Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПРЕВРАЩЕНИЕ В ПОЧВЕ ЖИДКОГО АММИАКА И ЕГО ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ИНГИБИТОРОВ НИТРИФИКАЦИИ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ПРЕВРАЩЕНИЕ В ПОЧВЕ ЖИДКОГО АММИАКА И ЕГО ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ИНГИБИТОРОВ НИТРИФИКАЦИИ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

i# лТ/5г" На правах рукописи

МОЧКОВА Татьяна Васильевна

УДК 631.84:631.416.1.

ПРЕВРАЩЕНИЕ В ПОЧВЕ ЖИДКОГО

АММИАКА И ЕГО ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ИНГИБИТОРОВ НИТРИФИКАЦИИ

Специальность — 06.01.04 — агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА- 1984

І /• ( с (С :\ ,улО п ь НСХ -

Работа выполнена в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева и Научно-исследовательском и проектио-технолагическом институте жидких удобрений (НИПТИЖ).

Научный руководитель — Муравин Э. А., 'кандидат биологических наук, доцент.

Официальные оппоненты: Янишевский Ф. В., доктор сельскохозяйственных наук; Кудеяров В. Н., кандидат сельскохозяйственных наук.

•Ведущее предприятие — Центральный институт агрохимического обслуживания сельского хозяйства.

оащита состоится 1.Б аи/иШЬ- 1984 г. в /лча-

сов 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 ШБ ¿ШОЧ-ШСЬ. 1984 г.

Ученый секретарь Специализированного совета — доцент, кандидат

сельскохозяйственных наук

С/ (/

Гончарова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В решениях XXVI съезда КПСС и последующих Пленумов ЦК КПСС, в Продовольственной програм!ме СССР на период .до 1990 года уделено большое внимание проблеме химизации земледелия, перед сельскохозяйственной наукой и производством выдвинута задача снижения всех видов потерь удобрений и обеспечения наиболее рационального их использования. Особое народнохозяйственное значение имеет повышение эффективности азотных удобрений, играющих важную роль в увеличении продуктивности растениеводства во всех почвенно-климатических зонах страны. Несмотря на интенсивный рост производства и применения азотных удобрений, баланс азота в земледелии СССР складывается с большим дефицитам. В то же время только 30—50% азота удобрений используется сельскохозяйственными культурами, а 20—30% внесенного азота теряется нз почвы прежде всег го вследствие денитрификации и вымывания нитратов.

Одним из путей снижения .потерь азота аммиачных удобрений и мочевины является применение ингибиторов нитрификации — химических препаратов, способных к временному избирательному торможению первой стадии этого процесса в почве. Под их действием на фоне умеренных норм азота значительно возрастают .прибавки урожая сельскохозяйственных культур при орошении и в условиях достаточного увлажнения, особенно на легких почвах. Наиболее полно с агрохимической точки зрения, избирательности действия на микрофлору почвы и ток-сиколого-гигиенических свойств исследованы ингибиторы нитрификации на основе нитрапирина — (2-хлор-6(трихлорме-тил)-пиридина), .производимые в промышленных масштабах в США под тортовым названием К-8егуе. Практическое использование этих препаратов с твердыми азотными удобрениями связано с определенными трудностями из-за высокой летучести нитрапирина и необходимости применения легковоспламеняющихся растворителей. Однако при внесении нитрапирина с жидким аммиаком и другими жидкими удобрениями осуществима достаточно пцгктчп тг бопппоЛщм тлгфология. В нашей

НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА Моск. сельскохоз. академии-

\ $4нв

К А- Шт

стране и за рубежом продолжается поиск и испытание ингибиторов нитрификации, которые не только обладали бы высокой селективностью и необходимыми токсиколого-гитиеническими свойствами, но и были бы технологичны на стадии производства и применения как с жидкими, так и твердыми азотными удобрениями. Одним из таких препаратов является японский ЛТС-60 на основе нелетучего и хорошо растворимого в воде 4-амино-1,2,4-триазола.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы явилась агрохимическая оценка препаратов на основе нитра. пирина отечественного (ТХМП или Джакос) и американского (К-8егуе) производства, а также японского ЛТС-60 и получение исходных данных для разработки технологии их применения с жидким аммиаком, применение которого в нашей стране постоянно возрастает. В задачу исследований входило изучение следующих вопросов:

1. Сравнительная оценка препаратов на основе нитрапирн-на (ТХМП и К-8егуе) и АТС в качестве ингибиторов нитрификации.

2. Зависимость степени и продолжительности ингибирующе-го нитрификацию действия нитрапирина от его дозы, темпера-

г

туры, влажности и типа почвы.

3. Влияние нитрапирина на использование озимой пшеницей, превращение в почве и потери меченного 15К азота жидкого аммиака в нолевых условиях.

♦ 4. Действие отечественных препаратов на основе нитрапирина и американского К-8егуе на эффективность жидкого аммиака в полевых опытах с различными культурами на дерново-подзолистой почве в Московской области.

5. Агрономическая оценка препаратов на основе нитрапи-рина и ЛТС-60 в полевых опытах с жидким ам;миаком в различных регионах страны. Экономическая эффективность применения ингибитора нитрификации в производственных условиях.

Научная новизна. Проведена агрохимическая оценка технической и чистой препаративных форм ингибитора нитрификации ТХМП на основе нитрапирина отечественного производства при внесении с жидкими аммиачными удобрениями. Показано, что эти отечественные препараты не уступают американскому ингибитору нитрификации К-8егуе и японскому ЛТС-60 по способности к консервации азота удобрений в почве в аммонийной форме, а также влиянию на азотное питание и урожайность сельскохозяйственных культур в полевых опытах с жидким аммиаком. Получены новые 'данные, характеризующие зависимость степени и продолжительности ингибирующего действия нитрапирина от его доз, температуры, влажности я типа почвы. Впервые в нашей стране в опытах с меченным

о

ЪЫ жидким аммиакам в полевых условиях установлено снижение 'потерь и повышение использования растениями азота удобрений под действием нитрапирина. Показано, что применение ингибиторов нитрификации на фоне умеренной нормы жидкого аммиака обеспечивает в характерных для Московской области погодных условиях не меньшее повышение урожайности озимой пшеницы и ячменя, чем от увеличения нормы азота удобрения на 30 кг/га.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. На основе полученных экспериментальных данных разработаны технологические схемы применения жидкого аммиака с ингибиторами нитрификации и агротехнические требования на оборудование. Результаты исследований использованы при подготовке «Рекомендаций по производственному испытанию ингибиторов нитрификации типа нитрапирина» (М., МСХ СССР, 1980) и легли в основу «Временных рекомендаций но технологии применения ингибиторов нитрификации с безводным аммиаком» '(М., МСХ СССР, ВИНО «Союзсельхозхимия», 1983).

Апробация работы. Результаты исследований ежегодно докладывались на научно-производственных конференциях в НИПТИЖ.в1979—1983 гг., 2-х Всесоюзных совещаниях по проблеме применения жидкого аммиака в сельском хозяйстве (Клин, 1979, 1981), советско-американском симпозиуме «Технология 'применения и результаты производственных испытаний ингибитора нитрификации N-serve на хлопчатнике и рисе» в 1980 г., научных конференциях ТСХА в 1981 —1982 гг. и Всесоюзном совещании молодых специалистов ВПНО «Союзсель-хозхимия» в 1982 году, опубликованы в 8 научных статьях.

Объем работы. Диссертация изложена на 157 страницах машинописного текста, включает 15 рисунков, 20 таблиц и приложение на 34 страницах. Список использованной литературы представлен 376 наименованиями, в том числе 92 иностранными.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Отечественный ТХМП (Джакос) синтезирован в ГОСНИИ. ХЛОРПРОЕКТе по отечественной технологии методами термического и радиационного хлорирования 2 (трихлорметил) -пиридина. Целевой продукт с чистотой 95—98% (ТХМП чистый) выделяют путем последующей вакуумной ректификации или кристаллизации из метанола (Косоротов В. И. и др., 1978). Препараты на основе нитрапирина американского производства (N-¡^1^ различных марок) получены от фирмы «Дау Ке-микл» (США), а ЛТС-60 — фирмы «Исихара Санге Кайся» (Япония).

В серии лабораторных опытов изучали степень и продол.

з

Жительность ингибирующего действия препаративных форм отечественного ТХМП и американского N-serve п зависимости от их дозы (0,5, 1, 2% от N удобрения, или 1,2,4 мг/кг почвы), температуры (1+5°С, +20°С, + 30°С), увлажнения (30, 60, 80 и 100% ПВ) и типа почв (дерново-подзолистая, серая лесная почвы, выщелоченный и обыкновенный черноземы, обыкновенный карбонатный чернозем и типичный серозем). Агрохимическая характеристика почв приведена в диссертации. Сравнительная оценка эффективности ингибиторов нитрификации типа нитрапирпна и ЛТС-60 (при внесении их в дозах 0,5, 1 и 2% от азота удобрения) проведена при компостировании дерново-подзолистой почвы в условиях, принятых для определения нитрифицирующей способности почвы.

Азот в .форме аммиачной воды и раствора мочевины вносили по фосфорно-калийному фону (10 мг Р2О5 и КгО на 100 г почвы в форме Рс и Кх) из расчета 20 ,мг на 100 г почвы. Пов-торность опытов при закладке 11—12-кратная. Через каждые 2 недели компостирования на протяжении 70 суток в почве определяли содержание нитратного (на спектрофотометре в вытяжке 0,05% K2SC4) и аммонийного (колометрическим методом с реактивом Несслера в вытяжке 0,1 н КО) азота в 2-кратной биологической и аналитической повторностях. Ингибиторы нитрификации вводили в растворы азотных удобрений или наносили на поверхность гранул мочевины непосредственно перед внесением в почву.

В полевых опытах с вико-овсяной смесью, озимой пшеницей и ячменем, проведенных в 1977—1982 гг. на опытном поле НИПТИЖ в Клинском районе Московской области на .дерново-подзолистой среднесуглинистой почве, изучали динамику содержания минеральных соединений азота, потребление азота растениями, урожайность и качество сельскохозяйственных культур при внесении жидкого аммиака с ТХМП, N-serve и АТС-60. Жидкий аммиак вносили по фосфорно-калийному фону (90Рсд90Кх) агрегатом ЛБЛ-0.5М на глубину 10—12 см при расстоянии между сошниками культиватора 35 см. Ингибиторы на основе нитрапирпна вводили в его состав при заправке емкости агрегата из расчета 1% от N удобрения при нормах 60N и 90^ ЛТС-60 в дозе 1 кг д. в. на 1 га наносили с водой на поверхность почвы ранцевым опрыскивателем и заделывали культиватором в почву при внесении 2жидкого аммиака. Площадь опытной делянки—ПО—112 .м2, учетной — 42— 48 м2 при четырехкратной новторности.

Микрополевой о1п5ыт с меченым жидким аммиаком с обогащением 28,4 ат. % ^ проводили в 4-кратной повторности на делянке фонового варианта нолевого опыта с озимой пшеницей в 1979—1980 гг. для оценки влияния нитрапирпна на использование растениями, превращение и потери азота удобрения.

Жидкий аммиак вносился в почву из баллонов с содержанием 6 и 8 г NH3 (т. е. 4,94 н 6,58 г N .специальной иглой равномерно (,в 16 точек) на глубину 10—12 см на делянках размером ЮОХЮОХЗО см, ограниченных по периметру металлическим каркасом. Нитрапирин из расчета 1% от N удобрения вводили в точки инъекции жидкого аммиака на ту же глубину. После уборки урожая со всей площади делянок с ^ послойно '(0— 20, 20—40, 40—60 см) отбирали почвенные образцы и отмывали корни. В растительных образцах (зерно, солома, корни) устанавливали содержание общего азота методом Кьельдаля-Иодльбауэра, в свежих почвенных образцах—содержание аммонийного и нитратного азота, в воздушно-сухих — общего азота по Кьельдалю. Изотопный состав азота почвенных и растительных образцов определялся инженерной группой кафедры агрохимии Т-СХА на масс-спектрометре МИ-1305.

Под нашим методическим руководством сотрудниками филиалов НИПТИЖ проводилось изучение влияния ингибиторов нитрификации на основе нитрапирина, а также АТС-60 на урожайность сельскохозяйственных культур в опытах с ячменем, озимой пшеницей и кукурузой на выщелоченном среднесугли-нистом черноземе (Щекинский район Тульской области), в опытах с ячменем и кукурузой на дерново-карбонатной тяже-лосуглннистой почве (Бауский район Латвийской ССР), в опытах с озимой пшеницей и рисом на предкавказском солонцеватом среднесутлинистом черноземе (Кочубеевский район Ставропольского края). .Препараты на основе нитрапирина вносили вместе с жидким аммиаком (60—120№) из расчета 0,б~ 1.0% от азота удобрения, или 0,3—1,2 кг д. в. на 1 та. В опытах по сравнительной оценке действия АТС-60 и N-serve-24E (эмульгируемая в воде форма) эти ингибиторы .нитрификации разбрызгивались с водой на поверхность почвы и немедленно заделывались при внесении жидкого'аммиака культиватором. Площадь опытных делянок 47—200 м2 при четырехкратной повторности.

Производственный опыт с озимой пшеницей (1981 — 1982 гг.) проведен на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве в совхозе «Шаламинский» Дорогобужского района Смоленской области. Нитрапирин применяли осенью совместно с жидким аммиаком в .дозе 1% от азота (45^ удобрения. Весной проводили подкормку озимых мочевиной из расчета 45^ Площадь опытной делянки—1 га при 3-кратной повторности. Схема опыта приведена и таблице 5.3. Учет урожая в опытах проводили в фазу полной спелости зерна сплошным методом путем прямого комбайнирования после уборки защитных полос. Результаты учетов урожая • в опытах и аналитические данные подвергали математической обработке методом дисперсионного анализа на ЭВМ «Наири-2».

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Сравнительная оценка эффективности ТХМП, N-seгve и АТС-60 в лабораторных опытах. В лабораторных опытах с аммиачной водой на дерново-подзолистой почве при благоприятных условиях для процесса нитрификации (1-г-30°С, влажность на уровне 60% ПВ) отечественный ТХМП с эмульгатором и американский ^вегуе 24Е при одинаковых дозах и интервале 0,5—2,0% от N удобрения обладали равной степенью и продолжительностью инпгбирующего нитрификацию действия (рис. 1.1, таблица 1:1.).

Таблица 1.1

Влияние ингибиторов ТХМП, ^Бегуе и АТС-60 на нитрификацию азота аммиачной воды в лабораторном опыте 1

(числитель — N—NгU, знаменатель — N—N03 о мг на 100 г абс. сухой почвы)

Варианты опыта, Доза ингибиторов в % от азота

РК

отк

ОТК+ТХМП, 1%

ОТК+^8егуе, 1% ОТК.+ЛТС-60, 1%

Сутки от закладки опыта 28 56

С увеличением доз препаратов иа основе -питрапирпиа в интервале от 0,5 до 2,0% от N удобрения как уровень, так и длительность их ингибирующего нитрификацию действия возрастали. Так, в опыте 1 доля нитратного азота от суммы мине-. рального азота в почве вариантов без внесения ингибиторов и при дозах ТХМП 0,5, '1,0, 2,0% от азота удобрения соответственно составляла через 28 суток компостирования — 77 и 45, 37, 24%, через 42 суток - 86 и 60, 43, 34%, через 56 суток — 93 и 67, 55, 37%, через 70 суток — 92 и 80, 68, 43%.

АТС-60 при дозе 0,5% от N аммиачной воды, или 1 мг/кг почвы, несколько уступал препаратам на основе ннтраннрина, а п дозе 1%'ог N удобрения был практически равноценен им.

Во всех проведенных сериях опытов сумма минерального азота в почве вариантов с ингибиторами (в том числе и с зане-6

домо повышенными дозами ЛТС-60 порядка 5—20% от азота удобрения, данные приведены в диссертации) и варианта без их внесения существенно не отличалась, что косвенно указывает на отсутствие отрицательного влияния изучавшихся препаратов на процессы .минерализации и иммобилизации азота в почве.'

2. Продолжительность действия ингибиторов нитрификации на основе нитрапирина в зависимости от температуры, влажности и типа почвы в лабораторных опытах. Длительность торможения нитрификации азота аммиачной воды в дерново-подзолистой почве при влажности на уровне 60% ПВ препаратами на основе нитрапирина в значительной мере снижалась при повышении температуры компостирования, очевидно, вслед. сгвие увеличения скорости улетучивания и деградации нитра-пирина (рис. 2.1.). При температуре +5°С нитрификация происходила медленно, ингибиторы обеспечивали полную стабилизацию внесенного азота в почве в аммонийной форме в течение всего периода наблюдений (70 суток). При повышении температуры компостирования до -Ь20°С и + 30°С скорость нитрификации значительно возрастала, а продолжительность н активность ее торможения изучавшимися препаратами в дозе 1 % от азота удобрения снижались. Подобные результаты получены в опытах с серой лесной почвой, (выщелоченным и обыкновенным черноземами.

Изменение влажности почвы с 60 до 80% ПВ существенно не сказывалось на интенсивности нитрификации, уровне и длительности ее торможения ннтрапирином. Однако, как при недостатке влаги (30% ПВ), так и полном насыщении ею почвы (100% ПВ), скорость нитрификации в почве значительно снижалась, а продолжительность ингибирующего действия нитра-пирина возрастала (данные приведены в диссертации).

В исследованиях с почвами близкого—среднесуглинистого— мехсостава длительность торможения нитрификации азота ам-миачной'воды нитрапн;рином при температуре +20° С в дерново-подзолистой и серой лесной почвах, выщелоченном черноземе существенно не различалась, при температуре -1-30°С через 42 суток в выщелоченном и обыкновенном черноземах степень ингибирующего действия нитрапирина на нитрификацию была ниже, чем в дерново-подзолистой почве (рис. 2.1.). В типичном сероземе с хлопковой плантации Киргизской ССР, а также обыкновенном карбонатном черноземе с рисового ноля Ставропольского края длительность торможения нитрификации ннтрапирином резко снижалась и составляла всего 14—28 суток. Эти результаты хорошо согласуются с данными, полученными в исследованиях Хаджиева Т. X. (1979), Алтуховой В. М. (1978, 1980), Грачевой Н. П., Долгих Ю. Р. (1980) и других .авторов.

3. Влияние ингибиторов нитрификации на динамику содержания минеральных соединений азота в почве и потребление азота растениями в полевых опытах. Степень и продолжительность ингибирующего действия 'препаратов на основе нитрапи-рина в полевых условиях также снижались при повышении температуры. Более длительное и активное торможение нитрификации в почве установлено при осеннем внесении ТХМП и К-8егуе с жидким аммиаком под озимую пшеницу в опытах 1979—' 1980 и 1980—11981 гг. К началу весенней вегетации озимой пшеницы сумма минерального азота в почве вариантов 60К с ингибиторами нитрификации была в 1980 и 1981 гг. соответственно в 1,6 и 2,1 раза выше, чем без их применения (рис. 3.2.). Очевидно, что консервация с помощью нитрапирина внесенного азота в почве в аммонийной 'форме Лприводила к снижению потерь азота удобрений за осенне-зимний период и обеспечила сохранение большого количества азота к моменту интенсивного потребления его растениями. Это подтверждено результатами микрополевого опыта с 15К, свидетельствующими о снижении под влиянием нитрапирина потерь азота жидкого аммиака в среднем в 2,3 раза при одновременном увеличении использования его растениями и размеров закрепления в почве (таблица ЗЛ).

Т а б л иц а 3.1.

Использование озимой пшеницей азота почвы и удобрения (г/м2) и баланс меченного азота жидкого аммиака

(в % °г внесенного количества)в полевых условиях

Вынос растениями о Л Н Осталось в почве

Варианты опыта, норма азота в г/мг общин из удобрений нр т СҐ Использс вано рас ниями всего в органической форме Дефицит

я с в % от внесенного

г/мг количества

РК+4.94М РК+4,94К+К^егуе 10,77 11,81 1,13 1,64 9,64 10,17 21 32 33 50 34 48 44 18

РК+6.58М РК+6,58К+К-вегуе 12,41 13,78 1.58 1,85 10,83 11,93 22 28 32 55 30 53 46 17

При весеннем сроке применения изучаемых препаратов с жидким аммиаком в опытах с вико-опсяной смесью и ячменем более длительное — на протяжении 42 суток — торможение нитрификации внесенного азота в почве наблюдалось в вегетационные периоды 1978 и 1980 гг. с температурным режимом, 8

N-NH, N-NOj

12545 12345 12345 1234512345 Варианты 14 28 42 56 70 Сутки от начала опыта

Рис.1.1.' Влияние препаратов КМП (А) и К-зсгге (В) на нитрификацию азота аммиачной воды в лабораторном опыте с дерново-паазолистой почвой

Варианты: I - РК; 2 - «PR; 3 - NIK + ингибитор, 3,0% от К' 4 -N?K + ингибитор, 1,055 от N ; 5 - NPK -t- ингибитор, 2,ОХ от N

к л

I з I о

£ к1

£

я

М (Я

о

'II

л.

• 5

и

II

и

М 10

О о

X •

к м

о ь

4 к

я!

5 л

— В н

1

£ 5 5 я

•о (в 1» -Е

Доля W-WHV и W-NICJCT суммы минерального к

7—л _

Г О * . 0 > О С ) ЛЭ .Ь> О <1> О

О О ц СЗ О . О О О О О О С

I то

(N3 (Л

-»■ ГО

го ы

гг?■

"XZZ

за;

«#. ЛГУ, Л11 <111М М I 11 Н1

f-Vf* ¡» Ьы!

Е £

»1 ;--Т\гг\.,г~-..:Л-. »'Га

аиШ

ц ШМШРШЗЕ*

л. ""

Б

II Ч11Ни1 !Ш

-шшшш

Г7Т И и||р-и| ......... со

О

О

О

ДИ.Г

Ничн.

мг/кг 80

60

40

20

123 4567 28

12 34567 42

I 234567 Варианты

56

Сутки от начала опыта

Мч

ШАИкЯЙИА*

123-156 78 30.09.79

жтщ

12355 678 И.05.80

Варианты

Даты определения

Рис. 3.¡.Содержание минеральных соединений азота в почве год вико-овсяной смесью в половом опыте 1978 г.

I. 9ЭР9ЭХ (фон); по фону: 2 - 60Н ; 3. 60и +Шет; 4. 90 N ; 5. 9Б« +1к*т; б. 1201! ; 7. 12ЭМ *Н-ьеги

Рис. 3.2.Содержание минеральных соединений азота в почве под озимой пзеиицей в полевом опыте

По фону (90Р9010: I - 60М ; 2 - 60К >йс«;

3 - 60М + ТЗСЯ чис*.; 4 - 60М 5 - 9(М ; б - 90У • «*•<•«; 7 -8 - 90£Т + ТХХ1 техн.

• ТХ21 техн.; 90М + ТХаЛчист.;

Рис. 3,3, Потреблеше азота ячменем в огагге 1979 г.(Л) и озимой паеницей в 1979-1900 гг.(Б) и в

1900-1Э01гг.{В) в ходе вегетации Варианты: I - 90РЭЖ (фон); по фону: 2 - 6011; 3 - &0Я + ИМИ ; 4 - 60// + ТХЛП чистый;

5 - &0Н л ТХ11 техническиЯ; 6 - 60К + АТС-60 1епо,Цаои: I - кущение, П - пиход в трубку, Ш - колошение, 1У - полная спелость

близким к среднемноголетнему (рис. 3.1.). Ингибирующее нитрификацию действие ТХМП и N-serve в опыте с ячменем было менее продолжительным в 1979 г. с повышенными температурами в начале вегетационного периода, а в жарком и засушливом 1981 г. проявлялось только п первые сроки наблюдения (14—28 суток).

Отечественные препараты ТХМП в чистой н технической формах по способности к торможению нитрификации в полевых условиях были равноценны и, как и в лабораторных опытах, не уступали американскому N-serve.

Сохранение в почве большого количества внесенного азота п аммонийной форме с помощью изучавшихся препаратов улучшало условия питания растений, особенно в начальный период их роста и развития. Так, в опытах с озимой пшеницей ТХМП и N-serve в равной степени на фоне 60N увеличивали потребление азота растениями соответственно в фазы кущения и выхода в трубку в 1979—1980 гг. на 45 и 25%, а в 1980— 1981 гг. — в эти сроки в среднем на 40%. При внесении изучавшихся препаратов в 1979 г. использование азота ячменем в фазу кущения на фонах 60 N и 90N увеличилось в среднем на 25%. В 1980 г. эффект от ТХМП и N-serve отмечен только при меньшей норме жидкого аммиака. В фазу выхода в трубку 'Потребление азота ячменем в вариантах с ингибиторами на основе нитрапирина в среднем за 1979—1980 гг. было на 22% вы-. ше, чем в соответствующих вариантах 'без их применения (рис. 3.3.). Усиливая снабжение растений азотом в начальный период вегетации, ингибиторы нитрификации в большинстве случаев увеличивали и общий его вынос с урожаем ячменя (таблица 4.1.), а также коэффициенты использования азота растениями, рассчитанные разностным методом. Так, на фоне 60N от внесения ТХМП в 2-х формах они возросли в среднем за 1979— 1980 гг. на 30%. Вынос азота с урожаем озимой пшеницы от ингибиторов существенно увеличился только в 1980 г.

4. Урожайность и качество сельскохозяйственных культур при внесении жидкого аммиака с ингибиторами нитрификации.

В условиях Московской области (опытное поле НИПТИЖ) более стабильное положительное влияние препаратов на основе нитрапирина на урожайность установлено в опытах с озимой пшеницей на фоне умеренной нормы жидкого аммиака — 60N (таблица 4.1.).

В опыте—1978—1979 гг. прибавка урожая зерна — 2,5—' 2,7 ц/га — получена от внесения нитрапирина на всех изучавшихся фонах азота. В опыте 1980—' 1981 гг. N-serve и ТХМП увеличивали урожай зерна соответственно на 4,6 .и 3,4 ц/га только в вариантах с меньшей нормой азота (60N). В опыте 1979—1980 гг. улучшение азотного питания растений при внесении этих препаратов и на фоне 60N не привело к повышению

Таблица 4.1. Влияние ингибиторов нитрификации на основе нитрапирина на эффективность жидкого аммиака в полевых опытах

Варианты опыта

1979 г. .1

1980 г.

1981 г.

Опыты с озимой пшеницей

90Р90К — фон 19,4 48.8 47 25,5 54.3 60 23,1 21,8

По фону:

60N 26,0 52 ° 84 32,7 72,4 104 30,5 32,7

60N+N-serve - 28,5 49,2 85 33,2 108,4 151 35,1 36,3

OON+ТХМП чист. _ _ _ 32,1 109,5 152 33,6 33,2

90S 26,3 49,1 83 30,2 87,5 131 38,4 31,4

90NJ-N-serve 29,0 48,7 89 31,2 105.3 139 36.0 34,1

ЭОМ+ТХЛШ чист. _ _ _ 35.1 113,2 149 37,7 38,8

НСР05 1,7 3.9 __ 3,9 8,2 _ 3,0 7,3

О пыты с ячм енем

90Р90К — фон 14,9 21,4 51 13,8 35,6 56 14,1 13.0

По фону:

60N 17,5 24 2 63 25,5 53,5 99 21,6 25,4

60N+N-serve 17,7 27,0 68 29,1 56,9 112 23,7 26,8

бОМ+ТХМП чист. 20,6 35,1 78 30,2 63,0 120 24,3 25,8

60М+ТХМП техн. 22,3 31,4 83 30,8 62,1 121 21,2 25,8

HON 17,6 32,2 72 29,7 61,2 118 23,5 26,1

90N+N-serve 22,7 32,0 81 30,5 65,1 121 24,2 27,3

90N+TX>m чист. 23,8 33,4 84 30,0 58,1 121 25,9 30,3

90N+TXM.n техн. 22,5 35.9 | 86 29,4 58,6 118 24,9 30,4

НСРоз 1.5 3.7 _ 1.7 6.1 _ .3,3 4,3

41

77 80 77 83 83 83

26

54

58

59 59 61 67 76 67

Примечание: 1 — урожай зерна, ц/га; 3 — вынос азота с урожаем, кг/га.

ц/га; 2 — масса соломы,

выхода товарной продукции и вызывало лишь резкое увеличение массы соломы. В условиях избыточного увлажнения и недостатка солнечной радиации в конце вегетационного периода 1980 г. применение ингибиторов нитрификации, как и увеличение нормы жидкого аммиака, усилило полегание, отрицательно сказалось на формировании зерна и созревании озимой пшеницы, достоверная прибавка урожая зерна установлена только от ТХМ.П на фоне 90К.

В опытах с яровыми культурами действие препаратов на основе нитрапирина на урожайность в 'значительной степени зависело от складывающихся погодных условий.

В годы с характерными для Московской области пониженными температурами и повышенным увлажнением в начале вегетации длительное торможение нитрификации в почве с помощью ингибиторов улучшило условия азотного питания растений и привело к росту урожая сена вико-овсяной смеси в 1978 г. и зерна ячменя в 1980 г. соответственно на 9,8 и 4,5 ц/га, при этом в вариантах 60К с ТХцМП п.К-8егуе получен такой же . 10

урожай, что и при '1,5 раза большей норме жидкого аммиака. Применение изучавшихся препаратов на фоне 90N повышало урожай сена вико-овса на 8,3 ц/га (на фоне 120N—1,4 ц/га, данные в автореферате не приводятся), а в опыте с ячменем не вызвало изменение урожая, хотя от увеличения нормы азота удобрения с 60N до 90N он достоверно повышался. Следовательно, с возрастанием нормы азота в этих опытах положительное влияние изучавшихся препаратов на урожайность снижалось.

В 1979 г. в условиях недостатка влаги весной и избыточного увлажнения в последующие периоды вегетации применение отечественных ингибиторов нитрификации резко увеличило эффективность жидкого аммиака. Внесение N-serve на фоне 60 N не вызвало изменения урожая, а на фоне 90N все препараты на основе нитрапирина были равноценны и повышали урожай зерна на 4,9—6,1 ц/га.

В засушливом 1981 г. при повышенных температурах и дефиците влаги в почве на протяжении всего периода вегетации применение ТХМП и N-serve не привело к существенному изменению урожая ячменя и размеров использования азота растениями.

Относительное содержание общего и белкового азота в зерне ячменя и озимой пшеницы под действием изучаемых препаратов существенно не изменялось (в отдельных случаях отмечена тенденция к их увеличению). На -фоне повышенных норм азота применение нитрапирина вызывало снижение содержания нитратов в зеленой массе вико-овсяной смеси (данные приведены в диссертации).

5. Эффективность применения препаратов на основе нитрапирина и АТС-60 в полевых опытах в различных регионах страны и в производственных условиях. В проведенных опытах апробирована технология применения препаратов на основе нитрапирина с жидким аммиаком, выявлена зависимость их действия на урожайность от погодных условий, норм внесения азота удобрения (и самих ингибиторов нитрификации, данные в автореферате не приводятся), а также свойств почв (таблица 5.1.). За 4 года на дерново-подзолистой почве в Московской области достоверное увеличение урожая зерна озимой пшеницы от применения препаратов на основе нитрапирина на фоне умеренной нормы азота — 60N — получено в течение 3-х лет — в тоды с характерным повышенным режимом увлажнения. Средняя прибавка урожая зерна составила за эти 3 года 3,6 ц/га, за 4 года — с учетом данных 1979—1980 гг.— 2,7 ц/га. На фоне 90N положительное действие ингибиторов нитрификации на урожай не проявлялось и в опыте 1980— 1981 гг. На выщелоченном черноземе Тульской области внесение нитрапирина на фоне 90N в опытах 1980—'1981 гг. и 1981 —

Таблица 5.1.

Влияние жидкого аммиака и ингибиторов нитрификации на основе нитрапирина на урожайность ячменя и озимой пшеницы в полевых опытах

Место и год проведения опытов Ыорма азота Урожай зерна Изменение урожая ог ингибитора * НСРс®

. РК №К ИНГИ'б.

кг/га ц/га

Озимая пшеница

Московская область * 1976—1977

1978—1979

1979—1980

.1980—1981

Тульская область

1980—1981

1981—1982

60 90 60 90 120 60 90 60 90

90 90

19.0

19.4

25.5

23.1

10,7 17,4

24,0 29,8 26,0 26,3

28.3 32,7 30,2 .30,3

38.4

17,9 33.8

28,5 3.5,2 28,5

29.0

31.1

32.3 33,1

34.4 36,8

21,9 37,9

4,5

5.4

2.5

2.7

2.8

— 0,4 2,9 3,9

— 1,6

4.0

4.1

Ячмень

Московская область *

1979

1980

. 1981

Тульская область

1979

1980

1981

Латвийская ССР

1979

1980

1981

1982

60 90 60 90 60 90

90 120 90 120 90 120

90 90 90 90

44,9 13.8 14.1

12,5 23.5 12,7

20,2 29,1 20,8 21,5

17.5

17.6

25.5

29.7

21.6 23,5

17,0 22,8 30,7 37,2 18,9 19,7

25.3 33,1

31.4 29,7

20,2 23,0

30.0 '29,9

23.1 23,0

21,5 25,8 36,5

41.5

19.6 20.4

28.4 33,1 31.6

32,8

2.7

5.4

4.5 0.2 1,5 1,3

4,5 3.0 5,8 4,3 0.7 0,7

3,1

0.2 3,1

* В вариантах с ингибиторами нитрификации указаны средние данныг по всем изучавшимся препаратам на основе ннтрапнрнна.

1982 гг. повысило урожай зерна озимой пшеницы на 4,1 ц/га. При возделывании озимой пшеницы на богаре в Ставропольском крае в 1978—'1982 гг. достоверная прибавка урожая зерна от ингибиторов нитрификации получена только в более увлажненном 1982 г. (данные приведены в диссертации),

Прибавки урожая зерна ячменя от применения нитрапири-на на дерново-подзолистой 'Почве в Московской области на фоне 60К и выщелоченном черноземе Тульской области на фоне 90К составили в среднем за 1979—'1980 гг. соответственно 3,6 и 5,4 ц/га, а при понышенных температурах и недостатке влаги в 1981 г. применение ингибитора не привело к изменению урожая. В этих же опытах наблюдалось снижение положительного влияния ингибиторов на урожай при возрастании нормы внесения жидкого аммиака.

В 4-летних опытах с ячменем на дерново-карбонатной тяжело-суглинистой почве Латвийской ССР от нитрапирина и ЛТС-60 на фоне 90К (как и от увеличения нормы азота с 90К до 120к, даные приведены в диссертации) существенное увеличение урожая зерна отмечено только в 1979 и 1982 гг.

Установлена высокая эффективность применения ЛТС-60 в дозе 1 кг д. в. на 1 га на фоне 90—'120К жидкого аммиака в двухлетних полевых опытах с озимой пшеницей и кукурузой на выщелоченном черноземе в Тульской области и с рисом на предкавказском солонцеватом черноземе в Ставропольском крае (таблица 5.2).

По влиянию на нитрификацию аммонийного азота в почве

Таблица 5.2. Сравнительная оценка действия препаратов ^вегуе и АТС-60 на урожайность сельскохозяйственных культур

(средние данные за 2 года)

Схема опытов Озимая пшеница Кукуруза из зеленую массу Щ

1 2 1 1 2 1 о

РК — фон

По фону: ^

12СЖ ІбОК1

90.\'+ЛТС-60 120К+ЛТС-60 • 150К+ЛТС-60 9 ОЫ+Ы^егуе 120К+К-єегуе

14,0

25.8

29.9

29 , 1 35,5

29,8

3,3 5,6

4,0

302

475 532 622 561 652 729

636

86 100 107

84

41,3

44,7 47,5 50,7 52.1

54,3

52,0

53,0

7,1 6,8 1.3*

5,5

Примечали е: Ц — урожай, ц/га; 2 ра, ц/га, * — прибавка недостоверна.

прибавка от ингибито-

и урожайность опытных культур ЛТС-60 был равноценен К^егуе (при внесении его в той же дозе).

Результаты испытаний нитрапирина в производственных ус. ловиях на дерново-подзолистой легкосуглннистой почве в Смоленской области свидетельствуют о высокой эффективности его применения под озимую пшеницу (таблица 5.3.).

Таблица 5.3.

Экономическая эффективность применения К-вегуе под озимую пшеницу в производственных условиях в 1981 —1982 гг.

Варианты опыта

Показатели 90Рс 90Кх 45 №а осенью 4 5 Мм весной 45Ша+ К^егуе осенью-г-45ММ весной

21,8 27,9 ' 30,4

51,9 109,0 132,9

Рентабельность применения инги-

257,0

Окупаемость дополнительных за-

трат, связанных с применением

К-вегуе, стоимостью. прибавки 3,6 '

урожая, руб...... . ,

Выводы

1. Препаративные формы ингибитора нитрификации ТХМП на основе нитрапирина отечественного производства равноценны н не уступают американскому К^егуе и японскому ЛТС-60 по способности к торможению нитрификации в почве. При компостировании дерново-подзолистой почвы в благоприятных условиях для этого процесса изучавшиеся препараты в дозе 1 % от азота удобрения обеспечивают активное торможение нитрификации на протяжении 42—56 суток.

2. Степень и продолжительность ингибирующего нитрификацию действия нитрапирина возрастают с увеличением его концентрации и понижением температуры, зависят от влажности и типа почвы. Ведущим фактором, определяющим эффективность и длительность торможения нитрификации нитрапи. рином, является температура. Менее продолжительное ингиби-рующее действие нитрапирина на нитрификацию при 1 + 30? С установлено в типичном сероземе и обыкновенном карбонатном черноземе, чем в дерново-подзолистой и серой лесной почвах, выщелоченном и обыкновенном черноземах.

3. При осеннем внесении с жидким аммиаком под озимую пшеницу препараты на основе нитрапирина в дозе 1 % от азота удобрения обеспечивают длительное торможение нитрификации и сохранение большего количества внесенного азота в почву в аммонийной форме до начала весенней вегетации рас-

тений. При весеннем сроке внесения с жидким аммиаком под яровые культуры продолжительность ннгибирующего нитрификацию действия этих препаратов в типичных для Московской области погодных условиях составляет 1~1,5 месяца и сокращается в годы с повышенными температурами.

4. Применение ингибиторов нитрификации, обеспечивая временную консервацию азота жидкого аммиака в аммонийной форме в почве, приводит к уменьшению его потерь за счет де. иитрификацпн и вымывания нитратов. Потери меченного ^ азота удобрения под действием нитраиирнна снижаются более чем в 2 раза при одновременном увеличении. коэффициентов использования азота растениями и размеров закрепления его н почве.

5. Под влиянием ингибиторов нитрификации ускоряются темпы потребления и повышаются размеры использования растениями азота удобрений. Однако это не всегда приводит к увеличению урожая товарной продукции. При неблагоприятных погодных условиях улучшение азотного питания растений за счет снижения потерь азота удобрения при внесении ингибиторов нитрификации (как и увеличение нормы азота) может вызвать ухудшение структуры урожая и усилить полегание зерновых культур.

6. Более стабильное положительное действие ингибиторов нитрификации на урожайность сельскохозяйственных культур проявляется на фоне умеренных норм азота при достаточном увлажнении и благоприятном температурном режиме. Прибавки урожая от ингибиторов в этом случае примерно соответствуют получаемым от дополнительного внесения 30 кг N удобрения на 1 га. При повышенных нормах азота и в засушливых условиях применение ингибиторов нитрификации нецелесообразно.

7. В полевых опытах 1977—1981 гг. на дерпоно-подзолистой почве Московской области внесение препаратов типа нитрапи-рина на фоне 60N обеспечило повышение урожая зерна озимой пшеницы (на 2,7 ц/га и среднем за 4 года), ячменя (на 2,9 ц/га в среднем за 3 года, включая засушливый 1981 г.), сена вико-овса (9,8 ц/га в 1978 г.) и не приводило к снижению качества продукции. Отечественные препараты (ТХМП в чистой и технической формах) по влиянию на урожай опытных культур не уступали американскому N-serve.

8. При внесении нитранирина с жидкими азотсодержащими удобрениями осуществима достаточно простая технология, обеспечивающая полное соблюдение правил техники безопасности, охраны здоровья людей и окружающей среды. Наиболее технологично введение ингибиторов нитрификации тина нитра-пирина (в дозе 1% от N удобрения) в состав жидкого аммиака при заправке емкости агрегатов для его внесения. Прием

апробирован в производственных условиях и выявлена его высокая эффективность при умеренных нормах азота.

9. Ингибитор нитрификации ЛТ-С-60 в полевых условиях в различных почвенно-климатических зонах страны оказывал равноценное с препаратами на основе нитрапнрина положительное действие на урожай сельскохозяйственных культур. Средняя за 2 года прибавка урожая от ингибитора на фоне умеренных норм жидкого аммиака (90ЭД составила: риса — 7,4 ц/га, кукурузы на зеленую массу — 86 ц/га, озимой пшеницы — 3,3 ц/га. Вследствие высокой температуры замерзания АТС-GO не может вводиться в жидкий аммиак и требуется раздельное их внесение в почву.

Предложения производству

С целью снижения потерь и повышения эффективности азота жидкого аммиака, применяемого с осени под озимую пшеницу в умеренной норме — 60N на дерново-подзолистой почве в Московской области и 90N на выщелоченном черноземе Тульской области — рекомендуется использовать ингибиторы нитрификации на основе нитрапнрина в дозе 1% от азота удобрения или АТС-60 в дозе 1 кг д. в. на 1 га.

Промышленности рекомендуется организовать производство опытных партий отечественных ингибиторов нитрификации на основе нитрапнрина и АТС для проведения производственных испытаний и разработки оптимальной технологии их применения с жидкими азотными удобрениями.

Основные работы, опубликованные по теме диссертации:

1. Муравин Э. А., Нейгебаур Э. Ф., Мочкова Т. В., Косоро-тов В. И. Влияние ингибиторов нитрификации на превращение в почве н эффективность жидких азотных удобрений и мочевины. — Доклады ТСХА, 1980, 263, с. 23~29.

2. Смирнов П. М., Муравин Э. А., Мочкова Т. В., Нейгеба-ур Э. Ф., Косоротов В. И. Превращение в почве и эффективность азотных удобрений при использовании ингибиторов нитрификации. — Агрохимия, 1981, 1, с. 3—12.

3. Муравин Э. А., Мочкова Т. В., Нейгебаур Э. Ф., Емельянов В. И. Превращение в почве жидких аммиачных удобрений при использовании ингибиторов нитрификации (препаратов на основе нитрапнрина и АТС). — В сб.: «Вопросы агрохимии азота», М., ТСХА, 1982, с. 26—33.

4. Мочкова Т. В. Урожайность пшеницы, ячменя и вико-ов-сяной смеси и потребление ими азота при совместном применении жидкого аммиака и ингибиторов нитрификации. — Известия ТСХА, 1983, 4, с. 69—75.

Л 66216 19/Ш—84 г. Объем 1 п. л. Заказ 763,

Тираж 100

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

Бесплатно