 27,86

17,2 137,6 9,46 17,60

16,7 133,6 9,2 56,38

17,2 127,6 9,5 52,45

7 8

32,6 36,2 2,11 III

67,1 70,Г, 2,05 ЮЬ

65,6 65,0 2,01 104

61,9 7L.6 2,22 122

Продолжение табл. 7

И АО 17,1 136,8 9,4 63,05 72,5 64,3 • 1,89 89

РАМФ 17,5 140,0 9,6 52,2*7 61,9 78,1 2,26 126

-^- 144.0 9,9 57,66 67,56 76,3 2,13 113

ПФ А 21,8 174,4 11,9 55,9? -Вф?-I5Z.

К К У 25,2 201,6 13,9 53,05 66,95 134,6 3,01 201

рсд 18,2 148,0 10,2 £■6,63 66,83 • 81,2 2,21 121

Кукуруза

Контроль-б/у - ■. - - - - - - -

М90К60 6,8 88,4 5,2 27,66 33,1 2,67 167

Н90РсI20K60 17,8 231,4 13,7 57,60 71,3 160,1 3,24 224

А Ф 13,1 235,3 13,9 56,38 70,3 165,0 3,34 234

Н А Ф 17,2 223,6 13,2 52,45 65,6 158,'О 3,41 241

Н Л Ф К 13,3 237,9 14,1 63,05 77,1 160,8 3,0В 208

РЛМЗ 19,1 248,3 14,7 52,27 66,9 181,4 3,71 271

РСФ 20,1 263,9 15,5 57,66 73,2 190,7 3,60 260

II Ф Л 25,8 •325,4 19,9 55,97 75,9 259,5 4,41 341

ЯКУ 29,1 378,3 22,4 53,05 75,4. 302,9 5,01 " 401

рсд 18,8 244,4 14,5 56,63 71,13 173,2 3,43 243

Особенно высокой экономической эффективностью вьщеляются жидкие комплексные удобрения при использовании которых в случае с озимым ячменем получается- прибавка урожая стоимостью 202 руб., условно чистый доход - 135 руб., рентабельность затрат - 201 %, окупаемость затраченного рубля составляет 3 рубля вместо 133 , 70,5 , 105 и 2,05 руб. на варианте односторонних удобрений соответственно; в случае с кукурузой получается прибавка урожая стоимостью 378 руб., условно чистый доход - 303 руб., рентабельность затрат - 401 окупаемость затраченного рубля составляет 5 руб., вместо 231, ICO, 224 и 3,2 руб. на варианте односторонних удобрений соответственно.

I

4

6

7

9

В и В О Д и

1. Для оценки уровня фосфорного питания в черноземных почвах Сямгорской равнины предложено использовать суммарный результат 10-ти последовательных вытяжек I %-ного углекислого аммония.

Содержание фосфатов в первой вытяжке составляет 41-46 % от суммы. Отношение суммы фосфатов к показателю первой вктяаски есть величина постоянная для определенного интервала М0В1'Т

служить коэффициентом при пересчетах обеих показателей и в черноземных почвах колеблется от 2,2 до 2,4.

2. Определение содержания подвижных форм фосфора в черноземных почвах, проведенное в полевых опытах по фазам вегетации растений кукурузы, показало некоторое уменьшение во ъремени содержания фосфора в ортоформо по вариантам с внесением сложных удобрений на ортофосфатах и относительное повышение - на вариантах с полифосфатами, внесенными в состав сложных удобрений,

3. Фосфор различных форм простых и сложных удобрений поглощается в черноземной почве в разной степени. Поглощение Р^О^ из ортофосфатов (Рс, Рсф, АФ, НАФ, НАФК, Рамф) было больше, чи.| из полифосфатов (ПФА, ЖКУ 10:34:0). Наименьшая фиксация фосфора из ортофссфорных удобрений наблюдается при применении карбоаммофоса.

4. Гидролиз фосфатов полифосфорных удобрений сложный процесс и протекает в почве с помощью действия как биологических, тан и химических катализаторов. Темп и интенсивность гидролиза меняется з зависимости от типа почвы, населяющих ее микроорганизмов и формы удобрений. Микроорганизмы почвы ответственны не только за превращение фосфатов вносимых удобрений, они могут за определенное время сохранить их запасы и тем самым способствовать увеличению урожайности сельскохозяйственных культур.

5. Орто- и полифосфорние удобрения по-разноиу влияют ка содержание отдельные фракций минеральных фосфатов. В отличие от орто-фоефатов, при внесении в почву полифосфорньк удобрений (ПФА и Ж СУ) не происходило упеличение трехзаые^еших фосфатов, кьо,.:с- того, ¡¡'¿Л и ЯКУ способствовали большему увеличению фракции одно- и деухзаме-¡ценных фосфатов, чем остальные ортофгефаты.

6. Внесение всех форм минеральных удобрений способствовало повышению урожая зерна озимого ячменя и кукурузы.

Испытанные новые формы сложных удобрений - аммофос, нитроам-мофос, нитроаммофоска, карбоамиофос, полифосфаты аммония, двойной

суперфосфат, а также новые фосфорные удобрения - суперфос, аммо-фосфат и фоспаиь по своему действию на урожай и качество зерна озимого ячменя и кукурузы на слабообеспеченных подвижным фосфором черноземных почвах Самгорской равнины в дозах M90PI20K60 не уступает по эффективности эквивалентной смеси односторонних удобрений.

____7. Из испытанных форм минеральных удобрений наиболее эффектив

»».■им пиачйяш^г-гт^мчо-у&иппиуп^р удобрение и полифосфат аммония, которые обеспечивали получение прибавки урожая зерна озимого нчиеи соответственно 6,0 и 4,7 ц/га, а кукурузы - 11,3 и 8,0 ц/га в срав нении со смесью стандартных удобрений.

. 8. Удобрения на ортофосфорной основе (кап простые, так и слоя ные) заметно уступали по эффективности полифосфорным удобрениям.

Из ортофосфорных удобрений наилучшим по своей эффективности оказался карбоаммофос. В среднем за 4 года внесения отмеченного вида удобрений получено на 5 ц/га или 10 % больше урожая зерна кукурузы, чем на варианте смеси простых стандартных удобрений ( N90PcI20K60).

9. Результаты полеЕкх опытов по выявлению действия суперфоса как новой формы фосфорного удобрения, в сравнении с суперфосфатом на урожай озимого ячменя и кукурузы показывают, что при орошении на черноземных почвах Семгорской равнины вполне целесообразно применение суперфоса под зерновые культуры.

Эффективность аммофосфата на ЭФК.была на уровне аммофоса.

Фоспаль и комплексные удобрения на его основе обеспечивают*п< лучение примерно одинакового урожая с двойным гранулированным суперфосфатом.

Фосфатшлак оказывал положительное действие на урожай зерна озимого ячменя и кукурузы. Но действие это не было равноценно суп фосфату. Если прибавку урожая от суперфосфата принять за 100 %, ч прибавка от фосфатшлака в среднем за четыре года составила 72,5 % (но сравнению с безудобрекным вариантом).

10. Все формы удобрений незначительно изменяли качество урожая зерновых культур. По действию на качественные показатели орто и полифосфорные удобрения мало отличались друг от друга.

11. Содержание тяжелых токсических металлов и воднораствори-кого фтора в черноземных почвах Самгори (контрольный вариант)oven низкое; при внесении разных форм сложных и концентрированных фосфорных удобрений (в дозе PI20) количество этих элементов.почти не

изменяется; содержание их остается в несколько раз ииае предельно допустимой концентрации.

Содержание нитратов в зерно озимого ячменя и кукурузы но превышает ццк.

12. Анализ экономической эффективности применения различных форм сложных удобрений под зерновые культуры показал, что чистый доход по вариантам со сложными удобрениями был выше, чем по смеси односторонних удобрений.

Особенно высокой экономической эффективностью выделяются кид-кие комплексные удобрения, при использовании которых в случае с кукурузой получается прибавка урокая стоимостью 378 руб., условно • чистый доход - 303 руб., рентабельность затрат. - 401 %, окупаемость затраченного рубля составляет Ь руб. вместо 231, 160, 224 и 3,2 руб. на варианте односторонних удобрений соответственно.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

При выращивании озимого ячменя сорта "Дзвели тесди" и кукурузы сорта "Аджаметис тетри" на орошаемых черноземных почвах Самгор-схой равнины (южные черноземы) и в аналогичных почвенно-климатиче-ских условиях рекомендуется: при пониженном содеряании в почве подвида ого фосфора (до 2,0 мг/100 г почвы) внесение фосфорных удобрений из расчета Р120 кг/га на фоне М90К60.

Аымфос, ннтроатюфос и карбоаммофос э первую очередь целесообразно вносить в почвы, достаточно обеспеченных калием перед посевом сплошным распределением на площади.

При пониженном содеряании в почве обменного калия вместе с вьшеотмеченными сложными удобрениями вносятся и калийные удобрения Из расчета 60 кг ¡^0 на га.

В ближайшем будущем следует использовать высокоэффективные удобрения: жидкое комплексное удобрение, твердый полифосфат аммония, нитроаммофоска,- суперфос и аммофосфат. Удобрения следует вносить при првдпосеЕной обработки почвы.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы;

1. Превращение полифосфорных удобрений в почве. // Сб. научных трудов Груэ.НШ1АМ, Тбилиси. - 1988 (в соавторстве).

2. Микробиологическая оценка применения новых форм сложных фосфорных удобрений на орошаемых черноземах Восточной Грузии. // Те-зйсы докладов Всесоюзной научно-технической конференции "Совершенствование научного обеспечения применения средств химизации в земледелии". - Москва. - 1989 (в соавторстве).

3. Влияние нового фосфорного удобрения суперфоса на урожай озимого ячменя в условиях черноземных почв Самгорской равнины. // Тезиск докладов Республиканской научно-практической конференции "Химизация сельского хозяйства и защита окружающей среды". - Тбилиси. - 1989.

4. Твердый полифосфат аммония, и его дайствио на урожай кукурузы в орошаемых черноземах Самгорской равнины. // Тезисы докладов Республиканской конференции аспирантов и молодых научных работников. - Тбилиси. - 1990. •

Б. Удобрения на полифосфорной основе и их эффективность на орошаемых почвах Самгорской равнины. // Сборник научных трудов* Груз. Ш1ИПАМ. - Тбилиси. - 1990.

9): ЮтсоъарМпРо,