Оценка вклада люцерны в азотный фонд чернозема выщелоченного Прикубанской низменности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оценка вклада люцерны в азотный фонд чернозема выщелоченного Прикубанской низменности

Введение

люцерна удобрение азот чернозем

Е.Н. Мишустин и А.В. Петербургский [1], отмечая значительную роль азота в питании растений, поставили этот элемент на первое место по положительному действию на урожай сельскохозяйственных культур. Авторы приводят примерный подсчет ежегодного его выноса (100-110 млн. т), притом, что химическая промышленность Российской Федерации в 2016 г. произвела азотных удобрений около 9,38 млн. т (в пересчете на 100%-й азот). По сравнению с предыдущим годом рост объема их производства составил 8,5%, но на Российский рынок поставлено только около 3,76 млн. т, при этом доля аммонийной селитры для сельского хозяйства составляет 58%. Ситуация по внесению минеральных удобрений под сельскохозяйственные культуры в России постепенно улучшается, однако их вносят 49 кг/га, что недостаточно, а удобряемая площадь составляет 53% от общей посевной [2].

Поэтому в настоящее время по-прежнему остаются актуальными высказывания основоположника отечественной агрохимической науки академика Д.Н. Прянишникова, который отмечал, что, независимо от объема производства минеральных удобрений, нечего и думать, что азотный вопрос можно решить только с помощью химической промышленности. В значительной степени он должен быть решен при помощи азотособирателей, т. е. биологическим путем [3].

В длительных опытах с удобрениями практически либо отсутствуют, либо не обобщены данные по накоплению в почве органического вещества, общего и биологического азота при возделывании люцерны, которые необходимы для разработки эффективных и экологичных систем удобрения с учетом почвенно-климатических условий региона. Поэтому исследования по выявлению вклада биологического азота в почву при выращивании люцерны для исключения применения необоснованно высоких доз азотных удобрений актуальны.

Цель исследований - установление влияния видов и норм минеральных удобрений на накопление органического вещества, общего и биологического азота и роли люцерны в обогащении чернозема, выщелоченного азотом при выращивании этой культуры в 11-польном зернотравяно-пропашном севообороте в условиях Прикубанской низменности.

Объекты и методы исследования

В стационарном многолетнем опыте кафедры агрономической химии Кубанского ГАУ изучали влияние длительного применения минеральных удобрений под культуры севооборота в учебном хозяйстве «Кубань», расположенном в центральной агроклиматической зоне Краснодарского края.

Объекты исследований: растения люцерны 1-го года жизни сорта Фея; нормы удобрений; чернозем выщелоченный слабогумусный сверхмощный легкоглинистый на лессовидных тяжелых суглинках (в соответствии с «Классификацией почв России» [4], - агрочернозем глинисто-иллювиальный). Отличительным признаком такого чернозема служит низкое содержание гумуса, небольшая концентрация минерального азота, вымытость (выщелоченность) из гумусового горизонта карбонатов и наличие углекислых солей (карбонатов) между нижней границей их нахождения и глубиной вскипания почвы от соляной кислоты (10%).

Результаты исследований

До закладки стационарного опыта содержание общего азота в пахотном и в подпахотном слоях почвы было равно 2400 и 2000 мг/кг, соответственно. После завершения третьей ротации севооборота в черноземе выщелоченном на варианте без удобрений, по данным А.Х. Шеуджена [5], отмечено снижение содержания азота, соответственно, до 2250 и 1900 мг/кг, что связано с его выносом с урожаем сельскохозяйственных культур, газообразными потерями вследствие денитрификации и с вымыванием незакрепленного азота выпадающими атмосферными осадками.

Рассматриваем наиболее контрастные варианты опыта, где минеральные удобрения применяли под предшествующую культуру - кукурузу, выращиваемую на зерно. Нормы минеральных удобрений: единичная (111) - N₃₀Р₃₀К₂₀, двойная (222) - N₆₀Р₆₀К₄₀ и тройная (333) - N₉₀Р₉₀К₆₀, а также виды: азотные N₆₀ - (200), фосфорные Р₆₀ - (020) и калийные К₄₀ - (002), -оказывали последействие на пищевой режим чернозема выщелоченного, что сказалось на урожайности зеленой массы люцерны (табл. 1).

Урожайность сухой зеленой массы люцерны на контроле составила 0,87 т/га. Двойные нормы азотного (200), фосфорного (020) и калийного (002) удобрения повысили показатель до 1,14; 1,09 и 1,05 т/га, что выше контроля, соответственно, на 31,0; 25,3 и 20,7 %. Дальнейшему повышению продуктивности культуры способствовали дифференцированные нормы полного минерального удобрения. Его одинарные, двойные и тройные нормы (111; 222 и 333) обеспечили по отношению к контролю существенную прибавку урожая зеленой массы культуры: соответственно, на 0,38; 0,50 и 0,55 т/га (43,7; 57,5 и 63,2 %).

Последействие минеральных удобрений на урожай культуры определялось прежде всего уровнем минерального питания растений люцерны. В период проведения исследований агрометеорологические условия были различными. В целом они были близкими к оптимальным, что позволило при таком уровне минерального питания [6] не только сформировать высокую продуктивность, но и обеспечить существенный валовой сбор основной продукции. Азотные (200), фосфорные (020) и калийные (002) удобрения обеспечивали валовой сбор сухой зеленой массы люцерны от 0,018 до 0,016 т/га, а нормы полного минерального удобрения (111; 222 и 333) - 0,020; 0,022 и 0,023 т/га, соответственно.

Таблица 1. Влияние норм и видов минеральных удобрений на накопление органического вещества, общего и биологического азота при возделывании люцерны 1-го года жизни, выращиваемой под покровом ярового ячменя

* по Е.П. Трепачеву [7].

**Нормативы для определения вклада биологического азота бобовых культур в баланс азота в России [8].

В биомассе растений люцерны суммарное накопление общего азота зависело не только от применяемых азотных, фосфорных и калийных (200; 020 и 002) удобрений - 147; 138 и 131 кг/га, но и различных норм (111; 222 и 333) полного минерального удобрения - 164; 180 и 189 кг/га, соответственно.

С использованием нормативов - усредненного коэффициента пересчета сухой массы пожнивно-корневых остатков [8], органического вещества для многолетних трав и нормативов для определения вклада биологического азота бобовых культур в баланс азота [7] было зафиксировано накопление биологического азота с учетом коэффициента азотфиксации в основной продукции и пожнивно-корневых остатках. Суммарное количество общего и биологического азота в почве под люцерной первого года жизни в зависимости от норм (111; 222 и 333) удобрений составило 124; 137; 143 кг/га, что выше контроля на 36; 49 и 55 кг/га. Этот же показатель от азотных, фосфорных и калийных (200; 020 и 002) удобрений несколько ниже: соответственно, 111; 104 и 99 кг/га. Однако относительно контроля количество общего и биологического азота в почве под растениями люцерны первого года жизни больше: увеличение составило 23; 16 и 11 кг/га (26,1; 18,2 и 12,5 %).

Таким образом, расчеты по определению общего и биологического азота в почве, массы сухого органического вещества в пожнивно-корневых остатках растений позволили установить, что эти показатели существенно изменяются при внесении азотных, фосфорных и калийных удобрений, а также дифференцированных норм минеральных удобрений. На посевах люцерны суммарное накопление общего азота в биомассе растений составляет 114 кг/га, 147, 138, 131, 164, 180 и 189 кг/га, а биологического, с учетом коэффициента азотфиксации, - 34 кг/га, 41, 38, 36, 45, 51 и 52 кг/га. Суммарное накопление биологического азота в надземной биомассе люцерны изменялось в сторону увеличения в зависимости от видов удобрений на 20,5; 11,8 и 5,9 %, а от норм, соответственно, на 32,4; 50,0 и 52,9 % по отношению к контролю. Суммарное количество общего и биологического азота на черноземе выщелоченном в 11-польном зернотравяно-пропашном севообороте в условиях Прикубанской низменности при выращивании люцерны под покровом ярового ячменя составило 88 кг/га, 111, 104, 99, 124, 137 и 143 кг/га.

Список использованных источников

1. Мишустин Е.Н., Петербургский А.В. «Биологический» азот в сельском хозяйстве. - М.: Наука. - 1967. - С. 5-13.

2. Москва П. Сплошная химия // Аграрный бизнес-журнал «Моя Сибирь». - 2017 № 10. - С. 28-32.

3. Прянишников Д.Н. Избранные сочинения. В 3 т. - М.: Колос. - 1965. Т. 1. - 767 с., Т. 2. - 708 с., Т. 3. - 640 с.

4. Классификация и диагностика почв России. - Смоленск: Ойкумена. - 2004. - 342 с.

5. Шеуджен А.Х. Агробиогеохимия чернозема. 2-е изд., доп. и перераб. - Майкоп: Полиграф-ЮГ. - 2018. - 308 с.

6. Шеуджен А.Х., Онищенко Л.М., Осипов М.А. и др. Минеральное питание и удобрение люцерны: монография / под ред. А.Х. Шеуджена. - Краснодар: КубГАУ. - 2015. - 189 с.

7. Трепачёв Е.П. Агрохимические аспекты биологического азота в современном земледелии. - М. - 1999. - 532 с.

8. Нормативы для определения вклада биологического азота бобовых культур в баланс азота в России. - М.: ЦИНАО. - 2013. - 44 с.

Размещено на Allbest.ru