ЭФФЕКТИВНОСТЬ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА КОМПЛЕКСЕ СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ ВЛАДИМИРСКОГО ОПОЛЬЯ
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПОГОДНЫХ УСЛОВИЙ
А.- к. с.-х. н., старший научный сотрудник
Владимирского НИИСХ Росссельхозакадемии
Ю.- к. х.н., заведующий лабораторией
Владимирского НИИСХ Росссельхозакадемии
- научный сотрудник
Владимирского НИИСХ Росссельхозакадемии
Удобрения являются важным фактором повышения урожайности сельскохозяйственных культур. В зависимости от почвенно-климатических условий Нечерноземной зоны прибавки от применения органических и минеральных удобрений могут достигать 50-70%. Однако нерациональное применение удобрений может приводить к ряду негативных последствий: деградации и загрязнению почв и грунтовых вод ксенобиотиками, ухудшению физико-химических свойств, эвтрофикации водоемов, повышению эрозионной опасности.
Владимирское ополье характеризуется чрезвычайно высокой комплексностью почвенного покрова. Примером этого являются территории Владимирского НИИСХ, где проводились исследования. Здесь насчитывается 131 наименование почв: от серых лесных, серых лесных со вторым гумусовым горизонтом, серых лесных разной степени оподзоленности, серых лесных грунтово-глееватых до дерново-подзолистых, пойменных дерновых и болотных низинных торфяно-глеевых и т. д. Поэтому разработка рациональной системы удобрения на неоднородном почвенном покрове является актуальной задачей.
Условия и методика проведения исследований
Полевые исследования провели в годах на базе многолетнего стационарного опыта, заложенного в 1996 году.
Агрохимические свойства почвы перед проведением опыта были следующие: рНКС1 5,8, содержание подвижного фосфора (по Кирсанову) - 15,1; обменного калия (по Масловой)-23,1 мг/100 г почвы. Таким образом, кислотность почвы была близка к нейтральной, содержание подвижного фосфора соответствовало повышенному, а обменного калия-высокому классам обеспеченности.
Минеральные удобрения вносили по схеме, представленной в табл. 1.
1. Схема применения удобрений
Год исследований | Дозы удобрений NPK, кг д. в../га | |||||
Овес | Ячмень | |||||
2009 | 0 | - | 30 | - | 60 | 90 |
2010 | 0 | 15 | 30 | 45 | 60 | 90 |
Объектом исследований были овес сорт «Астор» и яровой ячмень сорт «Зазерский 85».
Агротехника в опыте была следующей: зяблевая вспашка плугом ПЛН-4-35 на глубину 20-22 см, ранневесеннее боронование бороной БЗСС-1, предпосевная культивация на глубину 8-10 см культиватором КПС-4, посев сеялкой СЗТ-3,6. Посев провели в начале мая с нормой высева ячменя-5,0-5,5, овса 5,5-6 млн. шт. всхожих семян на гектар. Удобрения вносили вручную по делянкам опыта в форме азофоски. Учет урожая провели методом парцелл площадью 1 м2.
Участок проведения исследований является типичным для Владимирского ополья. Он расположен на дренированной автоморфной равнине с небольшим уклоном западной экспозиции (крутизна 1-20). По агроэкологической классификации участок принадлежит к зональному автоморфному типу земель.
Почвенный покров опытного участка характеризуется высокой неоднородностью, на его площади выделяется от восьми до шестнадцати почвенных разностей различного таксономического уровня: серые лесные неоподзоленные и разной степени оподзоленности, темно-серые лесные, серые лесные остаточно-карбонатные, серые лесные со вторым гумусовым горизонтом (ВГГ) разной степени оподзоленности; встречаются также почвы с признаками оглеения профиля разной степени.
Более 40 % площади участка занимают типичные серые лесные почвы без видимых признаков оподзоленности в профиле; остальные 60% почв содержат в профиле элементы оподзоленности: от фрагментарной кремнеземистой присыпки до самостоятельного элювиального горизонта. Широко представлены типичные для Владимирского ополья почвы со ВГГ. Периодичность встречаемости почв со ВГГ от 20 до 70-80 м, а площадь, занятая этими почвами, составляет в среднем по полям 26,3%.
Метеорологические условия в годы проведения опытов резко отличались между собой (рис.1). Если условия вегетационного периода 2009 года были близки к среднемноголетним, то для 2010 года характеризовались повышенным температурным режимом и сильной засухой в июле месяце.
 |
а б
Рис. 1. Температурный режим (а) и количество осадков
(б) в годы проведения опытов
Существенные различия метеорологических условий подтверждают и наблюдения за влажностью почвы (рис. 2).
Запасы продуктивной влаги в слое почвы 0-60 см в 2009 году в течение всего вегетационного периода были удовлетворительными (по классификации Медведева и др., 2002). В 2010 году содержание доступной влаги к фазе колошения снижается до влажности завядания. Влияние почвенных разностей было не существенным. Однако, на почве со ВГГ отмечена тенденция несколько большего содержания влаги в начале и конце вегетационных периодов, что, очевидно, связано с большей влагоемкостью второго гумусового горизонта.
 |  |
а б
Рис. 2. Динамика запасов продуктивной влаги, а-2009 г., б-2010 г.
Сл-для серой лесной почвы; слг-для серой лесной почвы со вторым гумусовым горизонтом.
Результаты исследований
Наблюдения показали, что в условиях 2009 года, значительное влияние на динамику содержания питательных веществ оказали удобрения. Содержание элементов питания по почвенным разностям в течение вегетации существенно не различалось. В фазу колошения наблюдается снижение количества нитратов в пахотном слое почвы (рис. 3). Содержание подвижного фосфора и обменного калия было высоким в течение всего вегетационного периода.
 |
Рис. 3. Влияние элементарных почвенных ареалов (ЭПА) на динамику
содержания элементов питания (2009 г.)
Удобрения существенно влияли на содержание в почве нитратов, подвижного фосфора и калия. С фазы колошения их содержание значительно повысилось при дозах внесения по 60 и 90 кг д. в./га каждого элемента питания полного минерального удобрения (рис. 4).
 |
Рис. 4. Влияние удобрений на динамику содержания элементов питания (2009 г.)
В условиях 2010 года ЭПА не оказали существенного влияния на динамику рНКС1 и содержания питательных веществ (рис. 5).
 |
Рис. 5. Влияние ЭПА на динамику рНКС1 и содержания элементов питания (2010 г.)
С ростом доз удобрений наблюдалось увеличение концентрации питательных веществ уже в начале вегетации растений (рис. 6). Содержание нитратного азота при внесении 90 кг/га азота достигло высокого уровня (24,9 мг/100 г). С применением высоких доз физиологически кислых удобрений, очевидно, связан и небольшой рост кислотности почвы в этом варианте - снижение рНКС1 до среднекислого уровня (4,8).
К фазе колошения различия между вариантами сглаживаются.
Рис. 6. Влияние удобрений на динамику рНКС1 и содержания элементов питания (2010 г.)
Влияние почвенных разностей и эффективность минеральных удобрений существенно зависели от погодных условий.
В 2009 году урожайность овса на серых лесных почвах составила 35,0 ц/га, на почвах с ВГГ-40,0 ц/га. Урожайность ячменя на серых лесных почвах равнялась 46,4 ц/га, на почвах с ВГГ-51,4 ц/га. В среднем урожайность овса и ячменя на серой лесной почве со вторым гумусовым горизонтом по сравнению с серой лесной была на 5 ц/га более высокой (табл. 2 и 3).
2. Влияние ЭПА и удобрений на урожайность зерна овса, ц/га (2009)
Почвенная разность | Дозы удобрений, кг д. в./га | ||||
0 | N30P30K30 | N30P30K30 | N30P30K30 | Среднее | |
Серая лесная | 32,6 | 36,1 | 35,0 | 36,4 | 35,0 |
Серая лесная со ВГГ | 38,8 | 42,7 | 38,8 | 40,3 | 40,0 |
Р < 0,05 | НСР05, ц/га (среднее по ЭПА) | 3,6 |
3. Влияние ЭПА и удобрений на урожайность зерна ячменя, ц/га (2009)
Почвенная разность | Дозы удобрений, кг д. в./га | ||||||
N60P60K60 | N90P90K90 | N60P60K60 | N90P90K90 | N60P60K60 | N90P90K90 | Среднее | |
Серая лесная | 47,7 | 46,3 | 46,8 | 43,9 | 47,6 | 46,4 | 46,4 |
Серая лесная со ВГГ | 47,7 | 53,7 | 52,7 | 49,2 | 54,9 | 50,2 | 51,4 |
Р > 0,05 | НСР05, ц/га (среднее по ЭПА) | 4,2 |
По обеим почвенным разностям от применения удобрений урожай овса хотя и возрастал, но это увеличение было недостоверным. Урожайность зерна ячменя при внесении N60P60K60 на серой лесной почве достигла 47,7 ц/га. Дальнейший рост дозы полного минерального удобрения уже не приводил к увеличению урожайности этой культуры. Близкие закономерности наблюдались и для серой лесной почвы со ВГГ.
В условиях 2010 года урожайность яровых культур была существенно ниже. На серых лесных почвах урожайность овса составила 35,8 ц/га, на почвах со ВГГ-37,5 ц/га, ячменя-24,8 и 26,5 ц/га, соответственно (табл. 4).
4. Влияние почвенных разностей на урожай зерна овса и ячменя, ц/га (2010)
Почвенная разность | Овес | Ячмень |
Серая лесная со ВГГ | 37,5 | 26,5 |
Серая лесная | 35,8 | 24,8 |
НСР05, ц/га | 3,1 | 4,1 |
В засушливый 2010 год удобрения, внесенные поверхностно после выпадения обильных майских осадков, достоверно не повысили урожаев возделываемых культур (табл. 5). В то же время при внесении их под культивацию под яровые зерновые на тех же почвах прибавка от полного минерального удобрения и в засушливый 2010 год варьировала от 7,0 до 9,0 ц/га.
5. Влияние уровней интенсификации на урожайность зерна овса и ячменя, ц/га
Доза удобрений, кг д. в. на 1 га | Урожай овса, ц/га | Доза удобрений, кг д. в. на 1 га | Урожай ячменя, ц/га |
- | 34,9 | N45P45K45 | 22,3 |
N15P15K15 | 37,0 | N60P60K60 | 24,7 |
N30P30K30 | 39,1 | N90P90K90 | 27,7 |
НСР05, ц/га | 4,5 | НСР05, ц/га | 5,5 |
Более высоким потенциальным плодородием обладают почвы со вторым гумусовым горизонтом. Это преимущество сохраняется при внесении низких доз минеральных удобрений (до 30 кг NPK на гектар). При внесении более высоких доз удобрений эти различия между ЭПА нивелируются.
В остро засушливые годы эффективность удобрений может сильно снижаться из-за их позиционной недоступности растениям.
