Scientific journal

Modern problems of science and education

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

В последние годы в России постоянно нарастает дефицит баланса доступного калия в земледелии, не исключением является и Ростовская область. Здесь он увеличился с 60,8 % в 1991 г. до 92,8 % в 2007 [1].

По мнению В.В. Прокошева, И.П. Дерюгина [8], А.Х. Шеуджена [10], А.Х. Шеуджена и др. [6], некоторый дефицит калия экономически и экологически оправдан, однако это допустимо до определенного предела, после которого наблюдается падение плодородия почвы, снижение урожая и качества полученной продукции. При этом значительно сокращается влияние на продуктивность агроценоза азотно-фосфорных удобрений.

За последние годы при остром дефиците минеральных и практически полном прекращении применения органики наблюдается возрастающая эффективность калийных удобрений на пропашных и даже на зерновых культурах. Е.В. Агафоновым, И.В. Шанталий [3] отмечена особенность озимого ячменя, выращиваемого в центральной зоне Ростовской области, которая состоит в том, что он нуждается в дополнительном калийном питании даже при содержании в пахотном слое обменного калия около 350 мг/кг почвы. Прибавка урожайности от калийных удобрений составила 0,27-0,31 т/га и была математически достоверной. Об эффективности калийных удобрений вносимых под озимую пшеницу на типичном черноземе Тамбовской области свидетельствуют данные О.М. Ивановой [5]; на черноземах выщелоченных - Гагиева Б.Г. и др. [4]; на черноземе выщелоченном Ставропольской возвышенности - Е.А. Устименко и др. [9]. В связи с этим необходимо расширение исследований по изучению эффективности калийных удобрений на Юге страны.

Методика исследований

Опыты по применению хлористого калия в посевах озимой пшеницы на черноземе обыкновенном были проведены в 2013-2014 с.-х. году в ИП КФХ «Пятибратов В.А.» Октябрьского района Ростовской области. Использовался хлористый калий производства компании ПАО «Уралкалий» марки «Гранулированный» 1 сорта, соответствующий ГОСТу 4568-95 (К₂О - 60 %), также применялись аммонийная селитра (34,4 % N), аммофос (12 %N, 52 % Р₂О₅). Удобрения вносили под основную обработку почвы под озимую пшеницу.

Повторность опытов трёхкратная, площадь делянки - 100 м² (10м*10м). Сорт озимой пшеницы Губернатор Дона, предшественник - подсолнечник, технология выращивания - общепринятая для зоны. Закладку опытов, проведение наблюдений и учётов в течение вегетации осуществляли согласно методике опытов с удобрениями [11].

Исследования проводили полевым и лабораторным методом с использованием следующих методик: отбор проб почвы - ГОСТ-28168-89; общие требования к проведению анализов - ГОСТ-29269-91; определение обменного калия по методу Мачигина - ГОСТ 26205-91; водорастворимый калий - Минеев В.Г.(1999), влажность почвы - ГОСТ-28268-89; расчет продуктивной влаги с учетом влажности устойчивого завядания - Е.В. Агафонов [2]; математическая обработка полученных результатов дисперсионным и корреляционным анализом по Б.А. Доспехову (1985) с использованием ПК.

Схема опыта включала контроль, четыре фона: без удобрений, N₉₀Р₆₀, N₁₂₀Р₉₀ и N₁₅₀Р₁₂₀. На каждом фоне вносились калийные удобрения в дозах 30, 60, 90, 120 и 150 кг/га К₂О.

Почва опытного участка чернозём обыкновенный. Содержание гумуса в слое 0-20 см - 3,4-3,5%. Среди поглощенных катионов преобладает кальций. Реакция почвы - слабощелочная, рН 7,4-7,7. Обеспеченность подвижным фосфором средняя, подвижным калием - повышенная и высокая.

Условия увлажнения в 2014 с.-х. году сложились очень благоприятно. За три осенних месяца осадков выпало на 50 % больше среднемноголетней нормы. В мае-июне приход атмосферной влаги также был больше обычных значений. В сочетании с повышенной температурой воздуха это способствовало получению высокого урожая озимой пшеницы.

Результаты и их обсуждение

При посеве озимой пшеницы по непаровым предшественникам, как правило, имеет место дефицит влаги в почве. Однако, в 2013 гг. обилие осадков привело к задержке с посевом на опытном участке из-за сильного переувлажнения почвы. Запасы влаги в почве превысили максимальные значения, зарегистрированные за весь период наблюдений с 1971 г. даже на озимой пшенице по пару (Е.В. Агафонов, 1992): в слое 0-20 см содержалось 40,4; в слое 0-60 см - 115,6, в слое 0-100 см - 182,3 мм. К началу весенней вегетации запас влаги в метровом слое почвы увеличился ещё на 31 мм. Влагообеспеченность озимой пшеницы на всём протяжении вегетации, вплоть до её завершения, была высокой.

Глубокое промачивание и высокая влажность по всему метровому профилю вызвали промывание нитратов глубже 60 см. На контрольном варианте к уходу в зиму в слое 0-60 см содержалось 16,4 кг/га, в то время как на фоновом варианте N₁₂₀Р₉₀ - 120,7. К моменту весеннего возобновления вегетации преимущество фона N₁₂₀Р₉₀ по сравнению с контролем в содержании N-NО₃ в слое 0-60 см сократилось до 36 кг/га. Применение калийных удобрений на естественном фоне обеспеченности почвы азотом и фосфором к существенным изменениям содержания нитратного азота в почве не приводило.

К посеву на контроле содержание фосфора в слое почвы 0-20 см составило 15,5 мг/кг почвы. К началу весенней вегетации оно повысилось до 16,6, а в середине и второй половине вегетации было в пределах 12,5-14,3 мг/кг почвы. Применение азотно-фосфорного удобрения способствовало существенному улучшению фосфатного режима почвы. На фоне N₁₂₀Р₉₀ перед уходом пшеницы в зиму содержание Р₂О₅ в слое почвы 0-20 см увеличилось до 22,3-23,3 мг/кг почвы. При внесении калийных удобрений на естественном фоне отмечена слабая тенденция повышения содержания подвижного фосфора в почве. На вариантах К_30-90 оно было в пределах 0,3-0,4, а при внесении больших доз - 0,8 мг мг/кг почвы. Снижение уровня содержания фосфора в почве на всех вариантах опыта продолжалось вплоть до уборки.

В целом за вегетацию озимой пшеницы применение N_120-150Р_90-120 вызвало увеличение содержания водорастворимого калия с 12,8 до 14,8-14,9 мг/кг почвы. При внесении N₉₀Р₆₀ положительная тенденция проявилась слабее. Преимущество обусловлено главным образом разницей в первый период после внесения удобрений. На вариантах с полным удобрением количество калия было в пределах 16,4-17,1 мг/кг почвы. Положительный эффект от калийных удобрений стабильно проявлялся в течение всего периода наблюдений, и он был выше.

Внесение азотно-фосфорных удобрений слабо повлияло на содержание обменного калия в почве. В среднем по трём фонам в слое 0-40 см оно было таким же, как на контроле - 326 мг/кг почвы. Калийные удобрения в сочетании с N₉₀Р₆₀ способствовали увеличению содержания калия до 351 мг/кг почвы, с N₁₂₀Р₉₀ - до 375, а с N₁₅₀Р₁₂₀ - до 373 мг/кг почвы. На всех фонах увеличение содержания обменного калия в почве происходило при повышении дозы калия до 120 кг/га.

Благоприятные условия способствовали получению высокой урожайности озимой пшеницы: от 4,17 т/га на контроле, до 5,24 т/га при внесении удобрений (табл.).

Влияние удобрений на урожайность озимой пшеницы, т/га

Применение азотно-фосфорных удобрений в разных дозах дало практически одинаковый результат. Урожайность по сравнению с контролем увеличилась на 0,36-0,43 т/га или на 8,6-10,3 %. При внесении калийных удобрений во всех дозах на естественном фоне плодородия почвы урожайность озимой пшеницы осталась практически такой же, как и на контроле. Отклонения не превышали 3,6 %. Картина радикально изменилась при применении калийных удобрений в сочетании с азотно-фосфорными. На вариантах с полным удобрением прибавки урожайности существенно увеличились и достигли на разных фонах NР 0,84-1,07 т/га. При добавлении к калийному питанию азотно-фосфорных удобрений увеличивало урожайность в сочетании фона 2 (N₁₂₀Р₉₀) и доз калия (от 0,29 до 0,71 т/га), при увеличении фоновых доз до N₁₅₀Р₁₂₀ происходило снижение урожайности за счет увеличения дисбаланса элементов питания, в частности азотного. Относительный прирост урожая к контролю при этом составил 19,4-25,7%. Максимальная урожайность озимой пшеницы - 5,24 т/га получена на варианте N₁₂₀Р₉₀К₆₀, практически такая же - при внесении N₁₂₀Р₉₀К₉₀ -5,22 т/га. По фону N₉₀Р₆₀ целесообразно было увеличение дозы калия до 90 кг/га, а в сочетании с N₁₅₀Р₁₂₀ - до 60 кг/га.

Увеличение дозы калия до 120 кг/га на фоне N₉₀Р₆₀ и N₁₂₀Р₉₀, а по фону N₁₅₀Р₁₂₀ - до 90 кг/га приводило к существенному уменьшению эффекта от калия. При внесении 150 кг/га на всех фонах NР наблюдалась тенденция снижения урожайности озимой пшеницы. В сочетании с N₁₅₀Р₁₂₀ она была достоверной.

Выводы

В связи с низкой обеспеченностью почвы нитратным азотом практически на протяжении всей вегетации озимой пшеницы и невысоким содержании подвижного фосфора в почве, особенно в начале вегетации дополнительное применение калия усиливало дисбаланс в питании растений этими элементами. Применение калийных удобрений совместно с азотно-фосфорными способствовало оптимизации питания растений основными элементами, улучшению их роста и развития, а, в конечном счёте, к существенному повышению урожайности - на 19,4-25,7 %.

При возделывании озимой пшеницы на черноземе обыкновенном с повышенным уровнем обеспеченности почвы обменным калием можно рекомендовать применение полного удобрения под основную обработку почвы в дозах N_90-120Р_60-90К_60-90.

Рецензенты:

Бирюкова О.А., д.б.н., профессор, профессор кафедры почвоведения и земельных ресурсов Южного федерального университета, г. Ростов-на-Дону;

Пимонов К.И., д.с.-х.н., профессор, профессор кафедры агрохимии и садоводства Федеральной государственной бюджетной организации высшего профессионального образования «Донской государственный аграрный университет», Ростовская область, п. Персиановский.