Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

THE PHOSPHATE POTENTIAL OF LEACHED CHERNOZEM AND PRODUCTIVITY OF WINTER WHEAT DEPENDING ON FERTILIZER SYSTEMS IN THE CONDITIONS OF STAVROPOL UPLAND

Golosnoy E.V. 1 Sigida M.S. 1 Korostylev S.A. 1 Radchenko V.I. 1 Belovolova A.A. 1 Voskoboynikov A.V. 1
1 Stavropol State Agrarian University
Минеральные удобрения, вносимые в течение трех ротаций севооборота, способствовали накоплению на расчетной системе удобрения относительно контрольного варианта практически всех фракций фосфора. Основное увеличение форм фосфора и их аккумуляция отмечены в верхних слоях почвы, что можно объяснить большей биомассой растений и корневой системы и как следствие корневых выделений. Как показали исследования, труднорастрастворимые фосфаты железа и кальция являются преобладающими, в разы превышая доступные для растений водорастворимые фосфаты и фосфаты алюминия. Расчётная система удобрения способствовала достоверному увеличению содержания подвижного фосфора не только по сравнению с контролем, но и по сравнению с другими системами удобрения, изучаемыми в опыте. Разница между показателями рекомендованной и биологизированной систем не существенна: на протяжении вегетации озимой пшеницы отмечалось преимущество расчетной системы удобрения, и разница в зависимости от систем удобрения составила 13,8 мг/кг почвы, по сравнению с биологизированной и рекомендованной системами – 12 и 8,5 мг/кг почвы соответственно. Урожайность озимой пшеницы показала максимальный результат с применением расчетной системы удобрения и внесением непосредственно под культуру N98P78 – 5,38 т/га. Рекомендованная (N70P40) и биологизированная (солома 2,4т/га + N60P10) системы удобрения существенно (47 и 35 % соответственно) увеличивали урожайность культуры относительно естественного агрохимического фона, но достоверно (12–21 %) уступали урожайности на расчетной системе удобрений
Mineral fertiliser applied during three rotations of the rotation, contributed to the accumulation on the settlement system of fertilizer compared to the control variant almost all fractions of phosphorus. The major increase of the forms of phosphorus and their accumulation observed in the upper soil layers, which may be attributed to greater plant biomass and root system and as a consequence of root excretions. Studies have shown, traderestrictive phosphates of iron and calcium are the dominant, at times exceeding available for plants water-soluble phosphates and phosphates of aluminum. Settlement system fertilizer contributed to significant increase in the content of mobile phosphorus not only in comparison with the control, but compared to other systems, fertilizers, studied in the experiment. The difference between recommended and biologizing systems not important during the growing season of winter wheat was observed advantage of the settlement system for fertilizer, and the difference depending on the acidity was 13.8 mg/kg soil compared to biologizing and recommended systems - 12 and 8.5 mg/kg soil, respectively. Winter wheat yield showed the maximum result with the use of the settlement system, fertilizers, and making directly under culture N98P78 is 5.38 t/ha is Recommended (N70P40) and Biologicheskaya (straw 2.4 t/ha + N60P10) system fertilizer significantly (47 % and 35%, respectively) increased the yield of culture on natural agrochemical background, but significantly (12-21 %) was equal to the yield on the estimated fertilizer system
fertilizer systems
fertilizer doses
Stavropol Upland
fractions of phosphates
agrochemical parameters
mobile phosphorus
yield
soil type
leached chernozem
winter wheat

В целях повышения урожайности культур звена севооборота, требуется четко разделять формы питательных элементов, в частности фосфатов, потребляемых растениями. Природный запас фосфатов определяется харак­тером почвообразовательного процесса и содержанием его в материнских породах. Пополнение запасов фосфатов в почве происходит исключительно за счет внесения фосфорсодержащих удобрений. В зависимости от типа почв, её химического состава фосфор, внесенный в почву, претерпевает различные превращения. Внесение фосфорсодержащих удобрений увеличивает содержание в почве как валового фосфора, так и его различных минеральных форм [1,2,5,6].

Цель исследования - изучение влияния системы удобрения на содержание фосфатов в метровом профиле чернозема выщелоченного и продуктивность озимой пшеницы.

Материал и методы исследования - системы удобрения, изучаемые в опыте:

1) рекомендованная - насыщенность звена севооборота NPK 86 кг/га, в.т.ч. N37P43K7 при соотношении N:P:K=1:1,16:0,19;

2) биологизированная - насыщенность звена севооборота NPK 63 кг/га, в.т.ч. N53P10K0 при соотношении N:P:K=1:0,19:0+3,6 т/га соломы;

3) расчетная - насыщенность звена севооборота NPK 132 кг/га, в.т.ч. N67P65K0 при соотношении N:P:K=1:0,97:0. Нормы, соотношения дозы по способам внесения удобрений устанавливаются по результатам текущих анализов; растительной диагностики, рассчитываются по формулам В.В. Агеева. Повторность опыта трехкратная. Размер делянок 108 м2. Учетная площадь делянки 50 м2. В опыте использовались минеральные удобрения аммиачная селитра, аммофос, калий хлористый, озимая пшеница Зерноградка 11.

Исследования проводились в 2006-2008 сельскохозяйственных годах в экспериментальном севообороте Ставропольского государственного аграрного университета. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный, среднемощный, тяжелосуглинистый.

Результаты исследования - содержание практически всех форм извлекаемых фосфатов в метровом профиле почвы на расчетной системе удобрения превышает показатели контрольного варианта. Расчетная система удобрения в слое почвы 0-10 см по содержанию водорастворимых фосфатов превышает показатель контрольного варианта на 50 % и составляет 2 мг/кг почвы. В следующем слое почвы (11-20 см) на контрольном варианте в отличие от расчетной системы удобрения (2 мг/кг) содержания водорастворимых фосфатов не выявлено. Вниз по профилю почвы водорастворимые формы отсутствовали как на контроле, так и на варианте с расчетной системой удобрения (таблица 1).

Таблица 1

Влияние расчетной системы удобрения на динамику содержания форм фосфатов (мг/кг) в 0-100 см слое почвы

Слой почвы

Контроль

Расчетная

Внесено с удобрениями

Фракции фосфора

Внесено с удобрениями

Фракции фосфора

Водорастворимые

Фосфаты алюминия (Al-P)

Фосфаты железа (Fe-P)

Фосфаты кальция (Ca-P)

Водорастворимые

Фосфаты алюминия (Al-P)

Фосфаты железа (Fe-P)

Фосфаты кальция (Ca-P)

0-10

0

 

1

88

142

89

NPK 132 кг/га, в.т.ч. N67P65K0 при соотношении N:P:K = 1:0,97:0.

2

104

165

105

11-20

0

76

127

73

2

85

150

87

21-40

0

112

237

134

0

134

252

151

41-60

0

81

225

102

0

96

238

114

61-80

0

64

189

96

0

73

192

104

81-100

0

55

157

87

0

62

158

94

 

Содержание алюмофосфатов на расчетной системе удобрения превышало показатели контрольного варианта на 7-22 мг/кг почвы. Так, верхний слой почвы на расчетной системе увеличивал содержание фосфатов алюминия на 16 мг/кг, слой почвы 11-20 см обеспечил увеличение на 9 мг/кг, в слое почвы 21-40 см увеличение составило 22 мг/кг почвы. В низлежащих слоях также отмечено увеличение содержания алюмофосфатов на 7-15 мг/кг почвы. Следует отметить, что наиболее высокое содержание фосфатов алюминия отмечено в верхнем, пахотном горизонте почвы.

В свою очередь, количество фосфатов железа превышало содержание алюмофосфатов в два, а в некоторых слоях и в три раза независимо от того, применялись удобрения или нет. Расчетная система удобрения увеличивала содержание фосфатов железа относительно контроля на 1-23 мг/кг почвы.

Максимальное увеличение железофосфатов отмечено в слоях почвы 0-10 и 11-20 см - 23 мг/кг. В следующем слое почвы (21-40 см) увеличение содержания фосфатов железа снижается и составляет лишь 15 мг/кг почвы.

Слой почвы 41-60 см характеризуется увеличением фосфатов железа на расчетной системе относительно контроля на 13 мг/кг. В нижних слоях почвы отмечено незначительное увеличение железофосфатов, на 1-3 мг/кг.

Содержание фосфатов кальция типа ди-три-октакальций фосфата, аппатита, а также фосфатов железа и алюминия, переосажденных в других вытяжках, на расчетной системе удобрения было выше, чем на контроле, на 7-16 мг/кг. Как и в предыдущих трех вытяжках, максимальное количество фракции, как и увеличение, относительно контроля отмечено в верхних горизонтах почвы. Наибольшее увеличение (16 мг/кг почвы) труднорастворимых фосфатов отмечалось в слое почвы 0-10 см. В слоях почвы 11-20, 21-40 и 41 см увеличение показателя расчетной системы относительно контроля находилось приблизительно на одном уровне и составляло соответственно 14, 17 и 12 мг/кг почвы. В глубоких слоях почвы, 61-80 и 81-100 см, увеличение труднодоступных фосфатов кальция было незначительным, на 8 и 7 мг/кг почвы соответственно.

Поглощение элементов питания растениями озимой пшеницы зависит от плодородия почвы и предшественников. Озимая пшеница обладает большими потенциальными возможностями в формиро­вании урожая, реализация которых возможна на основе создания оптима­льных условий питания [3,4].

Таблица 2

Влияние систем удобрения на динамику содержания подвижного фосфора (мг/кг) в 0-20 см слое почвы в посевах озимой пшеницы, 2006-2008 гг.

Система

удобрения, А

Срок отбора, В

А,

НСР05 = 2,8

До

посе­ва

Куще­ние

Выход в трубку

Коло­шение

Полная спелость

Контроль

23,4

20,2

17,1

15,9

14,5

18,2

Рекомендованная

28,7

26,1

23,3

20,3

18,9

23,5

Биологизированная

24,1

22,3

20,8

19,9

17,4

20,9

Расчетная

38,2

35,8

30,9

29,1

25,9

32,0

В, НСР 05 = 1,2

28,6

26,1

23,0

21,3

19,2

НСР05 = 4,0

Sх = 4,7

Максимальное содержание подвижного фосфора на всех фонах питания отмечалось перед посевом, в дальнейшем от фазы кущения содержание фосфора имело единый ход, это неуклонное снижение с достижением минимальных значений к фазе полной спелости.

Влияние систем удобрения на содержание подвижного фосфора в 0-20 см слое на черноземе выщелоченном под озимой пшеницей в годы проведения исследований имело следующий вид: максимальное содержание фосфатов на всех вариантах опыта нами отмечалось в 2006 г., но разница по сравнению с 2007 и 2008 гг. была незначительной. Тем не менее, все изучаемые в опыте системы удобрения существенно увеличивали концентрацию подвижных фосфатов, и разница с контролем в зависимости от фазы развития озимой пшеницы составляла 2,1-10,3 мг/кг почвы.

Расчётная система удобрения способствовала достоверному увеличению содержания подвижного фосфора не только по сравнению с контролем, но и по сравнению с другими системами удобрения, изучаемыми в опыте. Более того, обеспеченность подвижным фосфором на варианте с расчётной системой относится к повышенному содержанию, в то время как на других вариантах - к среднему. Разница между показателями рекомендованной и биологизированной систем не существенна: на протя­жении вегетации озимой пшеницы отмечалось преимущество расчетной системы удобрения, и разница по фазам развития составила от 7,0 до 9,7 мг/кг почвы, в зависимости от систем удобрения разница по сравнению с контролем составила 13,8 мг/кг почвы, по сравнению с биологизированной и рекомендованной системами - 12 и 8,5 мг/кг почвы соответственно.

Таблица 3

Влияние систем удобрения на урожайность зерна озимой пшеницы (т/га) на черноземе выщелоченном, 2006-2008 гг.

Система

удобрения

Годы исследований

2006

2007

2008

Среднее за 2006-2008гг.

Контроль

2,92

2,71

4,20

3,28

Рекомендованная

4,77

4,41

5,29

4,82

Биологизированная

4,27

4,12

4,89

4,43

Расчетная

5,52

4,65

5,98

5,38

НСР05

0,43

0,42

0,41

-

 

Погодные условия в зоне проведения исследований оказали значительное влияние на урожайность озимой пшеницы после предшественника горох. Изучаемые системы удобрения относительно контроля обеспечивали достоверную прибавку (30-71 %) зерна озимой пшеницы после предшественника горох, и разница составила в 2006 г. - 18-46, в 2007 г. - 63-89, в 2008 г. - 16-42, в среднем за 2006-2008 гг. - 35-64 %. Максимальная урожайность культуры отмечалась на вариантах с расчетной системой удобрений и внесением непосредственно под культуру N98P78 - 5,38 т/га, которая в среднем за три года оказалась ниже расчетного уровня (6,0 т/га) на 10 %. Рекомендованная (N70P40) и биологизированная (солома 2,4т/га + + N60P10) системы удобрения существенно (47 и 35 % соответственно) увеличивали урожайность культуры относительно естественного агрохимического фона, но достоверно (12-21 %) уступали урожайности на расчетной системе удобрений.

Выводы и заключение - проанализировав данные по влиянию систем удобрения на динамику форм фосфатов на черноземе выщелоченном, мы пришли к выводу, что минеральные удобрения, вносимые в течение трех ротаций севооборота, способствовали накоплению на расчетной системе удобрения относительно контрольного варианта практически всех фракций фосфора. Следует особо отметить, что основное увеличение форм фосфора и их аккумуляция отмечены в верхних слоях почвы, что можно объяснить большей биомассой растений и корневой системы и как следствие корневых выделений. Как показали исследования, труднорастрастворимые фосфаты железа и кальция являются преобладающими, в разы превышая доступные для растений водорастворимые фосфаты и фосфаты алюминия.  Расчётная система удобрения способствовала достоверному увеличению содержания подвижного фосфора не только по сравнению с контролем, но и по сравнению с другими системами удобрения, изучаемыми в опыте. Разница между показателями рекомендованной и биологизированной систем не существенна: на протя­жении вегетации озимой пшеницы отмечалось преимущество расчетной системы удобрения, и разница в зависимости от систем удобрения составила 13,8 мг/кг почвы, по сравнению с биологизированной и рекомендованной системами - 12 и 8,5 мг/кг почвы соответственно. Урожайность озимой пшеницы показала максимальный результат с примененением расчетной системы удобрения и внесением непосредственно под культуру N98P78 - 5,38 т/га. Рекомендованная (N70P40) и биологизированная (солома 2,4т/га + N60P10) системы удобрения существенно (47 и 35 % соответственно) увеличивали урожайность культуры относительно естественного агрохимического фона, но достоверно (12-21 %) уступали урожайности на расчетной системе удобрений.

Рецензенты:

Подколзин А.И., д.б.н., профессор, директор федерального государственного бюджетного учреждения государственный центр агрохимической службы «Ставропольский» (ФГБУ ГЦАС «Ставропольский»), г. Ставрополь;

Цховребов В.С., д.с.-х.н., профессор, заведующий кафедрой почвоведения им. В.И. Тюльпанова ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет», г. Ставроль.