Эффективность азотных и калийных удобрений на антропогенно преобразованной торфяной почве при возделывании многолетних бобово-злаковых трав

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Эффективность азотных и калийных удобрений на антропогенно преобразованной торфяной почве при возделывании многолетних бобово-злаковых трав

Н.Н. Цыбулько

А.А. Зайцев

А.В. Шашко

Вследствие осушения, длительного и интенсивного сельскохозяйственного использования возникла проблема трансформации агроландшафтов с органогенными почвами. В структуре почвенного покрова мелиорированных земель появились новые разновидности торфяных почв с уменьшающимся содержанием органического вещества. В результате эти земли стали представлять собой сложные почвенные комбинации, различающиеся водно-воздушным режимом, содержанием органического вещества и другими свойствами [2]. На месте торфяных почв образовались антропогенно преобразованные почвы, которые согласно классификации отнесены к дегроторфоземам разной степени минерализации [3].

В настоящее время площади антропогенно преобразованных торфяных почв составляют около 200 тыс. га, ежегодно увеличиваются и по прогнозу в перспективе могут достигнуть 350 тыс. га и более [4]. По уровню содержания органического вещества, водно-физическим и агрохимическим свойствам эти почвы значительно отличаются как от торфяных, так и от минеральных почв [5].

За последние годы проведено ряд исследований, в которых изучались режимы минерального питания отдельных сельскохозяйственных культур на антропогенно преобразованных торфяных почвах [6-8]. Однако складывающаяся тенденция увеличения площадей деградированных торфяных почв требует более углубленного и масштабного исследования их плодородия, изучения способов и приемов применения удобрений на этих почвах для разработки рекомендаций по их эффективному использованию и повышению урожайности сельскохозяйственных культур.

Цель работы - изучить эффективность разных доз и сроков внесения минеральных удобрений при возделывании многолетних бобово-злаковых трав на антропогенно преобразованной торфяной почве.

Объекты и методы исследований

Исследования проводили в 2012-2014 гг. в условиях стационарного полевого опыта на территории землепользования СПК «Новое Полесье» Лунинецкого района Брестской области. Объектом исследования являлась антропогенно преобразованная торфяная почва, подстилаемая с глубины 40-45 см песком. Агрохимические показатели почвы (Ап): органическое вещество - 50-55 %; общий азот - 1,1-1,5 %; рН_КСl - 5,3-5,7; подвижные формы (0,2 М НСl) Р₂О₅ - 700-790 и К₂О - 620-800 мг/кг почвы.

Возделывали бобово-злаковую травосмесь, включающую тимофеевку луговую (6 кг/га), овсяницу луговую (6 кг/га), кострец безостый (6 кг/га) и лядвенец рогатый (5 кг/кг). Посев беспокровный. Технология возделывания культуры соответствовала принятому отраслевому регламенту. Схема опыта с применением разных доз минеральных удобрений под бобов-злаковые травы приведена в табл. 1.

Размещение делянок в опыте рендомизированное. Общая площадь делянки - 20 м², учетная площадь - 12 м². Повторность вариантов в опыте - 4-кратная.

Агрохимические показатели почв определяли по следующим методикам: органическое вещество - по Тюрину в модификации ЦИНАО по ГОСТ 26212-91 [9]; рН_(КСl) - потенциометрическим методом по ГОСТ 26483-85 [10]; подвижные формы фосфора и калия - по ГОСТ 26207-91 [11]; общий азот - по ГОСТ 26107-84 [12].

Полученные данные обрабатывали методами дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [13] с использованием стандартного компьютерного программного обеспечения (Excel 7.0, Statistic 7.0).

Таблица 1. Схема применения минеральных удобрений в опыте

Результаты исследований и их обсуждение

За годы исследований метеорологические условия вегетационных периодов различались. По степени увлажнения 2012 и 2014 годы характеризовались хорошим увлажнением с ГТК соответственно 1,46 и 1,43, а 2013 г. отличался избыточной увлажненностью с ГТК = 2,11.

Продуктивность многолетних бобово-злаковых трав и эффективность минеральных удобрений по годам исследований зависела от метеорологических условий вегетационных периодов, укосов и уровней применения удобрений.

В 2012 г. урожайность сена многолетних трав за два укоса составила в контрольном варианте 89,1 ц/га, в том числе первый укос 56,1 ц/га, второй укос - 33,0 ц/га (табл. 2).

Таблица 2. Влияние минеральных удобрений на продуктивность многолетних трав

Внесение под первый укос Р₉₀К₁₂₀ повысило общую продуктивность трав на 24,4 ц/га сена, однако прибавка была несущественной (НСР₀₅ = 27,00). Более высокие дозы калийных удобрений (варианты 3 и 4) обеспечили достоверное увеличение урожайности по отношению к контрольному варианту. Прибавка сена в варианте с Р₉₀К₁₈₀ составила 34,0 ц/га, в варианте с Р₉₀К₂₄₀ - 38,5 ц/га. Различия между вариантами с разными дозами калия были несущественными.

Азотные подкормки трав в дозах 30-90 кг/га обеспечили по отношению к фоновому варианту (Р₉₀К₁₈₀) увеличение урожайности, однако достоверная прибавка сена (27,5 ц/га) получена только в варианте 7 с дробным применением N₉₀ (N₆₀ под первый укос и N₃₀ под второй укос).

В 2013 г., который отличался избыточной увлажненностью вегетационного периода, общая (первый и второй укосы) продуктивность трав на контроле составила 60,1 ц/га, в том числе первый укос - 33,0 ц/га, второй укос - 27,1 ц/га.

Фосфорные и калийные удобрения в дозах Р₉₀К₁₂₀ обеспечили существенную прибавку сена - 22,4 ц/га (НСР₀₅ = 20,13). Дополнительная калийная подкормка трав под второй укос дозой 60 кг/га (К₁₂₀ под первый укос и К₆₀ под второй укос) достоверно повысила урожайность по отношению, как контрольному варианту (прибавка 48,1 ц/га), так и к варианту 2 с Р₉₀К₁₂₀ (прибавка 25,7 ц/га). Внесение К₂₄₀ (К₁₈₀ под первый укос и К60 под второй укос) не способствовало дальнейшему повышению продуктивности.

Азотные подкормки трав дозами N₃₀ под первый укос (вариант 5) и N₃₀ под первый укос + N₃₀ под второй укос (вариант 6) обеспечили прибавки сена к фоновому варианту (Р₉₀К₁₈₀) соответственно 21,8 и 42,4 ц/га. Более высокая доза азотных удобрений (N₆₀ под первый укос и N₃₀ под второй укос) не дала достоверной прибавки урожайности по отношению к варианту с N₆₀Р₉₀К₁₈₀.

В 2014 г. действие минеральных удобрений также отличалось своей спецификой. При урожайности сена за два укоса в контрольном варианте 61,4 ц/га, внесение фосфорных и калийных удобрений в дозах Р₉₀К₁₂₀ и Р₉₀К₁₈₀ обеспечили прибавки соответственно 13,2 и 32,9 ц/га (НСР₀₅ = 19,42), т.е. варианты с разными дозами калия также имели между собой существенные различия.

В то же время применение К₂₄₀ (К₁₈₀ под первый укос + К₆₀ под второй укос), как и в предыдущем 2013 г., не способствовало дальнейшему достоверному повышению урожайности трав.

За счет азотных удобрений формировалось дополнительно от 21,6 (вариант 5) до 43,8 (вариант 7) ц/га сена по отношению фосфорно-калийному фону.

В среднем за 3 года исследований продуктивность многолетних трав составила на контрольном варианте 70,2 ц/га сена, или 35,8 ц/га к. ед. В результате применения фосфорных и калийных удобрений продуктивность возросла до 46,0-56,7 ц/га к. ед. При внесении Р₉₀К₁₂₀ в среднем за 3 года получена прибавка 10,2 ц/га к. ед., однако она была несущественной (НСР₀₅ = 11,31). При увеличении дозы калия до 180 кг/га (вариант 3) прибавка урожайности возросла до 19,6 ц/га. Повышение дозы удобрения до 240 кг/га (вариант 4) не способствовало дальнейшему достоверному росту урожайности (табл. 3).

Таблица 3. Эффективность минеральных удобрений при возделывании многолетних трав за 3 годы исследований (2012-2014 гг.)

Внесение азотных удобрений в дозе N₃₀ на фоне Р₉₀К₁₈₀ обеспечило дополнительно 10,0 ц/га кормовых единиц, а при увеличении доз до 60 и 90 кг/га прибавки возросли соответственно до 16,5 и 18,8 ц/га.

В среднем за 3 года исследований наиболее высокая урожайность многолетних трав, составившая 145,5 ц/га сена, или 74,2 ц/га к. ед., сформирована в варианте 7 с применением N₉₀P₉₀K₁₈₀.

Одним из критериев оценки агрохимической эффективности удобрений является показатель окупаемости их прибавками урожая. В наших исследованиях эффективность удобрений зависела от доз их применения. Наиболее высокая окупаемость фосфорных и калийных удобрений получена в варианте с внесением Р₉₀К₁₈₀, которая составила 7,3 к. ед. При увеличении дозы калия до 240 кг/га показатель окупаемости снизился до 6,3 к. ед.

Окупаемость азотных удобрений была значительно (в 2,8-4,5 раза) выше по сравнению с фосфорными и калийными удобрениями. Внесение под многолетние травы 30 кг/га действующего вещества азотных удобрений окупалось 33,3 кормовыми единицами. Однако при увеличении доз азотных удобрений до 60 и 90 кг/га окупаемость азота снизилась до 27,5 и 20,9 к. ед. соответственно.

Наиболее высокая окупаемость полного минерального удобрения, которая составила 10,9 к. ед., получена в варианте 6 с дробным применением N₆₀ (N₃₀ под первый укос + N₃₀ под второй укос) на фоне Р₉₀К₁₈₀.

Долевое участие почвенного плодородия и удобрений в продукционном процессе многолетних трав изменялось в зависимости от уровней применения минеральных удобрений. В варианте с внесением Р₉₀К₁₂₀ за счет почвенного плодородия сформировано 78 % урожая, за счет удобрений - 22 %. С увеличением доз калийных удобрений до 180 и 240 кг/га доля удобрений возросла соответственно до 35 и 37% (рис. 1).

Рис. 1. Доля участия почвенного плодородия и минеральных удобрений в продукционном процессе многолетних трав

При внесении на фоне Р₉₀К₁₈₀ азота в дозах 30, 60 и 90 кг/га действующего вещества удельный вес минеральных удобрений в формировании урожая многолетних трав возрос с 45 до 52 %. За счет азотных удобрений формировалось от 15 (при дозе N₃₀) до 26 % (при дозе N₉₀) биомассы трав.

На антропогенно преобразованной торфяной почве при содержании в ней подвижных соединений фосфора 700-790 и калия 620-800 мг/кг почвы оптимальными дозами фосфорных и калийных удобрений под многолетние бобово-злаковые травы являются Р₉₀К₁₈₀. Увеличение дозы калия до 240 кг/га не существенно увеличивает урожайность, однако приводит к снижению окупаемости удобрений прибавкой урожая.

При содержании в почве органического вещества на уровне 50-55 % и минерального азота 145-155 мг/кг почвы наиболее эффективной дозой азотных удобрений является N₆₀, обеспечивая на фоне Р₉₀К₁₈₀ урожайность 141,0 ц/га сена, или 71,9 к. ед., окупаемость азота 27,5 и полного (NPK) минерального удобрения 10,9 к. ед. При увеличении дозы азота до 90 кг/га эффективность удобрений снижается.

Рекомендуется на антропогенно преобразованных торфяных почвах под многолетние бобово-злаковые травы следующая система удобрения: дробное применение азота в дозе 60 кг/га (по 30 кг/га под первый и второй укосы) и калия в дозе 180 кг/га (120 кг/га под первый укос и 60 кг/га под второй укос), применение фосфора в дозе 90 кг/га под первый укос.

Список литературы

органогенный почва торфяной урожайность

1. Мееровский, А.С. Проблемы использования и сохранения торфяных почв / А.С. Мееровский, В.П. Трибис // Новости науки и технологий. - 2012. - №4 (23). - С. 3-9.

2. Мееровский, А.С. Система земледелия на мелиорированных антропогенно преобразованных почвах / А.С. Мееровский, Д.Б. Даутина, А.В. Семенченко // Мелиорация переувлажненных земель. - 2004. - № 2(52). - С. 171-184.

3. Пригодность почв Республики Беларусь для возделывания отдельных сельскохозяйственных культур: рекомендации / В.В. Лапа [и др.]. - Минск: Ин-т почвоведения и агрохимии, 2011. - 64 с.

4. Почвы сельскохозяйственных земель Республики Беларусь: практ. пособие; под ред. Г.И. Кузнецова, Н.И. Смеяна. - Минск: Оргстрой, 2001. - 432 с.

5. Цытрон, Г.С. Антропогенно преобразованные почвы Беларуси / Г.С. Цытрон. - Минск, 2004. - 124 с.

6. Адаптивная система применения минеральных удобрений под яровое тритикале на деградированных торфяных почвах: метод. рекомендации; под ред. Н.Н. Семененко. - Минск, 2006. - 20 с.

7. Продуктивность антропогенно преобразованных сильноминерализованных торфяных почв и их плодородие / Л.Н. Лученок [и др.] // Мелиорация. - 2010. - № 1(63). - С. 147-157.

8. Семененко, Н.Н. Экономическая эффективность комплексного применения средств интенсификации возделывания озимого тритикале на антропогенно преобразованных торфяных почвах / Н.Н. Семененко, И.И. Вага // Мелиорация. - 2010. - № 2(64). - С. 123-128.

9. Почвы. Определение органического вещества в модификации ЦИНАО: ГОСТ 26212-91. Введ. 1993.07.01. - Минск: Изд-во стандартов, 1992. - 6 с.

10. Почвы. Приготовление солевой вытяжки и определение рН по методу ЦИНАО: ГОСТ 26483-85. Введ. 07.01.86. - Минск: Белорус. гос. ин-т стандартизации и сертификации, 1987. - 4 с.

11. Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО: ГОСТ 26207-91. Введ. 07.01.93. - Минск: Белорус. гос. ин-т стандартизации и сертификации, 1992. - 6 с.

12. Почвы. Методы определения общего азота: ГОСТ 26107-84. Введ. 07.01.85. - Минск: Белорус. гос. ин-т стандартизации и сертификации, 1985. - 6 с.

13. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.

Размещено на Allbest.ru