Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ НАВОЗА И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР И ФОСФАТНЫЙ РЕЖИМ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ НАВОЗА И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР И ФОСФАТНЫЙ РЕЖИМ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ НАВОЗА И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР И ФОСФАТНЫЙ РЕЖИМ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ почвы

На правах рукописи

Михаил Александрович КУЗЬМИЧ

(Специальность 06.01.04— агрохимия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1978

Зшг ¿¿уг уми>¿-ёЪи^ _

Диссертация выполнена на кафедре агрономической и биологической химии Московской сельскохозяйственной- академии имени К. А. Тимирязева.

Научные руководители; заслуженный деятель науки и техники РСФСР1 доктор биологических - наук профессор И. В. Гулякнн ); доктор сельскохозяйственных наук профес-

сор X. К- Асаров.

Официальные оппоненты: доктор - сельскохозяйственных наук профессор - И. С. Кауричев;, кандидат сельскохозяйственных наук старший научный сотрудник П. Я. Семенов.

Ведущее предприятие—Институт агрохимии и почвоведения АН СССР.

Защш-а диссертации состоится * Я.

г час. на заседании Специализированного совета К- 12О.35.01 (06.01.03; 06.01.04) при Московской сельскохозяйственной академии имени К- А. Тимирязева.

Адрес: 127550, г. Москва И-550, ул. Тимирязевская, 49. Сектор защиты диссертаций' ТСХА,

С диссертацией можно познакомиться в ЦНБТСХА.

Автореферат разослан «

т: » . . 1978 г.

Ученый секретарь '

Специализированного совета

. , , доцент Л. А. ДО РОЖКИ НА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ ?

Актуальность-темы. Решениями^ XXV съезда КПСС и июльского (1978 г.); Пленума ЦК .КПСС-перед сельским хозяйством страны поставлены.новые большие задачи дальнейшего повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Успешное выполнение этой задачи :во многом зависит от рационального использования органических и минеральных удобрений в каждом хозяйстве.

Изучение действия и последействия навоза и минеральных удобрений на урожай сельскохозяйственных культур и питательный режим почвы;представляет важнейшую задачу, агрохимии, имеющую исключительно, большое научно-производственное значение.

В. литературе: накоплен' определенный: матер нал о влиянии . удобрений на изменениесодержания: подвижных фосфатов в почве во времени. Однако ощущается недостаток данных, содержащих количественную оценку этих .изменений. В; связи с. этим представляло интерес установление размеров?накопления фосфоратв почве и использования: его растениями,¡при интенсивном : применении удобрений. Изучение превращения фосфатов в неодинак^о удобренных почвах и изменение доступности их.растениям позволит обосновать дозы фосфорных'удобрений, .необходимые для получения определенного урожая: и формирования плодородия почвы с заданными параметрами.

Разработка приемов повышения коэффициента использования фосфора удобрений также имеет важное народнохозяйственное значение.

Цели и задачи исследований. Программой исследований предусматривалось изучение сравнительного действия и:последействия навоза и минеральных удобрений, при длительном их применении, на урожай сельскохозяйственных- культур, а также фосфатный режим дерново-подзолистой глееватой почвы.

В задачи исследований входило изучать:

1. Действие и последействие навоза и минеральных удоб-

.. " ' 1

, .. л.. я '*; •■■

: 4-УбМ-

рений на урожай культур полевого опыта, а также последействие этих удобрений в условиях вегетационного опыта.

2. Влияние длительного применения удобрений на агрохимические свойства и фосфатный режим дерново-подзолн-стой почвы.

3. Роль известкования и длительности взаимодействия суперфосфата с почвой в превращении фосфатов и изменении доступности их растениям.

4. Аккумуляцию фосфора н его превращение н конкрециях дерново-подзолистой почвы.

5. Экономическую эффективность применения навоза и минеральных удобрений с учетом их действия и последействия. . ■ * * *

Объект исследования. Исследования^ проводились на стационарном- полевом опыте, заложенном, кафедрой агрохимии и 1960 г. в учхозе «Дубки» Рузского района Московской области, на дерново-подзолистой среднесуглинистой глееватой. почве.

Научная'новизна работы:> Диссертантом определены размеры накопления и превращения фосфора в почве, а также использования его растениями при длительном'- ежегодном применении навоза и минеральных удобрений в условиях временного избыточного увлажнении почв. Указаны, пути,усиления последействия фосфорных удобрений. Установлено, что метод Олсена является перспективным для:оценки"обеспеченности дерново-иодзолнстой суглинистой- почвы подвижными фосфатами. Впервые изучено влиянне навоза и минеральных удобрений на аккумуляцию и превращение фосфора в конкрециях кислой почвы.

.Практическая. ценность работы; В работе выявлены опта-малыше дозы навоза и минеральных удобрений (¿МРК) прн ежегодном их внессннн' дляполучения устойчивых урожаев зеленой массы кукурузы с початками- порядка 350-—100 ц/га при ее выращивании на дерново-подзолистой сред несуглинистой глееватой почве.

Результаты исследований могут быть использованы при разработке системы применения удобрений и учета почвенного плодородии в условиях дер ново-подзол истых почв с временным избыточным увлажнением.

Апробация работы.,Материалы диссертации - доложены- и обсуждены:

1) на конференции молодых ученых Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева в 1977 г.;

2) конференции молодых ученых Всесоюзного научно-исследовательского института удобрений и агропочвоведения имени Д. Н. Прянишникова (ВИУА) в 1978 году.

Внедрение результатов: работы. Полученные диссертантом

о

ЭкспериМентальнЫе-даннЫе-по-изучению- совместного применения навоза-и минеральных удобрений были использованы при разработке системы применения удобрений в совхозе им. Зои Космодемьянской Рузского района Московской области.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора и экспериментальной части, включающей 5 глав, выводов, предложений производству, списка используемой литературы (242 наименования, и том числе 31 иностранное) и приложения. Работа изложена на 184 страницах машинописного текста, содержит 55 таблиц (в том чис^ ле 15 в приложении) и 7 рисунков,

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИИ

Исследования проводились в течение 1974—1977 гг. на стационарном полевом опыте, а также в 2-х вегетационных опытах. Все опыты проводились в четырехкратной повторно-стн. Схема'многолетнего стационарного полевого опыта была следующей:

1. Контроль (без удобрений).

2. Навоз 40 т/га.

3. МаооРцюКг« (минеральные удобрения).

4. Навоз 40 т/га + ^ооРюоКцо-

5. Навоз 20 т/га+МюоРБоК^о-

6. Навоз 80 т/га.

Удобрения по указанной схеме вносились ежегодно. Для изучения последействия удобрений в. 1965 г. делянки опыта были разделены пополам. На одной половине делянки, которую стали именовать а, продолжалось внесение навоза и-ми* неральных удобрений по первоначальной схеме. На другой половине делянок (вариант б) внесение удобрений было прекращено и продолжалось изучение их последействия.

Обшая площадь делянки, поме разделения пополам 120,5 кв. м, учетная площадь — 79,5 кв. м.

В качестве минеральных удобрений применялись аммиачная селитра, суперфосфат и хлористый калий. Навоз, внесен* ный в 1974 г., содержал: азота — 0,47%, фосфора — 0,26%, калия — 0,54%.

В 1975 г. в почву делянок 26. 36, 46 и 56 вариантов, где изучалось последействие удобрений с 1965 г., были внесены следующие количества минеральных удобрений:

26 — N«00 Р1200 Каю,

36.— МдюРлофКг«,

46 — М2ооРюоКг<о.

56 — МюоРгооКзм.

В.почву 66 варианта удобрения не вносились, следова-

тельно, здесь продолжалось изучение последействия удобрений на урожай культур, начатое в ¡1965 году.

Минеральные удобрении- (3/4 от полной дозы) запахивались плугом на глубину 16—18 см с одновременным боронованием. Оставшаяся 1/4 часть дозы вносилась под культивацию с боронованием.

Метод учета урожаи и 1974 г. сплошной, в последующие годы — метровками. Основные результаты: исследований обработаны методомд непеременного анализа (Доспехов, 1968).

В растительных образцах после мокрого озоленпя по Гинзбурги др. (1963) определяли: обший азот на; микро-кьельдалс, калий на пламенном- -фотометре. В растениях и почве фосфор определяли колориметрически, (на ФЭКе) с окрашиванием раствора .по методу Мерфи-Райли (1962).

В соответствии с задачами исследования в почве полевого опыта определяли:

1, Сезонную динамику: ' *

а)' влажности почвы ■— весовым методом;

б) содержания-онисного и закненого железа в 0,1 н НаБО* по Казариновой и Окниной в модификации Коптевой;.

в) содержания подвижных фосфатов методами Кирсанова и Олсена в воздушно-сухих и влажных образцах.

2. Фракционный состав фосфатов почвы следуюшнми-ме-тодами: ■

а) Чан га-Джексон а в моднфикашшАскнназнн др. (1963);

б) Гинзбург-Лебедевой (1971); •в) Хейфец (1948);

' г)Мста, вариант Гинзбург (1969). В'почвенных -образцах, отобранных 28.4^7.7 г., методом мокрого просеивания были отделены марганцево-железистые конкреиии,- -

.Метеорологические условия в годы, проведения- наблюдений существенно различались. - Сумма . атмосферных осадков за апрель—сентябрь составила в 1974 г. 384:.мм,-1975 г. — 357,' 1976 г. —459, 1977 г. — 430 (многолетняя норма 390). ■■' В целом, климатические условия 1974 и 1977 гг. близки к средним многолетним, 1975 год — жаркий, с недостаточным количеством осадков, 1976—холоднее обычного, с повышенным количеством осадков.

Р ЕЗ УЛ ЬТ АТЬЬ И СС Л ЕДО В А Н И И < Изменение.агрохимических свойств почвы ; • под влиянием удобрений^

Известкование почвы перед закладкой опыта и многократное применение удобрений по соответствующим -вариантам опыта значительно изменили, агрохимические показатели дерново-подзолистой почвы (табл. 1). 4

Таблица 1

Влияние длительного применения навоза и минеральных удобрений на агрохимические свойства почвы, 1974 г.

Показатели Варианты опыта Гумус по Тюрину. % Р"КС( Гидролитическая кислотность Сумма обменных оснований Степень н а си шеи основаниями, Ч Подвижш по Кирсанову иРзО; по Олсечу Обменный К^О по Мас-! ловой

мэкв на 100 г почви

мг на 100 г почвы

До закладки опыта, 1960 г. . . 1,60 4,45 4,38 4,64 51,4 1.9 — 10,3

1. Контроль (без удобр.) . , . 1,54 6,00 0,83 13,85 94,3 2,5 3,0 10,2

2. Навоз 40 т/га....... 2,34 6,30 0,81 14,21 54,7 11,3 7,3 25,6

3. ...... 1,04 5,45 1,64 9,50 85,3 13,1 10,7 32,1

•I. Навоз 10 т/га-гКк^'кюКл) . . 2,24 530 1,52 12,90 69,5 25.3 10,9 68,7

5. Навоз 20 т/гл+КжР^Казо , . 1,93 6,10 1,40 13,78 90,8 7,5 7.4 23.8

6. Навоз 80 т/га , : . , . 3,17 6,40 0,94 16,51 94,0 19Л 13,0 67,2

Длительное использование минеральных удобрений по сравнению с контролем повышало гидролитическую и особенно обменную кислотность почвы. При-этом сумма поглощенных основаннй и степень насыщенности* основаниями заметно снизились. Содержание гумуса под действием одних минеральных удобрений не изменилось.

Применение навоза обеспечивало накопление гумуса в: почве. В среднем в почве сохранялось ог 13,7 до 16,8% органического вещества, от всего внесенного количества. Сумма обменных основании-под влиянием применяемого навоза также увеличилась.

Систематическое внесение удобрений способствовало увеличению содержания в почве подвижных элементов питания. Максимальное содержание-подвижных фосфатов обнаружено на 4-м варианте—25,3 мг Р2С>5 на 100 г почвы. По содержанию обменного калия- исходная почва- принадлежит к классу со средней обеспеченностью, а в вариантах с прнменением-удоб-рений обеспеченность калием высокая (3-, 4- и 6-Й вар.).

Действие к последействие удобрений на урожай сельскохозяйственных культур

При благоприятных погодных условиях 1974 года из сравниваемых вариантов опыта (2а, За и 5а вар.): более высокий урожай зеленой массы кукурузы получен при сочетание навоза и минеральных удобрений (5а вар:). Действие одного: навоза (2а вар.) и одних минеральных удобрений- (За вар.) было примерно одинаковым.

Последействие удобрений на 9-н год после 5-кратного их наложения (варианты б) оказало существенное влияние на урожай кукурузы. Более сильный эффект получен на фоне повышенной дозы навоза (66 вар.).

Вегетационный сезон 1975 г. был менее благоприятным для роста- кукурузы из-за недостаточного - количества, влаги. В этих условиях урожай зеленой массы: кукурузы в.первый год последействия ог 15-летнего применения удобрений (2а, Заи 5а вар.) ниже,.чем в 1974 г„ на 10-й год последействия от 5-летнего внесения удобрений (26,"36 и 56 вар:). Последействие минеральных удобрений (За вар.) отсутствовало, а последействие навоза было-тем-сильнее, чем выше.была.применяемая его доза(6а вар.).

Примененне повышенных:доз фосфора г(2б и 36 вар.) совместно с азотно-калийным удобрением позволило получить максимальный урожай кукурузы в условиях; засушливого 1975 года.

На этих же вариантах были полученьг максимальные урожаи ячменя в 1976 г.. метеорологические условия которого ха-6

рактернзуются пониженными температурам» и повышенным количеством осадков по сравнению со средними многолетними данными.

Метеорологические условия 1977 г. были более благоприятными для роста и развития клевера, чем в остальные годы проведения опыта. Прибавка урожая клевера на фоне последействия удобрений не зависела от их вида и определялась лишь дозой ранее внесенных удобрений.

Таким образом; в полученном экспериментальном материале четко прослеживается положительная роль повышенного фосфатного потенциала почвы на снижение влияния неблагоприятных погодных условий.

Таблица 2

Действие и последействие удобрений на урожай культур-полевого опыта (к/га)

Варианты опыта 1974 г. 1 1075 г. 1976 г. 1977 г.

Зеленая масса куну рулы Ячмень (зерно) Клезср (сено)

1. Контроль (без удобри-

ний) . . , , 131 98 12,0 35.1

л Навоз 40 т/га а) 304 193 25.6 50,0

б) 230 400 33.2 49.9

3. »"^'гмРщКго а) 280 105 24.8 • 52,9

б) 233 400 42.1 Г>2,8

4. Навоз 40 т/га . + а) 495 157 30.1 59,3 '

Ч-Г^гэоРшК»» . „ . 6) 253 395 34.2 53.3

5. Нзпоз 20 т/га ' + а) 358 125 25.2 53.8

^«Р^К^И . . б) 12$ 340 32,1. 44,8-

0. Навоз ВО т/га а) 464 262 41,2 59,7

б) 295 137 35.3 44.9

НСР» 36.7 24,7 5,0 6,6

В таблице 3 представлены данные по урожаю райграса многоукосного на третий и четвертый год проведения многолетнего вегетационного опыта с почвой полевого опыта. Как видно из данных, последействие навоза {2-й фон ) и минеральных удобрений (3-й фон), внесенных в полевом опыте без дополнительного применении МК удобрений, было слабое {контроль вегетационного опыта). Применение азотного и калийного удбрений (2—10-й вар.) резко-усилило последействие остаточных фосфатов, накопленных в полевом опыте, и увеличило урожай райграса. При этом действие азота было сильнее, чем калия. Действие фосфора проявлялось тем сильнее, чем более-высокая была доза ИК.

Максимальные урожаи за все годы проведения вегетационного опыта были получены на 6-м фоне (80 т/га навоза) . Таким

Сухая надземная масса урожая райграса многоуносного в г/сосуд

Фоны Годи Варианты 1. Контроль (без удобр.) 2. Извоз 40 т/га 3, КмеРщеК]«) 4. Навоз 40 т/га-{-"ЬГ^гмГнжКм) 6. ¿13803 80 т/га

1976 1977 1976 1977 1976 1977 1976 1977 1976 1977

1. Контроль...... 2. К|К1 3. №К1 4. НзК, 5. П.К»........ 6. ........ 7. №К| . 8. Ы,К,........ 9. Н»К* ......... 10. Ы.К1........ П.ОДКг....... 12. Ш....... 13. ЫаРлК,...... . 2,1 22,6 31,5 43,0 28,7 27.0 393 463 19,7 345 46.1 60,5 5.4 20.7 32.7 17.2 21.1 193 393 44,7 29.6 21,5 46,1 60,9 73,5 2,6 29.4 45,8 45.6 24$ 31.7 43.8 333 54,8 39,0 34.5 563 693 5,6 43.4 55,0 39,6 463 45,0 54.6 54.7 383 33.5 49.2 58,2 77,9 2,6 27.8 34,7 35,7 27.2 25.1 35.9 44.6 56.1 47,5 36.7 563 68.2 5,7 41.9 40.4 343 40.6 4ВЗ 42.5 443 26.7 313 453 633 71,4 4.1 31,9 43.6 543 35,0 31.7 41,0 40,5 53,2 44,2 39,0 67,0 563 8,1 483 60,2 51,0 463 59,7 65.7 67.8 71,0 64.7 52.8 613 723 4,1 34.2 47,4 58.6 28,4 323 48.1 463 54.3 46.7 383 63.4 62,4 8.4 513 55,6 63.4 52,2 51,9 66.5 65,2 69,1 703 523 65.4 83,0

НСРю.......; Точность опыта в % . . ! 5,65 5.40 3,65 3,55 6,25 5,50 4,81 ■ 3,37 7.95 7,30 4,20 339 8,97 7,20 4,00 3,31 938 7,20 3,48 2&7

образом; как в оптимальных условиях вегетационного'опыта, так и в условиях полевого опыта ;последействне навоза проявлялось сильнее по сравнению с минеральными удобрениями. Анализ сена' райграса подтвердил, высокую-доступность для растений остаточных.фосфатов — содержание РгОв и¡ вынос его урожаем значительно выше на всех удобренных фонах, чем на контрольном- (неудобренном фоне).

Фосфатный режим длительно удобрявшейся. дерново-подзолистойг почвы

Систематическое применение в течение 14 лет навоза н.минеральных удобрений привело к увеличению валового запаса фосфора в почве (таблг 4)*.

Таблица 1

Влияние длительного применения удобрений - на- фракционный состав фосфатов почвы (мгР^-ЛООгпочвы).

Фоны г Л А ¡2 сГ я. £ Ш п

\ е> л ,5" о5>

ФракцннХ фосфатов ~ \ ¿5 5 п™ й; <Г) •р-^т я ■ О д. ЙС1Т

Метод Гинзбург—Лебедевой

]. Са—Р[ 5.3 9,2 7,2 13,8 7,3 13,5

2. Са—Р ■■, 2,8 . 4,2 3,3 6.8 3,1 8.7

3. А1—Р 2,6 7,3 8.5 17.0 6.0 18.0

4. Ре—Р 18,3 33,5 37,6 44,2 31,1 42,3

Б. Са Р.п 10.2 17,5 19,0 21,0 17,1 18,7

Сумма фрак- 102.8 101.2

ций. ' 39,2: 71,7 75,6 64,6

Метод Чанга—Джексона'

I. Са(Мг) .

• Р(—н 0 1.2. 0.8 2,7 0.5 3,2

2. А1—Р 6.7 17,0 20.0 33,0 14,2 33.6

3. Ре—Р 20,8: 36,5 40,5 49,0 36,8 48.0

4; Са—Рш 13,2: 16,7 ' 16.0 19.0 15,0 20,0

Сумма фрак-

ций 40,0, 71,4 77,3 103,7 66.5 104,8

Валовой фос-

фор 117.0' 150,0 170,0 198,0 135,0 190,0

Размеры: его накопления в вариантах, где вносились одинаковые дозы фосфорных удобрений (2-, 3- и 5-й вар.)(Определялись высотой урожая, получаемого за период проведения опыта и соответствующим выносом фосфора с урожаями. Высокая эффективность навозно-мииерального удобрения1(5-й вар.) в меньшей-степени способствовала накоплению общего

а

. фосфора в почве, чем один навоз {2-й вар.) и,одни минеральные удобрения (3-й вар.). В-случае применения одних мнне-ральных-удобреннй (3-й вар.) содержание валового фосфора в почве выше, чем при использовании навоза (2-й вар.). ФракцииРе—Р и А^Р при внесении: одних минеральных . удобрений увеличились несколько сильнее, чем по навозу.

В литературе отсутствует единство мнений относительно преимущественного образования фракций фосфатов в почве при внесении фосфорных удобрений.

Брагин н Вильдфл\'ш (1970), Крупскнй н Лукьянчикова (1970), Бабарнна (1971), Колннда (1971), Чумаченко (1971) и др. считают, что в дерново-подзолистых почвах содержание фракции А1—Р выше, чем других форм фосфатов.

Кораблева (1976) находила резкое преобладание фракций . Ре—Р над другими группами фосфатов.

Бабарнна (1968) счнтаетг что.на легких, и среднесу глинистых почвах образуются преимущественно-А1—Р, а на тяжелых почвах — Ре—Р.

Полученные нами данные по методам Гинзбург—Лебедевой и Чангу—Джексону показали, что при длительном применении фосфорных удобреннй*в почве происходит увеличение всех групп фосфорных соединений. При этом в условиях оглеен-ной среднесуглинистой дерново-подзолистой почвы фосфаты железа лреобладают над друпши:соединениями фосфора. Такой характер превращения фосфора вносимых удобрений, по-видимому, объясняется сезонным развитием в почве воссста-новительных условий, что приводит к активизации подвижных форм железа. Непосредственные-определения в ночве полевого опыта подвижных форм железа, проведенные нами: в течение вегетационного сезона 1977 года, показали наличие значительного количества восстановленных форм железа (Ре1+) даже при оптимальном содержании почвенной влаги.

После 4-летнего проведения вегетационного опыта в 1977 г. был снова определен фракционный состав фосфатов. Затем были рассчитаны коэффициенты корреляции и регрессии между снижением содержания фосфора-в той или иной вытяжке и выносом фосфора растениями^за 4 года (табл. 5).

Результаты расчетов показали (табл. 5), что по методу Гинзбург—Лебедевой (1-й метод) растения используют больше всего фосфора из первых трех фракций. Фосфор, связан»-ный-с железом, растения используют в меньшей степени, тогда как по методу Чанга—Джексона (2-й метол) растения используют Ре—Р значительно больше. Очевидно, что перешедшая в первые две вытяжки метода Гинзбург—Лебедевой часть соединений фосфора с Ре является более доступной для растений. Фосфаты, железа,- извлекаемые_0,5 н МаОН по методу

(ТГ *

Таблица 5

Свяаь между выносом фосфора растениями и снижением содержания фосфора е отдельных фракциях за 4 года вегетации

Са-Р. Са—Рц А1-Р Ре-Р Са—Рш Сумма 5 фракций

Коэффициенты корреляции „ Коэффициенты регрессии . . Л . |0,873±0,и3 . .1 0,22 1етод Гнкзбу 0,15 рг—Лебедеве 0,?40±0,077 0,38 б 0,364 ±0,269 0,08 0,506±0,200 0,00 0,949 ±0,060 0.96

Метод Чан г а—Джексона

Рмхлосвяэан-иый Р А1—Р Са-Р Сумма 4 фракций

Коэффициент корреляции . . . Ко'»ффпаискга регрессии . . . . 0,557*0,200 0.001 0,961 ±0,065 0,53 0,699±0,1С8 0,30 . 0,469± 0,208 0.08 0,872±0,И0 0,93

Гинзбург—Лебедевой, следует отнести к группе менее доступных для растений1 соединений фосфора.

Основным источником фосфора для растений в обоих методах остаются фосфаты, переходящие.в МН^И вытяжку, причем во 2-м методе из вытяжки растения используют более половины всего поглощенного фосфора.

Как по 1-му, так и по 2-му методам высокоосновные фосфаты кальция (Са—Рт )- в. течение 4 лет использовались растениями слабо.

Полученные нами данные о преобладании в почве фосфатов железа в некоторой степени расходятся с литературными сведениями. Это привело к необходимости изучить накопление.и превращение фосфора вносимых удобрений'в железо-марганцевых конкрециях.

Литературные данные (Роде, 1937; Докучаев, 1951; Папа-зон, 1957, 1958; Кашанскин и Высоцкий. 1977а; 19776 и др.) свидетельствуют о том, что образование конкреций является свидетельством развития в почве восстановительных условий. Поэтому в конкрециях аккумулируется значительно больше ^е и Мп по сравнению с исходной почвой. Материал по влиянию органических и минеральных удобрений на накопление н превращение фосфора в марганцево-железистых конкрециях в литературе совершенно отсутствует.

Таблица б

Влияние удобрений на аккумуляцию фосфора в конкрециях, и его прекращения (мг РгО( и а 100 г почвы)

Варианты опыта л 4 л. о о о с РЧ 2 2 га ^ ■эй § в £ £ А (Ч 1 ^ ^ К (Ч § г

Показатели А V 5С ■ ЧЭ Щ — ' О- , о сч с> •т + = . о 00

1. Содержание конкреции в па

хоти ом слое почвы (в %) . , 5,0 6,3 6,7 6,0 4,5 4,2

2. Содержание РгО$ , , , ,

а) в почве без конкреций . . 105 120 130 166 123, 168

в) в конкрециях ..... 310 607 730 700 390 670

3. Коэффициент- концентрации 2,9 5,0 5.6 4,2 3.1 4.0

Фракции фос- 1 н МН,С1 0 0 0 1,3 0 2,5

фатов по ие- 0,5 и .ЧНнР 16,8 45,2 43,3 61,0 40,1 58,3

тоду Чанга— 0,1 >)аОН 168,3 206,3 263.5 239,6 100,0 227.3

Джексона 0,5 н 53.8 70,7 84,2 90,1 60,1 88,3

Сумма минеральных фосфатов . 238,9 322.8 391,0 392,0. 290,2 376,4

Органические фосфаты...... 23,1 40,3 60,0 45,0 22,5 46,4

Некзвлеченный остаток . . , . 48,0 233.9 278,0 254.0 72,3 239,2

Полученные нами результаты (табл. 6) показали, что длительное применение навоза и минеральных удобрений не ока-12

зало влияния на содержанке в почве конкреций. Однако содержание валового фосфора и конкрециях нарнэнюв с внесен нем-удобрений значительно выше ло отношению как к самой почве, так и к конкрециям контрольного варианта. Этот вывод, подтверждается рассчитанными коэффициентами концентрации фосфатов и конкрешшх,. который является отношением содержания фосфора в новообразованиях, к содержанию его в кочне. Фосфор н конкреннях представлен преимущественно минеральными формами. Среди соединении фосфора, извлекаемых последовательными вытяжками ло методу Чан-га—Джексона, от 60,0 до 70.1% представлен Ро—Р, что составляет от 17,0 до 39,6% от содержания их в исходной почве. Эти данные объясняют частично причину повышенного' содержания в почве соединений фосфора с железом.

Методы'определения подвижных'фосфатов н. коэффициент их использованиям

Поданным Михайлова (1965), Саножннкова и Корнилова (1977), коэффициенты использования подвижных »фосфатов различными культурами или далее одной и той же культурой колеблются в широких .пределах.'Это является наиболее существенным препятствием к практическом прпмененини ¿тих коэффициентов для расчетов доз удобрений.

Среди-причин, обусловливающих такого рода колебания, в литературе "указывают на свойства почв, обеспеченность растений другими элементами питания, физиологические особенности возделываемых культур и т. д.

Полученные нами результаты (табл. 7)- свидетельствуют о значительном изменении коэффициента использования фосфора почвы клевером: в зависимости от условий его возделывания. В частности, размеры колебаний зависят от содержании подвижного фосфора в почве,-а также, в значительной степени, от используемого метода определении подвижных фосфатов. При определении фосфора по методу Кирсанова отклонения коэффициента от среднего уровня составляют от 18,6 до 221,1%, а по методу Олсепа—от 51,4 до.130,8%, что свидетельствует о недостатках первого метода. Причины этого явления обусловлены, по нашему мнению, главным образом за счет вторичного осаждения фосфатов. Подтверждением этому является резкое снижение колебании коэффициента использования фосфора при расчете запаса растворимых фосфатов в 0,2 н НС1 по методу Соколова сиомощью Р32. Между содержанием подвижных (х) и запасом растворимых фосфатов (у) в 0,2 н НС1 существует функциональная зависимость, выражаемая уравнением у"7,54-1,28 х. Используя это уравнение, запас растворимых фосфатов в почве можно рассчитать,

1а

Таблпиа ИЗ

Обеспечен и ость почвы подвижными фосфатами и коэффициенты использования их растениями

Вынос РА клевером, кг/га Метод Кирсанова Метод Олсеыа

содержание РА, мг/100 г почв и коэффициент использования РА. % запас раствор. РА, мг/100 г почвы коэффициент использовании РА, % содержание РА мг/100 г почвы коэффициент использования !>А, % запас раствор. РА, мг/100 г почвы К0»ффи-циент использования, %

1. Контроль (б/удобр.) . 18,9 2,5 25,3 8,1 7,8 3,4 18,6 4,5 14,0

2. Навоз 40 т/га . . . а) 32,6 10,3 10,5 22,9 4,7 6,0 16,5 8,8 12,3

б> 37,4 п,о 11,3 19,6 6.4 9,6 13,0 12.8 9,7

3. ЫиоРю; К »в .... а) 38.1 12,4 10,2 21,3 5,5 8,6 14,8 11,9 10,7

б) 46.3 73,2 2,1 99,8 1,5 21,3 7,2 27,9 5,5

4, Навоз 40 т/га + а) 42.7 23,3 6,1 39,6 3,6 12,2 11,7 17,2 8,3

0) 29,6 6,6 14.9 14.9 6,6 6,0 16,4 8,6 11,5

5. Навоз 20 т/га + а) 35,5 12.1 21,3 5,5 6.8 17,1 9,2 12,9

+КшРмК», .... 6) 25.1 5,5 15,2 14,5 5.8 6.0 17,8 8,3 12,7

С. Навоз 80 т/га , , . а) 42,9 18,7 7.6 36,1 4,0 12.1 115 1С,3 8,8

б) 26.9 9,9 8,9 19,0 4,7 6,2 14,2 8,1 10,9

имея данные но содержанию и почве подвижных фосфатов по методу' Кирсанова. Стабильность результатов,, получаемых с помощью метода Олсена; позволяет расширить возможности применения на практике метода элементарного баланса.при расчетах доз удобрений.

Экономическая эффективность применения-удобрений *'

Интенсивное применение навоза, минеральных удобрений, а также их сочетания резко увеличивает выход продукции с одного гектара. По нашим расчетам наибольшая окупаемость дополнительных затрат за все годы проведения опыта была при внесении 20 т/га навоза н Мк»Р«эК1м. В годы с неблагоприятными погодными условиями роль навоза возрастает, а экономические показатели от его применения бывают лучше по сравнению с минеральными удобрениями.

В ы воды^

1. Систематическое применение в течение 15 лет навоза и минеральных, удобрений способствовало непрерывному росту урожайности сельскохозяйственных культур (в частности, монокультуры кукурузы).

2. В благоприятные по метеорологическим условиям годы действие и последействие навоза и минеральных удобрений на урожай зеленой массы кукурузы одинаково, а.совместное их применение более Эффективно, чем. раздельное,

3. При неблагоприятных погодных условиях (пониженная температура или недостаток влаги) возрастает роль навоза и повышенного содержания в почве подвижных фосфатов. При этом эффективность минеральных удобрений по сравие: нию с навозом заметно ниже.

4. Аммиачная селитра н хлористый калий резко увеличивают использование растениями райграса остаточных фосфатов, накопленных в дерново-подзолистой почве в результате ежегодного и многолетнего внесения навоза и минеральных удобрений. Положительное действие аммиачной-селитры на урожай и вынос фосфора райграсом при этом было сильнее, чем хлористого калня.

5. Длительное применение удобрений в многолетнем полевом опыте увеличило в почве валовые запасы фосфора, прет имущественно за счет его минеральных форм? .Среди минеральных соединений фосфора в условиях наших опытов преобладают фосфаты железа, что снизано с образованием в почт ве восстановленных форм железа, а также аккумуляцией фосфора " железо-марганцевыми конкреиинмн. Содержание фосфора в конкрециях в 2—3 раза выше, чем в самой почве."

(¡.•Содержание подвижных фосфатов, извлекаемых 0,5 н .NaHC03 из дерново-подзолистой почвы,, подверженной сезонному переувлажнению, не зависит от процессов вторнчного осаждения. Данные, полученные нами с использованием метода Ол сен а, так же как и запас растворимых в 0,2 н HCl фосфатов, но сравнению с методом Кирсанова более правильно отражают обеспеченность почвы доступным для растений фосфором.

7. Между содержанием подвижных и запасом растворимых 0,2 н HCl в дерново-подзолистой почве фосфатов существует функциональная зависимость, выражаемая уравнением у— 7,5+1,28 х. Используя приведенное уравнение, можно рассчитать запас растворимых фосфатов в почве (у) , на основании данных по содержанию подвижных фосфатов по методу -Кирсанова (х).

8. Интенсивное применение навоза и минеральных удобрег ний обеспечивают резкое улучшение экономических показателей при выращивании кукурузы. Максимальная прибыль была получена при внесении повышенной дозы навоза — 80 т/га. Наибольшая окупаемость дополнительных затрат {2,69 число раз) была получена при совместном внесении 20 т/га навоза и M^oPioKiio минеральных удобрений.

РЕКОМЕНДАЦИШПРОИЗВОДСТВУ

Для получения устойчивых урожаев зеленой массы кукурузы с початками порядка МО—400 ц/га на дерново-подзолистой среднесуглинистой глееватой почве следует ежегодно вносить не менее 20 т/га навоза в сочетании с полным минеральным удобрением NiooPsoKiw.

Использование метода Одсена (0,5 н NaHC03) для определения содержания подвижных фосфатов в дерново-подзолистой среднесуглинистой почве, подверженной периодическому избыточному увлажнению, позволяет точнее установить способность почвы обеспечивать растения фосфатами по сравнению с методом Кирсанова.

Список работ, опубликованных по теме диссертации*

1. Влияние азота и калия на последействие фосфора ранее внесенных удобрений. Доклады ТСХА, .V« 228, 1977 {в соавторстве) .

2i. Превращение фосфора в дерново-подзолистой почве и доступность его растениям. Доклады ТСХЛ, 238, 1978 (в соавторстве).

Объем 1 п. л._Заказ 1631._Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 1275М, Моек ваИ-530, Тимирязевская ул., 44