Изменения запасов азота почвы и его форм под влиянием минеральных и органических удобрений

Литература

1. Джанаев З.Г. Агрохимия и биология почв юга России / Под ред. академика РАСХН В.Г. Минеева. - М.: Изд-во МГУ, 2008. - 528 с.

2. Цховребов В.С., Есаулко А.Н., Новиков А.А. Современные проблемы плодородия почв Ставрополья // Агрохимический вестник, 2017, № 4. - С. 3-7.

3. Зинченко М.К., Стоянова Л.Г., Щукин И.М. Количественная оценка микробного сообщества, трансформирующего соединения азота, в агроценозах серой лесной почвы // Достижения науки и техники АПК, 2013, № 4. - С. 17-19.

4. Мерзлая Г.Е. Биологические факторы в системах удобрения // Агрохимия, 2017, № 10. - С. 24-36.

5. Щербаков А.П., Дудкина А.Г., Кузнецова Г.И. Влияние удобрений на биологическую активность выщелоченного чернозема / Проблемы почвоведения, агрохимии и мелиорации почв. - Воронеж: Воронежское отделение ВОП РАН, 1973. - С. 163-171.

6. Петрова Л.Н., Менькина Е.А. Биологическая активность почв на разных таксонах агроландшафта байрачных лесостепей Ставропольской возвышенности / Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям Тезисы докладов Всероссийской конференции, посвященной 75-летию Почвенного института им. В.В. Докучаева. - М., 2002. - С. 242-243.

7. Вернадский В.И. Об участии живого вещества в создании почв / Труды по биогеохимии и геохимии почв. - М.: Наука, 1992. - С. 282-301.

8. Петербургский А.В. Корневое питание растений. - М.: Сельхозгиз, 1957. - 161с.

9. Менькина Е.А. Микробиологическая активность чернозема обыкновенного разного сельскохозяйственного назначения // Известия Оренбургского ГАУ, 2017, № 4 (66). - С. 203-206.

10. Минеев В.Г. Развитие фундаментальных исследований по эколого-функциональной роли агрохимии в агроце-нозе / Развитие почвенно-экологических исследований. - М.: Изд-во МГУ, 1999. - С. 9-20.

11. Методы почвенной микробиологии и биохимии / Под ред. Д.Г. Звягинцева. - М.: Изд-во МГУ, 1991. - 304 с.

12. Хазиев Ф.Х. Ферментативная активность почв / Методическое пособие. - М.: Наука, 1976. - 180 с.

13. Шустикова Е.П., Шаповалова Н.Н. Действие и последействие длительного внесения минеральных удобрений на продуктивность севооборота и баланс макроэлементов на черноземе обыкновенном // Агрохимия, 2015, № 8. - С. 49-56.

УДК 631.416.1

DOI 10.24411/0235-2516-2018-10037

ИЗМЕНЕНИЯ ЗАПАСОВ АЗОТА ПОЧВЫ И ЕГО ФОРМ ПОД ВЛИЯНИЕМ МИНЕРАЛЬНЫХ И ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ

А.Ж. Баиров, к.с.-х.н., Х.Т. Нуриддинова, Ш.А. Жураев

Узбекский НИИ почвоведения и агрохимии, e-mail: abdunabi52@yandex. com, nuriddinova.hurshida@mail.ru, shuxrat.jurayev.87@mail.ru

В коротко ротационном севообороте «хлопчатник - хлопчатник - озимая пшеница» изучено влияние сочетания различных доз органического удобрения (навоз) с минеральными удобрениями на запасы азота и его форм в орошаемом типичном сероземе. Выявлено, что применение только минеральных удобрений приводит к снижению общих запасов азота в почве, хотя наблюдается увеличение запасов минерального и легкогидролизуемого азота, в основном за счет значительного снижения запаса трудногидролизуемого азота. Сочетание навоза 5 т/га с полным минеральным удобрением также не обеспечивает бездефицитного баланса общих запасов азота. При этом запасы минеральной и легкогидролизуемой форм азота увеличиваются в большей мере, чем при внесении только минеральных удобрений, а дефицит трудногидролизуемой и негидролизуемой форм значительно сокращается. Повышение дозы навоза до 10 т/га обеспечивает положительный баланс общих запасов азота, в основном за счет увеличения запасов минеральной и легкогидролизуе-мой форм. При дальнейшем повышении дозы навоза до 20 т/га достигается положительный баланс общих запасов азота за счет увеличения запасов всех его форм.

Ключевые слова, орошаемый типичный серозем, севооборот, хлопчатник, озимая пшеница, минеральные удобрения, навоз, запасы азота, урожайность.

CHANGES OF SOILS OF NITROGEN SOIL AND ITS FORMS UNDER INFLUENCE OF MINERAL

AND ORGANIC FERTILIZERS

Ph.D. A.J. Bairov, Kh.T. Nuriddinova, Sh.A. Juraev

Uzbekistan Scientific-Research Institute for Soil Science and Agrochemistry, e-mail: abdunabi52@yandex.com, nuriddinova.hurshida@mail.ru, shuxrat.jurayev.87@mail.ru

In a short rotation «cotton - cotton - winter wheat» studied the effect of a combination of different doses of organic fertilizer (manure) with mineral fertilizers on nitrogen stocks and its forms in irrigated typical serozem (gray soil). It was found that the use of only mineral fertilizers leads to a reduction in the total nitrogen storage in the soil, although there is an increase in mineral and readily hydrolyzable nitrogen reserves, mainly due to a significant reduction in the reserves of hardly hydrolyzable nitrogen. The combination of manure 5 t/ha with full mineral fertilizer also does not ensure a non-deficit balance of total nitrogen reserves. At the same time, the reserves of mineral and easily hydrolyzable forms of nitrogen increase more than when only mineral fertilizers are introduced, and the scarcity of hardly hydrolyzable and non-hydrolyzable forms is significantly reduced. Increasing the manure dose to 10 t/ha provides a positive balance of total nitrogen reserves, mainly due to an increase in the reserves of mineral and easily hydrolyzed forms. With a further increase in the manure dose of up to 20 t/ha, a positive balance of total nitrogen reserves is achieved by increasing the reserves of all its forms.

Keywords, irrigated typical serozem (gray soil), crop rotation, cotton, winter wheat, mineral fertilizers, manure, nitrogen reserves, productivity.

В Узбекистане вместо ранее практиковавшихся хлопково-люцерновых севооборотов внедрены коротко ротационные трехпольные севообороты «хлопчатник - хлопчатник - озимая пшеница», что требует уточнения доз применения минеральных и органических удобрений и их соотношений в целях оптимизации питания культур севооборота и сохранения плодородия почвы. В ряде исследований по изучению влияния систем применения удобрений в севооборотах на плодородие почвы отмечается, что минеральные, органоминеральные и органические системы удобрения по-разному влияют на плодородие почв [1-5]. Органические остатки культур, возделываемых в севообороте, полностью не могут компенсировать минерализацию гумуса в почве, и поэтому без дополнительного внесения органических и минеральных удобрений только одно чередование культур не даст ожидаемого эффекта. Одностороннее же применение минеральных систем удобрения приводит к уменьшению содержания общего углерода почвы, органического вещества и снижению ее плодородия, применение же только навоза приводит к сохранению и некоторому накоплению в ней гумуса.

При высокой насыщенности севооборота удобрениями урожайность культур и вынос элементов питания повышается, но баланс элементов питания в почве складывается отрицательно [6]. Наибольшие потери гумуса и общего азота в почве под сельскохозяйственными культурами, наблюдается на фоне внесения низких доз минеральных удобрений, минимальные - на фоне совместного внесения минеральных удобрений и навоза [7]. Органическая и ор-ганоминеральная системы стабилизируют и сохра-

няют содержание гумуса в почве [5]. Проблемы оптимизации минерального питания сельскохозяйственных растений путем регулирования азотного режима почв, как за счет агротехнических приемов, так и активного использования органических и минеральных удобрений, биологического азота и других его источников также актуальна [8-12].

Цель исследования - изучение влияния различных доз навоза в сочетании с полным минеральным удобрением (КРК) на запасы азота и его форм, урожайность культур в орошаемом типичном сероземе в условиях коротко ротационного севооборота «хлопчатник - хлопчатник - озимая пшеница».

Объекты и методы исследования. Исследования проводили в условиях полевого опыта на сред-несуглинистом староорошаемом типичном сероземе в коротко ротационном севообороте «хлопчатник -хлопчатник - озимая пшеница», по схеме 2:1. Высевали сорт хлопчатника С-6524 (1-й и 2-й годы) и озимой пшеницы (3-й год) Замин-1. Варианты опыта: 1) КоРоКо; 2) КоРшКюо; 3) ^ооРшКюо (для озимой пшеницы КшР^Кбо) - фон; 4) Фон + навоз, 5 т/га; 5) Фон + навоз, 10 т/га; 6) Фон + навоз, 20 т/га. Полуперепревший навоз КРС в дозах 10 и 20 т/га распределяли в севообороте следующим образом: в первый год опыта под хлопчатник - 5 и 10 т/га и третий под озимую пшеницу также 5 и 10 т/га под зябь. Дозу навоза 5 т/га вносили в два приема в период бутонизации первого года возделывания хлопчатника - 2,5 т/га и третий год, в период трубкования озимой пшеницы 2,5 т/га в сочетании с минеральными удобрениями. В конце вегетации растений отбирали почвенные образцы, в которых определяли общий азот по методу Къельдаля, азот -по Воробьеву в модификации Шконде и Королевой.

Баланс запасов общего азота и его форм в староорошаемом типичном сероземе _в конце ротации севооборота, кг/га_

Вариант Глубина, см Азот

общий минеральный органический

легкогидролизуемый трудногидролизуемый негидролизуемый

Исходные запасы 0-30 4408,3 138,2 378,6 1173,5 2718,0

30-50 2556,8 60,1 213,2 616,1 1667,4

0-50 6965,1 198,3 591,8 1789,6 4385,4

Баланс запаса азота в конце ротации севооборота

№Р0К0 0-30 -99,8 -35,7 -11,5 -46,5 -6,1

30-50 -13,6 -0,3 -8,2 -3,5 -1,6

0-50 -113,4 -36 -19,7 -50 -7,7

Р140К100 0-30 -122,9 -23,8 -20,4 -73,7 -5

30-50 -13,6 0 -4,4 -1,9 -7,3

0-50 -136,5 -23,8 -24,8 -75,6 -12,3

^00Р140К100 0-30 -53,8 +7,7 +2,3 -58,4 -5,4

30-50 +8,2 +5,2 +4,9 -1,4 -0,5

0-50 -45,6 +12,9 +7,2 -59,8 -5,9

№00Р140Кю0 + навоз, 5 т/га 0-30 -23 +9,6 0 -27,6 -5

30-50 +16,3 +10,6 +4,4 +0,8 +0,5

0-50 -6,7 +20,2 +4,4 -26,8 -4,5

№00Р140Кю0 + навоз, 10 т/га 0-30 +19,2 +16,5 +1,9 +0,4 +0,4

30-50 +19 +10,6 +5,2 +1,4 +1,9

0-50 +38,2 +27,1 +7,1 +1,8 +2,3

№00Р140Кю0 + навоз, 20 т/га 0-30 +53,8 +24,2 +14,6 +3,8 +11,1

30-50 +27,2 +18,8 +1,6 +4,1 +2,7

0-50 +81 +43 +16,2 +7,9 +13,8

Результаты. Азотный фонд сероземов представлен в основном органическими соединениями (96-97%) [10]. При этом состав азотного фонда сероземов отличается от черноземов. В сероземах в пахотном слое почвы содержание негидролизуемого азота составляет 5960%, трудногидролизуемого 18-22%, легкогидролизуемого 16-17%, минерального 3-5% [10]. В черноземах его содержание колеблется в пределах 74-80%, трудногидролизуемого 13-17%, легкогидролизуемого 6-8%, минерального 1,1-3,0% [11, 12].

Как видно из вышеприведенных данных, азотный фонд сероземов отличается значительно меньшим содержанием устойчивых к минерализации трудно- и негидролизиемых соединений азота и существенно большим содержанием легкогидролизуемых соединений и минерального азота.

В наших исследованиях применение минеральных удобрений и их сочетание с навозом в коротко ротационном севообороте «хлопчатник - хлопчатник - озимая пшеница» оказало не одинаковое влияние на запасы общего азота в почве. Перед закладкой опыта запасы общего азота в 0-50 см слое почвы составляли 6965,1 кг/га. Применение навоза в дозах 10 и 20 т/га в сочетании с КРК в конце ротации севооборота обеспечивали прирост запасов общего азота в 0-50 см слое почвы, соответственно на 38,2 и 81,0 кг/га по сравнению с исходным. При дозе

навоза 5 т/га в сочетании с КРК баланс азота складывался не большим дефицитом (-6,7 кг/га), тогда как в варианте только минеральных удобрений (ЫРК) дефицит азота был значительным - 45,6 кг/га (таблица).

Минеральные и органические удобрения влияли и на запасы форм азота в почве. При применении только минеральных удобрений, несмотря на дефицит (-53,8 кг/га) общего азота в пахотном слое, в конце ротации севооборота запасы минерального и легкогидролизуемого азота имели положительный баланс как в пахотном, так и в подпахотном слоях. Трудногидролизуемая и негидролизуемая формы азота имели дефицитный баланс. При этом в 0-50 см слое наибольшая убыль азота (-59,8 кг/га) наблюдалась в трудногидролизуемой форме, причем основная часть его (-58,4 кг/га) приходилась на пахотный слой. В негидролизуемой форме убыль азота была небольшой как в пахотном (-5,4 кг/га), и так в подпахотном (-0,5 кг/га) слоях.

Применение навоза в дозе 5 т/га в период вегетации растений в сочетании с минеральными удобрениями привело к положительному балансу минеральной и легкогидролизуемой форм как в пахотном, так и в подпахотном слоях. При этом трудно-гидролизуемая и негидролизуемая формы азота в пахотном - небольшое положительное сальдо.

Применение навоза в дозе 10 т/га в сочетании с минеральными удобрениями обеспечивало положи-

тельный баланс общего, минерального и легкогид-ролизуемого азота, а баланс трудногидролизуемой и негидролизуемой форм азота уравновесился. В этом варианте запасы минерального азота в пахотном и подпахотном слоях увеличились на 16,5 и 10,6 кг/га, легкогидролизуемого соответственно на 1,9 и 5,2 кг/га. Запасы трудногидролизуемого и негидролизу-емого азота увеличились лишь на 1,8 и 2,3 кг/га, соответственно.

Применение навоза в дозе 20 т/га в сочетании с минеральными удобрениями привело к положительному балансу общего азота и всех его форм. Наибольшая прибыль запасов азота наблюдалась в минеральной форме азота как в пахотном (24,2 кг/га), так и в подпахотном (18,8 кг/га) слоях. Прибыль легкогидролизуемой, трудногидролизуемой и негидролизуемой форм азота в пахотном слое составила, соответственно 14,6; 3,8 и 11,1 кг/га, а в подпахотном 1,6; 4,1 и 2,7 кг/га. Таким образом, применение навоза в дозе 20 т/га в сочетании с полным минеральным удобрением увеличивало запасы не только минерального и легкогидролизуемого азота, но и стойких к гидролизу трудногидролизуемой и негидролизуемой форм.

Таким образом, в условиях коротко ротационного севооборота «хлопчатник -хлопчатник - озимая пшеница» на староорошаемых типичных сероземах применение только минеральных удобрений приводит к дефицитному балансу общих запасов азота, при этом запасы минерального и легкогидролизуемого азота увеличиваются в основном за счет трудногидролизуемой формы, при небольшом снижении запасов негидролизуемой. Сочетание навоза 5 т/га с ЫРК также не обеспечивает бездефицитного баланса общих запасов азота. В то же время способствует сокращению дефицита трудногидролизуемой и негидролизуемой форм и значительному увеличению запасов минерального и легкогидролизуемого азота. Повышение дозы навоза до 10 т/га на фоне ЫРК обеспечивает положительный баланс общих запасов азота в основном за счет увеличения запасов минерального и легкогидролизуемого азота и небольшой прибыли трудногидролизуемой и негидролизуемой форм. Дальнейшее повышение дозы навоза до 20 т/га на фоне ЫРК приводит к положительному балансу как общих запасов азота, так и всех его форм.

Литература

1. Сидоренко, В.И., Столяров А.И., Суетов В.П. Влияние удобрений и обработки почвы на свойства выщелоченного чернозема Кубани. Урожай озимой пшеницы и его качество при орошении // Труды КубГАУ, 1994, Вып. 339 (367). -С. 56-68.

2. Носко Б.С., Бабынин В.И., Гладких Е.Ю. Последействие удобрений на физико-химические и агрохимические свойства чернозема типичного // Агрохимия, 2012, № 4. - С. 3-13.

3. Слюсарев В.Н., Онищенко Л.М., Швец Т.В. Характеристика некоторых аспектов плодородия чернозема выщелоченного Западного Предкавказья // Политематический сетевой электронный научный журнал КубГАУ, 2013, № 89. - С. 916-932.

4. Фаизова В.И., Цховребов В.С., Никифорова А.М., Калугин Д.В. Изменение физико-химических показателей чернозема Центрального Предкавказья при сельскохозяйственном использовании // Агрохимический вестник, 2017, № 4. - С. 17-19.

5. Завьялова Н.Е. Гумусное состояние дерново-подзолистых почв Предуралья при различном землепользовании / Влияние длительного применения удобрений на органическое вещество почв. - М.: ВНИИА, 2010. - С. 120-130.

6. Мязин Н.Г., Брехов П.Т., Луценко Р.Н. Агроэкологический мониторинг при длительном применении агрохимических средств в севообороте лесостепи ЦЧЗ / Результаты длительных исследований в системе Географической сети опытов с удобрениями Российской Федерации. Вып. 2. - М.: ВНИИА, 2012. - С. 246-267.

7. Минакова О.А., Громовик А.И., Александрова Л.В. Прогноз азотного и гумусного состояния чернозема, выщелоченного в зерносвекловичном севообороте лесостепи ЦЧР // Сахарная свекла, 2010, № 1. - С. 19-21.

8. Соловиченко В.Д., Самыкин В.Н., Логвинов И.В. Влияние севооборотов, способов обработки почвы и удобрений на плодородие почвы и продуктивность сельскохозяйственных культур / Результаты длительных исследований в системе Географической сети опытов с удобрениями Российской Федерации (К 70-летию Геосети); под ред. В.Г. Сычева. - М.: ВНИИА, 2011. - С. 212-221.

9. Завалин А.А., Благовещенская Г.Г., Шмырева Н.Я, Чернова Л.С., Соколов О.А., Алферов А.А., Самойлов Л.Н. Современное состояние проблемы азота в мировом земледелии // Агрохимия, 2015, № 5. - С. 83-95.

10. Рискиева Х.Т. Азот в почвах зоны хлопкосеяния Узбекистана. - Ташкент: Фан, 1989. - 147 с.

11. Новиков А.А. Формирование азотного фонда основных подтипов черноземов юга России // Научный журнал КубГАУ, 2012, № 78(04). - С. 2-11.

12. Щербаков А.П., Рудай И.П. Плодородие почв, круговорот и баланс питательных веществ. - М.: Колос, 1983. -189 с.