Нитратный режим черноземов выщелоченных при разных способах внесения удобрений

Так как светло-серые лесные почвы в пределах одного подтипа существенно отличаются по ряду показателей, то мы сделали попытку оценить тесноту взаимосвязи между биологическими параметрами и некоторыми агрохимическими свойствами. Математический анализ показал тесную взаимосвязь нитрифицирующей способности с суммой обменных оснований и емкостью кати-онного обмена (г = 0,84-0,86), среднюю с гумусом и содержанием Р205 (г = 0,41-0,44); количество бактерий-аминогетеротрофов в средней степени зависит от содержания гумуса (г = 0,42); численность грибной микрофлоры имеет сильную положительную связь с гидролитической кислотностью (г = 0,71) и отрицательную с обменной (г = -0,89). Полученные результаты подтверждают, что содержание органического вещества оказывает существенное влияние на состояние бактериального пула, а содержание микроскопических грибов повышается с увеличением кислотности почв [1, 2].

В пахотных почвах мы можем регулировать изменение агрохимических показателей за счет приемов окультуривания. Однако окультуривание оказывает не равнозначное влияние на биологические параметры почв. Построение уравнений регрессии и расчеты коэффициентов детерминации и корреляции показали, что наиболее

тесная положительная связь степени окультуренности выявлена с нитрифицирующей способностью и численностью бактерий, синтезируемых органические формы азота (г = 0,87; R2 = 0,76-0,77), что позволяет использовать данные показатели в качестве диагностического признака сильноокультуренных светло-серых лесных почв. На возможное применение значений нитрифицирующей способности при подразделении почв по степени окультуренности указывалось и ранее в работе Л.Н. Благовидова [3], а также в нашей работе для темно-серой лесной почвы [3]. Каталазная активность и численность грибной микрофлоры находятся в обратной сильной зависимости, коэффициенты корреляции составляют соответственно -0,89 и -0,94.

Таким образом, характер использования почвы -один из ведущих факторов формирования плодородия. Окультуривание способствует увеличению содержания гумуса и основных элементов питания, а также повышает нитрифицирующую способность и численность бактериальной микрофлоры. Вывод пахотных почв из земледельческого использования в категорию залежи сопровождается постепенным восстановлением ряда показателей в сторону почв лесных биоценозов.

Литература

1. Аристовская Т.В. Микробиология процессов почвообразования. - Л.: Наука, 1980. - 187 с.

2. Мишустин Е.Н. Ассоциация почвенных микроорганизмов. - М.: Наука, 1975. - 354 с.

3. Благовидов Л.Н. Сущность окультуривания подзолистых почв // Почвоведение, 1954, № 2. - С. 46-60.

4. Полякова Н.В., Платонычева Ю.Н., Володина Е.Н., Нарчев М.А. Использование биологических параметров для оценки окультуренности серых лесных почв // Плодородие, 2010, № 4. - С. 40-41.

УДК 631.8:631.445

НИТРАТНЫЙ РЕЖИМ ЧЕРНОЗЕМОВ ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ ПРИ РАЗНЫХ СПОСОБАХ ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИЙ

Л.П. Галеева, к.с.-х.н.

Новосибирский государственный аграрный университет, e-mail: saniya-galeeva@yandex.ru

Эффективность способов внесения удобрений по годам прямо зависела от запасов продуктивной влаги в почве и количества осадков за вегетационный период. Удобрения в дозе N35Р42К30, увеличивая минерализацию органического вещества и азота почвы, уменьшали в ней в 2-3 раза дефицит азота и поддерживали высокий уровень его нитратной формы при получении 25-28 ц/га пшеницы. При этом действие разбросного и рядкового внесения удобрений на величину урожайности яровой пшеницы было одинаковым. Поэтому с экономической точки зрения удобрения под пшеницу целесообразно вносить в рядки с семенами при посеве.

Ключевые слова: нитратный режим, черноземы выщелоченные, способы внесения удобрений, критическая влага, запасы продуктивной влаги.

NITRATE MODE OF LEACHED CHERNOZEM AT DIFFERENT WAYS OF FERTILIZER

L.P. Galeeva

The effectiveness of methods of fertilizer application on an annual basis directly dependent on the stock of productive soil moisture and rainfall during the growing season. Fertilizer dose N35P42K30, increasing the mineralization of organic matter and soil nitrogen, reduce it to 2-3 times the nitrogen deficiency in obtaining 25-28 t/ha of wheat and maintain high levels of nitrate nitrogen. Action splash and row application of fertilizers on the value of the yield of spring wheat was the same. Therefore, from an economic point of view offertilizer for wheat it is expedient to make in rows with the seed at sowing.

Keywords: nitrate mode, leached chernozem, methods offertilizer application, critical moisture, reserves of productive moisture.

Западная Сибирь - зона рискованного земледелия. Анализ многолетних погодных условий по лесостепной зоне показал, что из каждых 10 лет только 2 благоприятны по увлажнению для возделывания яровой пшеницы, а остальные 8 в той или иной степени подвержены засухе. Поэтому эффективность удобрений определяется технологией их внесения. Н.К. Пашкович и Л.В. Пасашнико-вой (1991) предложено понятие «критическая влага», которая определяет состояние увлажненности почвы, не обеспечивающее высокой продуктивности сельскохозяйственных культур. Влажность почвы ниже «критической» резко снижает урожай зерновых. Величина «критической влаги» в почве зависит в основном от запасов продуктивной влаги с учетом ее гранулометрического состава. Для чернозема выщелоченного среднесуглини-стого по гранулометрическому составу критические запасы продуктивной влаги в метровом слое составляют 112 мм. При выборе способа внесения удобрений учитывают, прежде всего, влагообеспеченность почвы и выпадение осадков в первой половине лета. При осенних запасах продуктивной влаги ниже критической и прогнозе на засушливое лето удобрения вносить не рекомендуется. Весной, если ситуация не изменилась, можно ограничиться только рядковым внесением 20 кг д.в./га фосфора с семенами. При весенних запасах продуктивной влаги выше критической и прогнозе на влажное лето разница между способами внесения удобрений отсутствует, поэтому их целесообразно вносить локально.

Цель исследований - изучить влияние способов внесения минеральных удобрений на изменение нитратного режима чернозема выщелоченного и урожайность яровой пшеницы. Для этого необходимо: 1) определить влияние количества осадков на накопление и распределение продуктивной влаги в почве; 2) выяснить действие продуктивной влаги на содержание и распределение нитратного азота удобрений, внесенных разными способами; 3) установить влияние удобрений на продуктивность среднеранней яровой пшеницы Новосибирская 29. Исследования выполнены в полевом опыте на учебно-опытном поле учхоза «Тулинское» Новосибирского ГАУ. Способы внесения удобрений: вразброс под весеннюю культивацию; в рядки при посеве с семенами на глубину 5-6 см и локально сеялкой на глубину 10-12 см. В 2006-2007 гг. узкорядной сеялкой СН-16 вносили азофоску (16% д.в. - 1:1:1) в дозе К43Р43К43, в 2008 г. - ам-

монизированный двойной суперфосфат (К - 18, Р2О5 -38%) в дозе К20Р40. Среднегодовая доза удобрений составила К35Р42К30. Количество вариантов 4, повторность 4-х кратная, площадь делянки 75 м2 (5 х 15).

Почва опытного участка - чернозем выщелоченный среднемощный среднегумусный среднесуглинистый иловато-крупнопылеватый, который более 50 лет используется в пашне. Содержание гумуса в пахотном слое почвы 5,70%, рН 7,17, содержание нитратного азота 13,3, легкодоступного и подвижного фосфора 0,38 и 109,8 мг/кг, обменного калия 153,4 мг/кг. Сумма поглощенных оснований составляет 38,8 мг-экв/100 г, на долю кальция приходится 77% суммы катионов.

Результаты и их обсуждение. Нитратный азот не образует малорастворимых соединений и не поглощается почвенными коллоидами, он находится в почвенном растворе и служит основным источником азотного питания растений. Его содержание в почве зависит от обеспеченности почвы органическим веществом, ее влажности, температуры и реакции почвенного раствора. Содержание и передвижение нитратного азота в почве зависит от ее увлажнения, которое определяется количеством осадков, накопленных за осенне-зимний период и выпавших в виде дождей за вегетационный период [5, 6].

В годы проведения исследований (2006-2008 гг.) содержание и распределение продуктивной влаги в почве зависели от погодных условий. Сумма осадков за май-сентябрь в 2006 и 2007 гг. составила 276 и 269 мм соответственно и была близкой к норме, а в 2008 г. - 211 мм, т.е. ниже нормы. Это повлияло на запасы продуктивной влаги в почве и эффективность удобрений, внесенных разными способами. Весенние запасы продуктивной влаги в пахотном слое почвы были удовлетворительными. В метровом слое в 2006 и 2008 гг. они были выше критических (116-137 мм), а в 2007 г. - ниже или на уровне (99-110 мм).

Удобрения влияли на распределение и потребление продуктивной влаги в пахотном слое почвы, которая убывала в зависимости от способа внесения удобрений: рядковый - разбросной - локальный в 2007 г. и рядковый - локальный - разбросной - в 2008 г. Такая же закономерность поведения продуктивной влаги сохранялась и в метровом слое почвы и была обусловлена уменьшением ее потребления пшеницей из почвенного раствора из-за повышения его концентрации за счет удобрений.

мг N-N03 / 16

14

12

10

8

6

4

2

0

мг N-N03 /: 30

25

20

15

10

5

0

а б

Динамика нитратного азота в слое 0-20 см (а) и слое 0-40 см (б) чернозема выщелоченного при разных способах внесения удобрений

контроль В в разброс Ш в рядки

локально В ортимум

Исходное содержание нитратного азота в черноземе выщелоченном в слое 0-40 см перед внесением удобрений (весна 2006 г.) было очень высоким и заметно варьировало по полю (рисунок). К уборке оно уменьшалось в 2-4 раза в пахотном слое и в 2,7-3,4 раза в слое 0-40 см и почти в 5 раз и соответствовало очень низкой обеспеченности азотом. Весной 2007 г. в условиях оптимальной тепло- и влагообеспеченности содержание нитратного азота в слое почвы 0-20 и 0-40 см при всех способах внесения удобрений возрастало в ряду: разбросной -рядковый - локальный, а обеспеченность азотом изменялась от средней до высокой. Осенью, в связи с выносом азота урожаем и уменьшением микробиологической деятельности в почве, содержание нитратного азота в пахотном слое в зависимости от способа внесения удобрений убывало в ряду: рядковый - локальный - разбросной соответственно в 1,8, 2,2 и 3,0 раза. В слое почвы 040 см при всех способах внесения удобрений содержание нитратного азота было примерно одинаковым и соответствовало низкой обеспеченности.

После 2-х кратного внесения удобрений весной 2008 г. в условиях дефицита влаги (78% от нормы) и достаточной обеспеченности теплом содержание нитратного азота в пахотном слое почвы возрастало в ряду: разбросной -рядковый - локальный, а в слое 0-40 см - в обратной последовательности, соответствуя высокой обеспеченности азотом. Осенью 2008 г., в связи с выносом азота урожаем и ослаблением микробиологической деятельности почвы, содержание азота как в пахотном слое, так и в слое 0-40 см в зависимости от способа внесения удобрений уменьшалось от средней обеспеченности до низкой в ряду: разбросной - рядковый - локальный.

Большая часть запасов нитратного азота была сосредоточена в слое почвы 0-40 и 0-60 см соответственно 5267 и 70-81%. После ежегодного внесения минеральных удобрений разными способами и выноса азота урожаем в течение 2-х лет доля запасов нитратного азота в этих слоях почвы не изменялась. Удобрения снижали расход влаги и увеличивали потребление нитратного азота пшеницей, уменьшая его миграцию вглубь. Через 3 года исследований в слоях почвы 0-40 и 0-60 см контрольного варианта (без удобрений) доля запасов нитратного азота составляла 80 и 88%, а в вариантах с удобрениями она уменьшалась до 73-59 и 83-68% в ряду: разбросной -локальный - рядковый. Следовательно, азот удобрений, внесенных рядковым и локальным способами, более эффективно использовался пшеницей.

Эффективность действия удобрений на продуктивность яровой пшеницы зависела от увлажнения почвы. Так, в 2006 г. при весенних запасах продуктивной влаги в метровом слое почвы выше критических и дефиците осадков в летний период разница влияния удобрений,

отсутствовала. Урожайность пшеницы составила 20,0, 21,5 и 20,2 ц/га соответственно разбросной, рядковый, локальный. В 2007 г. при весенних запасах продуктивной влаги в метровом слое почвы, близких к критическим и выпадении осадков выше нормы в течение вегетационного периода (178% - в мае, 107 - в июне, 111% - в июле), наибольшая урожайность пшеницы была получена при разбросном способе внесения удобрений - 28,1 ц/га. Рядковый и локальный способы одинаково влияли на урожайность, которая составила соответственно 26,3 и 26,8 ц/га. В 2008 г. при весенних запасах продуктивной влаги в метровом слое почвы на уровне критических и выше них (111-127 мм) и недостатке осадков в летний период эффективность разбросного и рядкового способов внесения удобрений также была одинаковой, а локального отсутствовала вообще. Отсутствие действия локального внесения удобрений на урожайность пшеницы обусловлено, вероятно, с одной стороны - соотношением в них элементов питания (аммонизированный двойной суперфосфат, N -18%, Р2О5 - 38%; ^0Р40), создающего дисбаланс в потреблении азота и фосфора растениями в условиях дефицита влаги за вегетационный период, с другой - биологической фиксацией азота микроорганизмами. Урожайность яровой пшеницы при разбросном и рядковом внесении удобрений составила 21,2 и 22,8 ц /га, а прибавка к контролю - соответственно 7,8 и 9,4 ц/га (58,2 и 70,1%). Высокая соломистость пшеницы (зерно:солома = 1:1,4) при рядковом внесении удобрений способствовала наибольшему выносу азота урожаем - 74 кг/га. При разбросном и локальном внесении пшеница потребляла 56 и 59 кг/га азота. Ежегодная отвальная обработка чернозема выщелоченного усиливала минерализацию органического вещества и азота почвы. В среднем за 3 года в слое почвы 040 см дефицит азота в контроле составил 21 кг/га, при внесении удобрений в рядки и локально - 10 и 6 кг/га. Следовательно, удобрения, внесенные в рядки при посеве с семенами и локально - на глубину 10-12 см, уменьшали в 2-3 раза дефицит азота в почве.

Выводы. 1. Эффективность действия минеральных удобрений в зависимости от способа их внесения была неоднозначной по годам и прямо зависела от запасов продуктивной влаги в метровом слое почвы и количества осадков за вегетационный период.

2. Действие разбросного и рядкового внесения удобрений на величину урожайности яровой пшеницы было одинаковым. Однако, с экономической точки зрения, удобрения под пшеницу целесообразно вносить в рядки с семенами при посеве.

3. Минеральные удобрения, усиливая минерализацию органического вещества и азота почвы, уменьшали в 2-3 раза его дефицит и обеспечивали урожайность пшеницы 25,0-28,0 ц/га при высоком уровне нитратного азота в почве.

внесенных разными способами, на урожайность пшеницы

Литература

1. Ландшафтное земледелие / под ред. Г.А. Романенко, А.Н. Каштанова. М., 1994. - 91 с.

2. Трапезников В.К. Физиологические основы локального применения удобрений. - М.: Наука, 1983. - 183 с.

3. Осипов В.Г., Булаев В.Е., Чумаченко И.Н. и др. Рекомендации по локальному внесению минеральных удобрений под основные сельскохозяйственные культуры. - М.: Колос, 1981. - 30 с.

4. Способы внесения минеральных удобрений под яровую пшеницу в Сибири: Рекомендации / РАСХН. - Сиб. отд-ние. - СибНИИЗХим. - Новосибирск. - 1991. - 40 с.

5. Кочергин А.Е. Условия азотного питания зерновых культур на черноземах Сибири // Агробиология, 1956, № 2. - С. 76-88.

6. Гамзиков Г.П. Азот в земледелии Западной Сибири. - М.: Наука, 1981. - 268 с.