Потребление зерновыми культурами азота почвы и удобрений в зависимости от доз и сроков внесения азотных удобрений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Потребление зерновыми культурами азота почвы и удобрений в зависимости от доз и сроков внесения азотных удобрений

Н.Н. Цыбулько,

Д.В. Киселева,

И.И. Жукова

Аннотации

В статье приводятся результаты изучения динамики потребления растениями ячменя и озимой ржи азота почвы и удобрений. Установлено, что в азотном питании зерновых культур преобладает азот почвенных запасов, доля которого в формировании урожая зерна достигает 80-86 % общего выноса элемента. Азот удобрений, внесенный в дозах 6-9 г/м 2 перед посевом ячменя и ранневесеннюю подкормку озимой ржи, используется растениями в основном (76-94 %) в начальный период вегетации - до фазы выхода в трубку включительно. При дробном применении удобрений поступление азота в растения происходит более равномерно в течение вегетации. Растения ячменя до фазы выхода в трубку поглощают 50-54 %, растения озимой ржи - 64-68 % азота от общей дозы внесения.

The article presents results of research into the dynamics of consumption of soil nitrogen and fertilizers by the plants of barley and winter rye. We have established that soil nitrogen dominates in the nitrogen feeding of grain crops. Its share in the formation of grain yield reaches 80-86% of the total output of the element. The nitrogen of fertilizers, applied in the doses of 6-9 g/m2 before the sowing of barley and during early-spring fertilizing of winter rye, is consumed by plants mainly (76-94 %) in the initial period of vegetation - until the phase of stem elongation inclusively. With fractional application of fertilizers, consumption of nitrogen by plants occurs more evenly during vegetation. Barley plants consume 50-54% of nitrogen until the phase of stem elongation, the plants of winter rye - 64-68 % of the total dose of applied nitrogen.

Введение

Проблема оптимизации круговорота азота в агроэкосистемах посредством сбалансированного применения удобрений продолжает оставаться актуальной, несмотря на то, что результаты, накопленные в этой области агрохимии, казалось бы, позволяют сделать однозначные выводы. Вместе с тем исследования, проведенные в последние годы в многолетних стационарных опытах, дают основание пересмотреть ряд представлений о направленности и количественном проявлении почвенных процессов азотного цикла [1]. ячмень азот удобрение

Цель работы - изучить динамику потребления растениями ячменя и озимой ржи азота почвы и удобрений, установить роли почвенного азота и азота удобрений в формировании урожая при разных дозах и сроках внесения азотных удобрений.

Анализ источников

Данные многих авторов [2, 3] свидетельствуют, что несмотря на высокую эффективность азотных удобрений, доля азота почвы в выносе элемента с урожаем обычно выше, чем из удобрений.

Исследования с меченными 15N азотными удобрениями показали, что коэффициент использования азота удобрений сельскохозяйственными культурами на разных почвах колеблется от 12 до 70 % [4, 5]. По обобщенным результатам 289 опытов зарубежных авторов этот показатель в среднем составляет 43 % [6].

Методы исследования

Объектом исследований являлась дерново-подзолистая супесчаная почва на водно-ледниковых рыхлых супесях. Содержание общего азота в почве составляло 988 мг/кг почвы. Запасы потенциально усвояемого азота (Nусв.), включающего азот нитратов, обменного аммония и минерализуемых органических соединений, в 0-25 см слое почвы колебались по годам в пределах 146,7-153,2 кг/га, в среднем составляли - 150,0 кг/га. Около 50 % от запаса Nусв. занимали минеральные соединения азота (Nмин.), включающие нитратный и аммонийный азот.

Исследования проводили методом постановки микрополевого опыта, лабораторно-аналитических и статистико-математических методов. Микрополевой опыт закладывали в полевых условиях. Размер учетных микроделянок 0,25 м 2. В опыте возделывали яровой ячмень и озимую рожь. Схема опыта включала следующие варианты: 1. Р 6К 12 - фон; 2. Фон + N6; 3. Фон + N9; 4. Фон + N6 + N3//; 5. Фон + N9 + N3//. Дозы азотных удобрений приведены из расчета г/м 2.

Азотные удобрения в форме карбамида, меченого изотопом 15N, вносили в виде водного раствора в следующие сроки: N - перед посевом ячменя и в период возобновления весенней вегетации озимой ржи; N// -фаза выхода в трубку растений. Степень обогащения азота 15N - 25,0-26,8 %. Фосфорные и калийные удобрения вносили общим фоном перед посевом.

Полученные данные обрабатывали методами дисперсионного и корреляционно-регрессионного анализов по Б.А. Доспехову [7].

Основная часть

Установлено, что интенсивность потребления и включения азота в продукционный процесс определяется почвенными условиями, биологическими особенностями зерновых культур, дозами и сроками применения азотных удобрений. Результаты исследований показали, что 76-77 % азота удобрений, внесенного перед посевом ячменя (варианты 2 и 3), растения потребили в период всходов - фаза выхода в трубку. При дробном применении удобрений (варианты 4 и 5) поступление азота в растения происходит более равномерно в течение вегетации. До фазы выхода в трубку поглощается 50-54 % азота от внесенного (рис. 1).

Ячмень Озимая рожь

Рис. 1. Динамика потребления азота удобрений ячменем и озимой рожью в зависимости от доз и сроков их внесения

Применение в ранневесеннюю подкормку озимой ржи (фаза кущения) 6-9 г/м 2 азота удобрений (варианты 2 и 3) показало, что на 84-97 % он используется растениями в начальный период вегетации - от фазы кущения до выхода в трубку (включительно). При дробном применении удобрений (варианты 4 и 5) поступление азота в растения озимой ржи происходит равномернее. До фазы выхода в трубку поглощается 64-68 % азота, а от фазы выхода в трубку до созревания - 32-36 % азота от общей дозы внесения.

Полученные данные свидетельствуют о преимущественном значении почвенного азота в питании растений. При содержании общего азота в зерне ячменя 1,96-2,75 %, в соломе - 0,69-0,92 % вынос общего азота с урожаем основной и побочной продукции ячменя колебался в зависимости от уровней азотного питания от 10,01 до 22,80 г/м 2. При внесении азотных удобрений величина потребления азота возросла по отношению к фону РК в 1,4-2,3 раза. Наибольший вынос азота (22,80 г/м 2) отмечен при внесении N12 в два приема (N9 - до посева + N3 - в фазу выхода в трубку). Дробное применение N9 (вариант 4) существенно увеличило потребление азота по отношению к варианту с однократным применением той же дозы удобрений.

В целом в формировании урожая основной и побочной продукции ячменя удельный вес азота удобрений составил 14-17 %, почвенного азота - 83-86 %. Наиболее низкое относительное участие (около 14 %) азота удобрений было в варианте с однократным применением перед посевом N9. Увеличение уровня азотного питания до N12 способствовало повышению доли азота удобрений в общем выносе до 17 % (рис. 2).

Ячмень Озимая рожь

Рис. 2. Вынос азота почвы и азота удобрений ячменем и озимой рожью в зависимости от доз и сроков внесения азотных удобрений

На озимой ржи влияние азотных удобрений на потребление азота растениями было таким же, как на ячмене. В фазу выхода в трубку величина поглощения его изменялась от 6,02 до 12,26 г/м 2. В варианте с ранневесенней подкормкой N6 (60 кг/га) азот удобрений в общем выносе составил 18,8 %, а при повышении дозы до N9 (90 кг/га) - 20,9 %.

Содержание азота в зерне озимой ржи колебалось от 1,74 до 2,31 %, в соломе - от 0,68 до 0,99 %. С урожаем основной и побочной продукции вынос его колебался от 10,36 (на фоне Р 6К 12) до 20,12 г/м 2 (в варианте Р 6К 12N90+N30//). За счет азотных удобрений величина потребления азота увеличилась в 1,5-1,9 раза. Наиболее высокий вынос его (20,12 г/м 2) отмечен при внесении N12 в два приема (N9 - в ранневесеннюю подкормку + N3 - в фазу выхода в трубку). Дробное применение N9 существенно увеличило потребление азота удобрений по отношению к однократному применению той же дозы. В урожае основной и побочной продукции озимой ржи удельный вес азота удобрений составил в зависимости от доз и сроков его внесения в среднем 15-19 %, почвенного азота - 81-85 %.

Метод меченых атомов позволил определить роль почвенного и внесенного азота в урожае не только по фенологическим фазам, но и по отдельным структурам растения (таблица). Установлено, что урожай зерна ячменя на 83-86 % образуется за счет азота почвы и на 14-17 % за счет азота удобрений. Урожай озимой ржи также на 80-86 % формируется за счет почвенного азота и на 14-20 % - за счет внесенного азота. Поскольку долевое участие азотных удобрений в формировании урожая основной и побочной продукции невысокое, то возникает вопрос, каким образом они способствуют существенному росту продуктивности сельскохозяйственных культур? Установлено, что азот удобрений в большей мере расходуется на образование зерна, чем соломы. В зерне было сконцентрировано от 68 до 72% всего поглощенного растениями меченого азота удобрений. Приводятся данные [8], что в отдельные годы в зерне концентрируется до 85 % общего выноса 15N.

Вынос азота почвы и удобрений основной и побочной продукцией зерновых культур

Примечание: Над чертой - вынос в г/м 2, под чертой - вынос в % от общего.

Заключение

На дерново-подзолистой супесчаной почве в азотном питании зерновых культур преобладает азот почвенных запасов, доля которого в формировании урожая зерна достигает 80-86 % общего выноса элемента. Азот удобрений, внесенный в дозах 6-9 г/м 2 (60-90 кг/га) перед посевом ячменя и ранневесеннюю подкормку озимой ржи, используется растениями в основном (76-94 %) в начальный период вегетации - до фазы выхода в трубку включительно. При дробном применении удобрений поступление азота в растения происходит более равномерно в течение вегетации. Растения ячменя до фазы выхода в трубку поглощают 50-54 %, растения озимой ржи - 64-68 % азота от общей дозы внесения.

Литература

1. Никитишен, В.И. Развитие представлений в области изучения круговорота азота в агроэкосистемах на основе многолетних полевых опытов / В.Н. Никитишен // Проблемы агрохимии и экологии. - 2008. - № 1. - С. 7- 12.

2. Ефимов, В.Н. Использование азота почвы и удобрений растениями ячменя на дерново-подзолистых супесчаных почвах разной степени окультуренности / В.Н. Ефимов, А.И. Осипов, Е.Ф. Чеснокова // Агрохимия. - 1985. - № 7. - С. 3-7.

3. Семененко, Н.Н. Влияние уровня плодородия дерново-подзолистых песчаных почв на использование азота почвы и удобрений ячменем / Н.Н. Семененко, Л.Ю. Полонская // Применение 15N в агрохимических исследованиях. - Новосибирск, 1988. - С. 61-63.

4. Кудеяров, В.Н. Цикл азота в почве и эффективность удобрений / В.Н. Кудеяров. - М.: Наука, 1989. - 215 с.

5. Цыбулько, Н.Н. Азотное питание озимой ржи и баланс азота удобрений в системе почва-растение в зависимости от доз, сроков и способов применения азотных удобрений / Н.Н. Цыбулько // Агрохимия. - 1996. - № 5. - С. 8-15.

6. Hauck, R. D. Nitrogen fertilizers effects on nitrogen cycle processes / R. D. Hauck // Terrestrial nitrogen cycles: Ecol. Bull. Stockholm. - 1981. - № 33. - Р. 551-562.

7. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.

8. Гамзиков, Г.П. Баланс и превращение азота удобрений / Г.П. Гамзиков, Г.И. Кострик, В.Н. Емельянова. - Новосибирск: Наука, 1985. - 161 с.

Размещено на Allbest.ru