Влияние калийных удобрений на продуктивность картофеля на черноземе выщелоченном Красноярской лесостепи

Выводы

1. Выявлена сильная корреляционная зависимость между продолжительностью периода всходы -окончание осенней вегетации и высотой растений озимой пшеницы, кустистостью, площадью листовой поверхности на неудобренном фоне (г = 0,89+-0,09; г = 0,80+-0,11; г = 0,80+-0,09 соответственно). Коэффициент корреляции между кустистостью и продолжительность данного периода развития озимой ржи составил 0,89+-0,17.

2. Оптимальным развитием перед уходом в зиму отличались растения озимой пшеницы при посеве 20 августа. Они сформировали 2-4 побега, имели оптимальные биометрические показатели, узел кущения сформировался глубже на 0,1-1,8 см, чем при раннем и более позднем сроках посева, меньше поражались вредителями и болезнями, и, следовательно, отличались высокой потенциальной зимостойкостью. Для прохождения оптимального развития осенью требовалось 41-60 дней.

3. Внесение минеральных удобрений в дозе И90Р90К90 перед посевом озимой пшеницы способствовало оптимальному росту и развитию растений, повышало интенсивность кущения.

4. Высокой потенциальной зимостойкостью отличались растения озимой ржи при внесении перед посевом Ы4бР90К90. Высота растений варьировала от 17,2 до 18,1 см, кустистость от 4,4 до 5,9 по годам исследований, перерастания растений не отмечалось. Увеличение площади листьев происходило за счет увеличения кустистости. Доля сухих корней к массе всего растения составила 18,6-19,1%, однако была меньше, чем в контроле в 0,7 раза.

Литература

1. Дорофеев, Н.В. Озимая пшеница в Иркутской области / Н.В. Дорофеев, А.А Пешкова, В.К. Войников; отв. ред. О.П. Родченко. - Иркутск: Арт-Пресс, 2004. - 175 с.

2. Задонцев, А.И. Повышение зимостойкости и продуктивности озимой пшеницы / А.И. Задонцев // Сб. избр. науч. тр. ВНИИИ кукурузы. - Днепропетровск, 1974. - 283 с.

3. Куперман, Ф.М. Физиология развития, роста и органогенеза пшеницы / Ф.М. Куперман // Физиология сельскохозяйственных растений. - М.: Изд-во МГУ, 1969. - Т. 4. - С. 7-203.

4. Носатовский, А.И. Пшеница (биология) / А.И. Носатовский. - М.: Изд-во с.-х. лит., 1950. - 407 с.

5. Стихин, М.Ф. Озимая рожь и пшеница в Нечерноземной зоне / М.Ф. Стихин, П.В. Денисов. - Л.: Колос, 1977. - 320 с.

УДК 631.83: 635.21:631.445.4(571.51) Е.И. Волошин

ВЛИЯНИЕ КАЛИЙНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ НА ЧЕРНОЗЕМЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОМ КРАСНОЯРСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ

В статье представлены результаты исследований по изучению эффективности разных доз калийных удобрений на пищевой режим почв, урожайность и качество клубней картофеля. Выявлены оптимальные дозы удобрений, повышающие продуктивность растений.

Калий является важнейшим элементом питания растений. Улучшение калийного питания способствует повышению урожайности и улучшению качества картофеля [1].

В новых условиях хозяйствования проблемы совершенствования методов диагностики обеспеченности почв доступным калием и определение доз внесения калийных удобрений приобретают особую остроту. Успешное их решение может быть обеспечено на основе всестороннего изучения агрофизических и агрохимических свойств, контролирующих поведение калия в почвах [2].

Калий относится к числу наиболее слабоизученных элементов питания растений в земледелии Красноярского края. Исследований об эффективности калийных удобрений проведено немного, они противоречивы и не охватывают все культуры, выращиваемые в агропромышленном комплексе края [3-4].

По данным Красноярского НИИ сельского хозяйства [5], внесение калийных удобрений (К40) на черноземе выщелоченном Канской лесостепной зоны оказало слабое влияние на урожайность картофеля. Эффективность калийных удобрений в этой зоне зависела от содержания обменного калия в почвах [6]. При высоком содержании калия калийные удобрения не обеспечивали достоверной прибавки урожая культур.

В исследованиях других авторов [7-8] установлено, что внесение калийных удобрений на черноземах повышает продуктивность картофеля. Наибольшая эффективность калийных удобрений проявляется на низко-и среднеобеспеченных калием дерновоподзолистых, серых лесных оподзоленных почвах и черноземах легкого гранулометрического состава, расположенных в подтаежной и Минусинской лесостепной зонах [9].

Анализ полученных данных показывает, что исследования по изучению эффективности калийных удобрений в земледелии края были проведены на почвах, характеризующихся неодинаковым гранулометрическим составом и содержанием доступных для растений питательных веществ. По природным зонам наблюдался разный уровень влагообеспеченности растений. В опытах изучались неодинаковые дозы, формы, сроки, способы и глубина заделки удобрений. Все это обусловливало различную эффективность калийных удобрений, варьирующую по почвенно-климатическим зонам края.

По данным агрохимической службы [10], 45,9% пахотных земель в крае имеют низкое и среднее содержания обменного калия в почвах и нуждаются в применении калийных удобрений. Рациональное использование калийных удобрений на этих почвах является необходимым условием повышения продуктивности сельскохозяйственных культур.

Исследования по изучению эффективности калийных удобрений под картофель проводили в учхозе «Миндерлинское» Красноярского государственного аграрного университета. Агрохимическая характеристика почв приведена в табл. 1. Полученные данные показывают, что почва опытного участка характеризуется высоким потенциальным плодородием. Чернозем выщелоченный имеет высокое содержание нитратного азота, подвижного фосфора и очень высокое обменного калия.

Таблица 1

Агрохимическая характеристика почв опытного участка

Тип, подтип почвы Глубина взятия образца, см Физическая глина, % Гумус, % р = к О Са+2 Мд+2 Нг N-N03 Р2О5 К2О

ммоль/100 г мг/кг

Чернозем выщело- ченный средне- мощный 0-20 54 7,7 6,5 26,3 5,3 1,1 21,2 213,0 232,2

Во время проведения полевых опытов наблюдались значительные колебания осадков и температуры воздуха от среднемноголетней нормы (табл. 2). Выпадающие осадки во время проведения исследований распределялись неравномерно, что оказало существенное влияние на рост, развитие и формирование урожая картофеля.

Полевые опыты проводили по следующей схеме: 1) контроль (без удобрений); 2) М60Р60 - фон; 3) Ы60Р60К30; 4) Ы60Р60К60; 5) Ы60Р60К90; 6) Ы60Р60К120.

Исследования проводили в зернопаропропашном севообороте. Картофель размещался по черному пару. Технология подготовки пара соответствовала зональным рекомендациям. Весной, после боронования, минеральные удобрения в виде аммиачной селитры, простого суперфосфата, хлористого калия вносились вручную согласно принятой схеме и заделывались в почву перепашкой зяби.

Общая площадь делянки составляла 50 (4x12,5), учетная 30 м2 (3x10). Повторность в опытах четырехкратная с систематическим одноярусным размещением делянок. В опытах изучался районированный сорт картофеля «Красноярский ранний». Уход за растениями проводился согласно рекомендациям.

Перед закладкой опыта и по их окончании отбирали смешанные образцы почв для изучения влияния минеральных удобрений на их агрохимические свойства. Для определения влажности и содержания нитратного азота почвенные образцы отбирались в слое 0-100 см.

Таблица 2

Агрометеорологические условия вегетационного периода в учхозе «Миндерлинское»

Год Месяц Среднее за вегетационный период

Май Июнь Июль Август Сентябрь

Осадки, мм

1999 33,9 22,7 58,7 27,8 18,5 161,6

2000 32,2 30,4 36,3 54,2 33,5 186,6

2001 19,0 81,0 70,0 62,0 88,0 330,0

Температура, °С

1999 15,5 15,7 20,5 15,4 8,0 15,0

2000 11,3 20,4 23,6 17,1 10,5 16,6

2001 13,3 18,8 17,1 17,7 9,5 15,3

При анализе почв применяли следующие методы: гумус определяли по Тюрину, рН солевой вытяжки потенциометрически, гидролитическую кислотность по Каппену, сумму обменных оснований по Каппену-Гильковицу, нитратный азот с помощью ионоселективного электрода, подвижный фосфор и обменный калий из одной вытяжки по Чирикову, обменный калий по Масловой, необменный по Пчелкину, влажность - весовым, гранулометрический состав по Качинскому [11].

В период технической зрелости урожая определяли его биохимический состав по ГОСТам: крахмал -26176-91, протеин - 134964-95, фосфор - 26657-97, калий - 30504-97. Учет урожая сплошной поделяночный. Данные по урожайности обрабатывались методом дисперсионного анализа.

Исследованиями на черноземе выщелоченном установлено, что весной перед закладкой опыта наиболее высокое содержание влаги (32,5%) отмечается в слое почвы 0-40 см. Вниз по профилю содержание влаги постепенно уменьшается, достигая минимума (27,1%) в почвооборазующей породе. Во время уборки урожая картофеля содержание влаги в метровом слое почвы на разных вариантах опыта снизилось в 1,51,6 раза. В вариантах с внесением удобрений среднее содержание влаги в почвенном профиле изменилось незначительно. Минеральные удобрения способствовали более экономному расходованию влаги в течение вегетационного периода растений.

Сезонная диагностика нитратного азота в почве подвержена большим колебаниям. На содержание нитратов большое влияние оказывают влажность и температурный режим почвы, уровень применения азотных удобрений. Наиболее высокое содержание нитратов (21,2-26,4 мг/кг) отмечалось весной в пахотном горизонте почв. По мере роста и развития растений содержание нитратов уменьшалось и к уборке урожая картофеля составляло 14-16 мг/кг.

Внесение фосфорных удобрений увеличивает содержание подвижного фосфора в почве (табл. 3). Несмотря на использование его растениями, содержание подвижных фосфатов во время уборки урожая картофеля было выше, чем в весенний период.

Таблица 3

Влияние удобрений на содержание подвижных форм фосфора и калия в 0-20 см слое чернозема выщелоченного, мг/кг

Вариант Подвижный фосфор по Чирикову Обменный калий по Чирикову Обменный калий по Масловой Необменный калий по Пчелкину

1 2 3 4 5

Весна

Контроль (без удобрений) 186,5 200,7 399,9 1311,4

Ы60Р60 - фон 180,4 205,9 404,9 1309,9

Ы60Р60К30 183,9 205,6 400,8 1297,1

Ы60Р60К60 187,1 198,1 389,1 1295,4

Ы60Р60К90 183,6 204,1 397,2 1288,2

Ы60Р60К120 191,9 202,2 398,2 1330,6

Окончание табл. 3

1 2 3 4 5

Уборка урожая

Контроль (без удобрений) 189,4 203,6 404,2 1314,3

ЫбОРбО - фон 201,6 202,3 404,0 1308,9

М60Р60К30 210,7 208,0 414,0 1412,9

ЫбОРбОКбО 207,5 210,8 425,0 1518,9

Ы60Р60К90 207,2 216,5 419,0 1501,1

Ы6ОР6ОК12О 214,9 219,3 430,4 1464,5

Под влиянием калийных удобрений происходит увеличение содержания разных форм калия в почвах. С увеличением доз калийных удобрений содержание калия в почве возрастает.

Картофель относится к группе сельскохозяйственных культур, потребляющих большое количество питательных веществ. Внесение удобрений увеличивает вынос элементов питания с урожаем клубней (табл. 4). В варианте с внесением азотно-фосфорных удобрений вынос питательных веществ на 1,4 кг был выше, чем на неудобренном контроле. С увеличением доз удобрений вынос питательных веществ с урожаем картофеля повышался. Максимальный суммарный вынос азота, фосфора и калия отмечался при внесении калийных удобрений в дозах 90 и 120 кг/га д.в.

Таблица 4

Внесение калийных удобрений на вынос питательных веществ урожаем картофеля

Вариант Вынос на 10 ц клубней, кг % от суммы

N Р2О5 К2О Сумма N Р2О5 К2О

Контроль (без удобрений) 17,1 3,6 20,0 40,7 42,0 8,9 49,1

Ы60Р60 - фон 17,0 3,7 20,3 41,0 41,4 9,2 49,4

Ы60Р60К30 17,7 3,8 20,6 42,1 42,0 9,0 49,0

Ы60Р60К60 17,1 3,8 20,3 41,2 41,5 9,3 49,2

Ы60Р60К90 17,6 3,9 21,3 42,8 41,1 9,2 49,7

Ы60Р60К120 17,5 3,8 21,1 42,4 41,3 9,0 49,7

Эффективность удобрений при выращивании картофеля зависит от агроклиматических условий региона, плодородия почв и уровня общей агротехники [12]. Так как картофель является калиелюбивой культурой, то его урожайность возрастает при оптимизации калийного питания растений.

Внесение калийных удобрений улучшает структуру урожайности картофеля (табл. 5). Под влиянием удобрений увеличивается товарность клубней в общем урожае. Лучшие показатели товарности клубней отмечаются в варианте с внесением калийных удобрений в дозе 60 кг/га д.в. С увеличением доз калийных удобрений до 120 кг/га д.в. товарность клубней картофеля уменьшается.

Таблица 5

Влияние калийных удобрений на структуру урожайности картофеля

Вариант Число клубней с одного куста, шт. Масса клубней с одного куста, г

Всего Крупных, >100 г Средних, >50 г Мелких, <50 г Всего Крупных, >100 г Средних, >50 г Мелких, <50 г

Контроль (без удобрений) 6,6 1,6 1,7 3,3 366,3 177,6 117,7 71,0

N60P60 - фон 7,1 2,1 1,9 3,1 444,2 223,6 126,1 94,5

N60P60K30 7,5 2,2 2,1 3,2 470,5 249,8 139,0 81,7

N60P60K60 8,0 2,5 2,0 3,5 497,0 266,5 139,8 90,7

N60P60K90 7,2 1,9 1,9 3,4 426,7 207,3 130,7 88,7

N60P60K120 7,1 1,9 1,9 3,3 420,0 200,2 129,6 90,2

Улучшение условий минерального питания растений способствовало увеличению урожайности картофеля (табл. 6). За три года проведения исследований самая высокая урожайность картофеля была получена при внесении калийных удобрений в дозе 60 кг/га д.в. В этом варианте опыта прибавка урожая составила 46,6 ц/га, что на 33% выше неудобренного контроля. С увеличением доз калийных удобрений до 120 кг/га д.в. их эффективность снижалась. На величину урожая картофеля большое влияние оказала обеспеченность растений влагой. Максимальная урожайность картофеля отмечалась в 2001 г., когда количество выпавших осадков за вегетационный период на 143,4-168,4 мм было выше, чем в 1999 и 2000 гг.

Таблица 6

Влияние калийных удобрений на урожайность картофеля

Вариант Урожайность, ц/га Прибавка

1999 г. 2000 г. 2001 г. Среднее ц/га %

Контроль (без удобрений) 100,0 96,0 223,7 139,9 - -

N60P60 - фон 121,0 113,5 274,7 169,7 29,8 21,3

N60P60K30 126,0 121,0 285,5 177,5 37,6 26,9

N60P60K60 140,0 130,0 289,5 186,5 46,6 33,0

N60P60K90 135,0 119,2 289,5 181,2 41,3 29,5

N60P60K120 134,0 118,7 227,0 159,9 20,0 14,3

НСР05, ц/га 8,6 10,1 38,7 - - -

Калийные удобрения оказали неодинаковое влияние на содержание крахмала в клубнях (табл. 7). Из разных вариантов опыта наиболее высокое содержание крахмала и его выход с одного гектара отмечался при внесении калийных удобрений в дозе 60 кг/га д.в. При увеличении доз калийных удобрений содержание крахмала в клубнях и его выход уменьшался.

Таблица 7

Влияние калийных удобрений на содержание крахмала в клубнях картофеля

Вариант Содержание крахмала, % Выход крахмала

ц/га Прибавка к контролю, ц/га

Контроль (без удобрений) 12,4 17,35 -

N60P60 - фон 12,6 21,38 4,0

N60P60K30 12,7 22,55 6,0

N60P60K60 13,1 24,44 7,0

N60P60K90 12,7 23,02 6,0

N60P60K120 12,8 20,47 3,1

Таким образом, внесение калийных удобрений на фоне азотных и фосфорных повышает в черноземе выщелоченном содержание нитратного азота, подвижного фосфора, обменного и необменного калия.

Под влиянием удобрений увеличивается вынос питательных веществ урожаем картофеля. Наибольшая продуктивность растений отмечается при внесении калийных удобрений в дозе 60 кг/га д.в.

Литература

1. Минеев, В.Г. Агрохимия и экологические функции калия / В.Г. Минеев. - М.: Изд-во МГУ, 1999. - 332 с.

2. Прокошев, В.В. Калий и калийные удобрения / В.В. Прокошев, И.П. Дерюгин. - М.: Ледиум, 2000. - 185 с.

3. Крупкин, П.И. Удобрения и урожай / П.И. Крупкин, Г.М. Андронова. - Красноярск, 1970. - 145 с.

4. Бугаков, П.С. Почвы Красноярского края / П.С. Бугаков, С.М. Горбачева, В.В. Чупрова. - Красноярск, 1981. - 128 с.

5. Трунова, Г.И. Влияние удобрений на урожай картофеля / Г.И. Трунова // Тр. КНИИСХ.- Красноярск, 1965. - Т. 3. - С.73.

6. Кильби, И.Я. Результаты изучения агрохимических свойств почв и эффективность минеральных удобрений в зоне деятельности Солянской зональной агрохимлаборатории / И.Я. Кильби //Удобрения и урожай. - Красноярск, 1975. - С.115-145.

7. Гончарик, Н.В. Результаты изучения агрохимических свойств почв и эффективность минеральных удобрений в зоне деятельности Красноярской краевой станции химизации / Н.В. Гончарик, В.В. Штундюк // Удобрения и урожай. - Красноярск: Кн. изд-во, 1975. - С. 14-64.

8. Майборода, Н.М. Почвы, удобрения и урожай / Н.М. Майборода. - Красноярск: Изд-во КГУ, 1982. - 216 с.

9. Танделов, Ю.П. Эффективность применения калийных удобрений в Красноярском крае / Ю.П. Танделов, О.В. Ерышова // Удобрения - резерв плодородия. - Красноярск, 1982. - С. 156-172.

10. Танделов, Ю.П. Концепция сохранения и повышения плодородия почв Красноярского края /Ю.П. Танделов [и др.]. - Красноярск, 2005. - 45 с.

11. Агрохимические методы исследования почв / под ред. А.В. Соколова. - М.: Наука, 1975. - 656 с.

12. Коршунов, А.В. Управление урожаем и качеством картофеля / А.В. Коршунов. - М., 2001. - 370 с.

УДК 631.43:633. 11 А.В. Полномочное, И.Э. Илли

ВЛИЯНИЕ ВОДНО-ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА РЕЛЬЕФА ПАШНИ НА СЕМЕННУЮ ПРОДУКТИВНОСТЬ ПШЕНИЦЫ

В статье рассмотрены вопросы тепло- и влагообеспеченности разных элементов рельефа и влияние этого фактора на семенную продуктивность и структуру урожая яровой пшеницы.

Результаты исследований, проведенные авторами, отличаются новизной и представляют определенный интерес для науки.

По агроклиматическим ресурсам территория Иркутской области чрезвычайно разнообразна. Обусловлено это, прежде всего, спецификой ландшафта, географическим месторасположением и достаточно обширной территорией Иркутской области. Регионы интенсивного земледелия области делятся на три сельскохозяйственные зоны: остепненную, лесостепную, подтаежно-таежную. Ладшафт каждой из этих зон покрыт холмами. Это создает большое разнообразие контрастных микроклиматических ситуаций, которые оказывают существенное влияние на формирование семенной продуктивности возделываемых здесь зерновых культур. Общеизвестно, что на различных этапах онтогенеза растения нуждаются в неодинаковом количестве тепла (Носатовский А.И., 1965), в то же время на какой-бы территории ни произрастали растения, они в определенные периоды своего роста попадают в неблагоприятные условия, которые в той или иной степени влияют на реализацию продуктивного потенциала возделываемого сорта.

Полевые исследования по изучению влияния термо-водного режима рельефа пашни на семенную продуктивность зерновых культур проводились в хозяйствах Заларинского района, расположенных в лесостепной зоне Иркутской области как в наиболее благоприятной по климатическим условиям зоне.

Для этих целей были выделены пункты для размещения стационарных опытных площадок, которыми была охвачена одновременно территория свыше 25 тыс. га, включающая в 3-5-кратной повторности все имеющиеся здесь варианты микроклиматических ситуаций.

С каждой опытной площадки (100 кв.м) были взяты образцы почв, анализ которых проведен областной агрохимической лабораторией. Расчеты доз вносимых удобрений проводили исходя из содержания азота, фосфора и калия, выравнивая, тем самым, почву по содержанию элементов минерального питания. В течение всего периода вегетации растений постоянно регистрировали величину температуры и влажности воздуха и почвы, а также регулярно брали пробы для определения физиологических показателей, характеризующих рост и развитие растений, их продуктивные свойства. Исследования проводились с 1976 по 1990 гг.

Из данных наблюдений первой половины периода вегетации видим (рис.), что температура воздуха постоянно и быстро возрастает и достигает максимума во время колошения. В этот период среднесуточная температура воздуха составляет 160С. В дневное время суток средняя температура приближается к 180С, однако ночью она не превышает 120С. На правой части рисунка, отделенной пунктирной линией, изображена динамика теплообеспеченности исследуемого участка рельефа в период от цветения до полного созревания зерна. Она ясно указывает на то, что когда наступает период цветения, сезонная температура воздуха находится уже на нисходящей кривой.