Микроэлементы в почвах Ульяновской области и эффективность комплексных микроэлементсодержащих удобрений в полевых агроценозах (стр. 13 )

 

4.2. Агрохимические показатели

 

Рост и развитие растений определяется их взаимодействием с почвой и, в первую очередь, зависит от того, обладает ли почва биологическими, химическими и физическими свойствами, необходимыми для того, чтобы корневая система полностью обеспечивала потребность растений в элементах питания и воде (, 1999).

Доступность находящихся в почве питательных элементов определяется очень многими факторами, в том числе такими процессами, как обмен, разложение, растворение и десорбция, то есть физико-химическими ее свойствами. Однако ведущую роль при этом играет деятельность микроорганизмов.

Деятельность микроорганизмов непосредственно определяет питательный режим почвы. Как установлено, не менее 65 элементов периодической системы подвергаются микробиологической трансформации (, 1999). Прежде всего это касается основных элементов питания растений: углерода, водорода, кислорода, азота, серы, фосфора и калия. Поэтому усиление микробиологической активности в почве – одна из задач, решение которой позволяет увеличить скорость биологического круговорота химических элементов и увеличить их доступность сельскохозяйственным растениям. Почвенные микроорганизмы при этом выполняют три возможные функции: увеличение количества элементов питания в почвенном растворе за счет разрушения минеральной части почвы; разложение растительных и животных остатков, синтез гумусовых веществ; связывание молекулярного азота биосферы и перевод его в доступные для растений минеральные формы (, 1999).

Из большего количества элементов, необходимых растению для осуществления биохимических реакций в корнях растений и в дальнейшем во всем растении, выделяются главные. При этом (1999) приводит тройное правило, выведенное еще в 1939 году (Marshner H., 1986): «Элемент признается главным только в том случае, если: 1) растение без него не может закончить жизненный цикл; 2) другой элемент не может заменить функцию исследуемых элементов; 3) элемент непосредственно включен в метаболизм растения».

Ниже будет уделено внимание именно этим, главным и необходимым для питания растений элементам – азоту, фосфору и калию, а также микроэлементам. В таблице 17 представлено содержание в пахотном слое чернозема выщелоченного подвижных соединений азота, фосфора, калия и микроэлементов в среднем за вегетацию 2011г.

При анализе данных таблицы, прежде всего, обращает на себя влияние очень высокое содержание подвижных соединений фосфора, превышающие 240 мг/кг почвы и низкое цинка (0,40 – 0,48 мг/кг).

Как отмечалось выше, подвижность микроэлементов определяется фоновым содержанием их в материнских породах, физико – химическими, биологическими свойствами почв и поведением самого элемента в тех или иных условиях. Доступность цинка снижается при увеличении степени насыщенности кальцием и содержания фосфора в почвенном растворе: растворимые фосфаты с цинком могут образовать труднодоступные соединения (, , 1970; , 2011). В исследованиях и (2008) установлено, что с увеличением содержания подвижного фосфора в почве существенно снижается количество доступных соединений цинка. Аналогичные данные приводят B.Mondal и L.N. Mondal (1990). В исследованиях (1961, 1980) показано, что наименьшая растворимость Zn наблюдается в почвах с реакцией среды рНKCl 5,5 – 7,0. На кислых и щелочных почвах подвижность цинка повышается.

 

Таблица 17 – Содержание азота, фосфора, калия и микроэлементов в черноземе выщелоченном (0 – 30) (мг/кг, 2011 г, среднее за период вегетации)

N п/п	Вариант	рНKCL	мг/кг
N–NO3	N–NH4	P2O5	K2 O	Cu	Zn	Mn
1	Без удобрений (фон 1)	6,1	16,5	8,7	242	110	4,8	0,40	8,2
2	Фон 1 + Микромак	6,0	19,9	8,9	242	98	4,7	0,44	8,8
3	Фон 1 + Страда N	6,0	19,4	7,1	238	94	4,5	0,41	8,2
4	N30P30K30 (Фон 2)	5,9	19,2	7,8	252	115	4,7	0,42	10,0
5	Фон 2 + Микромак	5,8	26,8	9,1	257	110	4,7	0,45	10,5
6	Фон 2 + Страда N	5,7	18,9	13,2	259	108	4,8	0,43	8,9
7	Навоз 20 т/га (фон 3)	5,8	26,5	8,6	260	133	4,7	0,42	8,0
8	Фон 3 + Микромак	5,7	26,8	9,3	255	136	4,5	0,48	8,8
9	Фон 3 + Страда N	5,7	22,4	10,9	251	128	4,4	0,46	8,8
НСР 05	Фактор А	0,2	1,1	0,9	8	7	0,3	0,03	0,5
Фактор В	0,2	1,1	0,9	8	7	0,3	0,03	0,5
Фактор АВ	0,2	1,8	1,5	14	13	0,3	0,03	0,9

 

Аналогичная закономерность выявлена и в поведении марганца: в почвах с кислой реакцией среды присутствуют растворимые соединения марганца, в нейтральной и щелочной – нерастворимые соединения Mn+4. Признаки недостатка марганца у растений чаще всего наблюдаются на почвах с рНKCL > 6,5 (, ,2003).

Органическое вещество также является фактором, в значительной степени определяющим подвижность данных элементов. Установлена достоверная корреляция между содержанием подвижных соединений марганца с уровнем кислотности почвы и количества в ней органического вещества (, , 2012).

Что касается меди, ее поведение в почвах отличается от марганца и цинка. Медь является элементом биогенной аккумуляции, более подвижна в близкой к нейтральной среде почвенного раствора.

Следует отметить, что заметных изменений в содержании подвижных форм микроэлементов в почве в зависимости от применения в технологии возделывания озимой пшеницы как макроэлементов (N30P30K30) и навоза – (20 т/га), так и жидких комплексных микроэлементсодержащих удобрений не выявлено. Тем не менее, наблюдалась тенденция увеличения содержания цинка и марганца при применении Микромак. При этом на безудобренном фоне количество подвижных соединений цинка повышалось с 0,40 до 0,44 мг/кг, на фоне NPK с 0,42 до 0,45 кг/га, навоза – с 0,42 до 0,48 мг/кг (14 %), марганца соответственно на 7,5 и 10 %.

Внесение в почву азотно – фосфорно – калийного удобрения, а также навоза приводило к повышению содержания в пахотном слое всех основных элементов питания. При этом количество минеральных форм азота (нитратного и аммонийного) повышалось на 1,8 мг/кг (7 %) и 9,9 мг/кг (39 %), соответственно фосфора на 10 мг/кг (4 %) и 18 мг/кг почвы (7 %). Аналогично изменялось количество обменного калия в пахотном слое, которое увеличивалось на 5 мг/кг при внесении калия с нитрофоской и на 23 мг/кг – навоза.

На фоне применения навоза (20 т/га) заметно влияние Микромак на содержание минерального азота, на фоне NPK – доступного фосфора. В первом случае оно в пахотном слое повысилось по отношению к абсолютному контролю на 10,9 мг/кг (43 %), во втором – на 15 мг/кг (6 %). Содержание обменного калия в почве увеличивалось только при внесении навоза (на 23 мг/кг), в том числе при совместном применении с микроэлементсодержащими удобрениями. Последнее вполне объяснимо усилением при этом деятельности почвенных микроорганизмов.

Необходимо также отметить, что при внесении навоза резко повышалось содержание нитратного азота (с 16,5 мг/кг до 26,5 мг/кг почвы), что также обусловлено усилением при этом деятельности почвенных микроорганизмов. Аммиачная форма азота более стабильна и находилось по всем вариантам опыта на уровне 7,1 – 13,2 мг/кг. Содержание аммонийного азота в почве опытного участка достаточно высокое. Последнее, по – видимому, обусловлено ее высокой емкостью поглощения, так как часть ионов NH4 входит в состав почвенно – поглощающего комплекса (ППК) по типу обменного или не обменного поглощения глинистыми минералами типа монтмориллонита. Таким образом, азот в аммонийной форме (в отличие от нитратов) удерживается в пахотном слое от вымывания в более глубоколежащие слои.

В таблице 18 приведено содержание в пахотном слое почвы (чернозем выщелоченный) производственного опыта №2 азота, фосфора, калия и микроэлементов (2013 г, среднее за период вегетации).

Почва опытного поля характеризуется среднекислой реакцией почвенного раствора и средней обеспеченностью основными элементами питания. Содержание последних при внесении фонового удобрения (N15P15K15) относительно повышалось, однако при применении микроэлементсодержащих удобрений количество доступных фосфора и калия несколько уменьшалось, что, по – видимому, обусловлено усиленным потреблением культурой элементов во время вегетации в условиях недостаточной обеспеченности ими.

Что касается содержания подвижных форм микроэлементов, оно характерно в целом для почв области: низкое содержание цинка, марганца и высокое – меди. Однако при применении микроэлементсодержащих удобрений количество доступных соединений цинка и марганца в пахотном слое чернозема выщелоченного заметно повышалось, особенно при использовании сернокислого цинка. Так, если на контроле содержание подвижного цинка составляло 0,43 мг/кг, то при предпосевной обработке семян сернокислым цинком – 0,50 мг/кг, то есть превышение составило 16 %. Увеличилось также и содержание подвижного марганца от 7,1 мг/кг до 8,4 мг/кг (17 %). Содержание подвижных форм меди осталось на том же уровне.