29.03.2024 29.03.2024 29.03.2024
|
Использование питательных веществ из удобрений 22.08.2012
На зависимость химического состав растений, в частности, содержания в них основных элементов питания от внесенных удобрений, сорта, агрофона и других агротехнических факторов указывали Д.Н. Прянишников, С.И. Журбицкий, И.В. Мосолов и др. Исследованиями Ф.В. Турчина показано, что в зависимости от почвенных условий, срока внесения удобрений и других факторов, из внесенного в почву азотного удобрения 50-75% азота использовалось на создание урожая сельскохозяйственных культур. Остальное количество азота удобрений терялось в результате денитрификации (10-35%) и поглощалось микроорганизмами, переходя в органические недоступные растениям соединения (5-25%). В последующие годы восстановленный в процессе микробиологической деятельности органически связанный азот нитрифицируется и вновь переходит в минеральные формы. Однако растения могут использовать всего около 25% общего количества азота, поглощенного микроорганизмами. По данным И.А. Корицкой потери азота удобрений от улетучивания составляют 20-35%, а от поглощения микроорганизмами - 5-25%. где Киу - коэффициент использования питательных веществ удобрений,%; Ву - величина выноса на удобренном варианте, кг/га; Во - вынос на контрольном варианте, кг/га; Д - доза удобрения, кг/га действующего вещества. Для расчета коэффициента использования из удобрений были установлены следующие усредненные показатели многолетних полевых опытов с удобрениями, проведенных в земледельческой части Томского Приобья: 1) эффективность удобрений в конкретных условиях возделывания сельскохозяйственных культур; 2) химический состав продукции; 3) оптимальная норма удобрений в конкретных почвенно-климатических условиях по суммарным прибавкам урожая. Установлено, что коэффициенты использования питательных веществ из удобрений (Киу) при движении с севера на юг в генетическом ряду почв от дерново-подзолистых, серых лесных до выщелоченных черноземов имеют тенденцию к уменьшению, что объясняется пониженной эффективностью удобрений в этом ряду почв. Этот вывод хорошо согласуется с исследованиями Н.Я. Кузнецова, B.C. Зуевой и др., где эффективность минеральных удобрений имеет тенденцию к снижению от подзолистых почв к серым лесным почвам и южным черноземам Западной Сибири. Но следует заметить, что коэффициенты использования питательных веществ из минеральных удобрений в Томской области ниже, чем в отдельных зонах Западной Сибири. Если в подтаежной зоне на серых лесных почвах Западной Сибири коэффициенты использования питательных веществ из удобрений имеют следующие значения: пшеницей азота - 75%, фосфора - 28%, калия - 60%; овсом - 47, 15 и 39% соответственно, то в Томской области на серых лесных почвах они составляют 25, 12, 16% по пшенице и 33, 18 и 43% по овсу соответственно. В пределах одного типа почв наблюдается широкое варьирование данных: на серых лесных почвах Бакчарского района овсом используется 29% азота, 11% фосфора и 25% калия; Первомайского - 45, 19, 65%; Томского - 20, 7, 20% соответственно. Значительные различия в использовании питательных веществ урожаем овса наблюдаются в ряду почв: на дерново-подзолистых - коэффициент использования азота равен - 62%, на серых лесных - 33%, на черноземах - 22%. По данным Т.К. Никушиной, коэффициент использования фосфора из удобрений на дерново-подзолистых почвах Рязанской области колеблется в пределах 13-24%, на почвах черноземного типа этот коэффициент составляет 7-14%; В.А. Рабинович и В.Ф. Костина отмечают, что на окультуренных дерново-подзолистых почвах использование фосфора из удобрений составляет 13-16%, на слабо окультуренных - 42-54%; Л.М. Войкин, В.П. Маданов и др. установили, что невысокий коэффициент использования фосфора удобрений приводит к увеличению в почве его доступных для растений форм. В дерново-подзолистой почве накопление фосфатов от применения суперфосфата происходит преимущественно в форме соединений с полуторными окислами, а в черноземах и серых лесных почвах в большей мере за счет фосфатов кальция. Фосфоритная мука на подзолистых почвах, по мнению исследователей, длительное время сохраняется в виде фосфатов кальция. Как показали исследования Н.Я. Кузнецова с сотрудниками, коэффициент использования фосфора из минеральных удобрений значительно ниже, чем коэффициент использования азота. Например, в дерново-подзолистых почвах таежной зоны Западной Сибири коэффициент использования фосфора озимой рожью в первый год не превышает 11%, с учетом последствия - 22%; яровая пшеница и овес используют 19-20%) внесенных фосфатов, в подтаежной зоне озимой рожью используется фосфора непосредственно 13 и 11% в последствии; коэффициент использования фосфора яровой пшеницей несколько выше в год внесения и дополнительно до 18% за два года последствия. Однако в условиях юга Томской области коэффициент использования фосфора пшеницей на серых лесных почвах еще ниже и равен 12%, но по варианту К60Р30К60 коэффициент использования фосфора достигает 30% (табл. 51, 52, 53). Нашими исследованиями и расчетами доказано, что коэффициент использования питательных веществ удобрений находится в обратной пропорциональной зависимости от дозы вносимых удобрений. Наиболее высокое использование питательных веществ достигается при дозах азота, фосфора и калия в 30 кг/га. По мнению И.И. Синягина, Н.Я. Кузнецова, обеспечение бездефицитного баланса фосфора в земледелии Сибири при одновременном удовлетворении потребности растений в фосфорном питании в условиях непрерывного роста урожайности сельскохозяйственных культур является весьма проблематичным. Фосфор - абсолютно необходимый элемент для всего живого, ресурсы фосфора ограничены на Земле: почв, богатых фосфором, практически не встречается; формы его соединений в почве многообразны, в большинстве из них малоподвижны, а вносимые в почву удобрения со временем понижают свою растворимость, что затрудняет их использование растениями. При длительном взаимодействии с почвой легко растворимые фосфорные удобрения могут переходить в гидроксилапатит, но процесс этот идет медленно, поэтому И.И. Синягин и Н.Я. Кузнецов считают вполне допустимым, а в ряде случаев целесообразным внесение суперфосфата в повышенной дозе «в запас» с расчетом на длительное его действие. Но при этом следует учитывать провинциальные особенности взаимодействия почвы и удобрения. В условиях Томского Приобья наличие значительного количества полуторных окислов в дерново-подзолистых и, отчасти, серых лесных почвах ограничивает подвижность фосфатов, так как в большинстве случаев фосфор связан с полуторными окислами как в виде адсорбционных соединений, так и в виде фосфатов железа и алюминия; особенно это проявляется в интервале рН 4,0-5,5. Этот вывод четко согласуется с работами ряда авторов. Положительное действие калия зависит как от биологических особенностей растений, так и от содержания его в почве. Содержание валового калия, по данным В.П. Серединой, колеблется от 1,69% в дерново-подзолистых почвах до 1,96% в черноземах выщелоченных. Наиболее доступными формами для растений являются калий почвенного поглощающего комплекса и калий почвенного раствора. Исследованиями В.П. Серединой установлено, что наименьшим содержанием обменного калия характеризуются дерново-подзолистые почвы. Темно-серые лесные почвы и черноземы значительно превосходят все остальные почвы Томской области по содержанию обменного калия (в среднем в верхних горизонтах содержится К2О до 20 мг на 100 г почвы), светло-серые и серые лесные почвы занимают в этом отношении промежуточное положение. Вместе с тем известно, что доступность калия для растений тесно связана с величиной дисперсной фракции почвы - с частицами размером меньше 0,001 мм. Увеличивается доступность калия и в зависимости от азотного режима почв, а последний четко коррелирует с гидротермическими условиями. Во влажные и прохладные вегетационные периоды, по данным Т.П. Славниной, отмечаются небольшое накопление подвижных азотистых соединений и преобладание аммонийного азота над нитратами. В то же время вегетационные периоды с малым количеством осадков и сравнительно высокой температурой характеризуются наибольшим накоплением в почвах нитратных форм азота по сравнению с аммиачными. Эффективность использования калия растениями зависит от комплекса факторов. Коэффициент использования калия удобрений обычно ниже коэффициента использования азота, но выше соответствующего коэффициента для фосфора. По данным Н.Я. Кузнецова, яровая пшеница и овес в таежной зоне на пойменной луговой почве использует в первый год 22-60% внесенного калия соответственно. В Томском Приобье коэффициент использования калия К30 на фоне N60P90 составил при возделывании овса на дерново-подзолистой и серой лесной почвах 86, на черноземах - 57%. Достаточно интенсивно калий удобрений используется яровой пшеницей и овсом на серых лесных почвах Первомайского района и овсом в Зырянском районе. По эффективности использования калия из удобрений пшеницей и овсом проявляется следующая закономерность: более интенсивно калий удобрения используется на дерново-подзолистых, затем на серых лесных почвах и менее интенсивно на выщелоченных черноземах (табл. 54). Проведенными исследованиями установлено, что коэффициент использования питательных веществ из почвы и удобрений в условиях Томского Приобья независимо от типа почв ниже, чем в целом по Западной Сибири. Но при создании определенных условий, то есть при оптимальном соотношении питательных веществ во внесенных удобрениях под различные сельскохозяйственные культуры эти коэффициенты можно значительно повысить (рис. 18 и 19). Таким образом, для построения единицы товарной продукции различные сельскохозяйственные растения извлекают неодинаковое количество элементов минерального питания. Соотношения усвояемых элементов характеризуют особенности питания каждой культуры. Так, овес (товарная продукция с соответствующим количеством нетоварной продукции) имеет соотношение азота, фосфора и калия, как N2P1K2, в пшенице это соотношение несколько иное и выражено N1,5P1К0,9. Применение минеральных удобрений изменяет абсолютные величины потребляемых элементов питания в зерновых культурах, а соотношение их сохраняется. Внесенные минеральные удобрения в основном усиливают процесс отчуждения азота, фосфора и калия урожаем сельскохозяйственных культур. Следует отметить, что вынос элементов питания на тонну зерна, например овсом, выращенного на разных типах почв, различен. Наименьший вынос фосфора и калия установлен на черноземах, затем на серых лесных (12,4 и 19,5 кг) и самый большой - на дерново-подзолистых почвах (15,5 и 32,2 кг соответственно). По выносу азота одной тонной зерна с сопутствующим количеством нетоварной продукции установлено следующее: вынос увеличивается от черноземов к серым лесным и дерново-подзолистым почвам. При планировании урожая на конкретных почвах эти особенности выноса элементов питания для формирования 1 тонны зерна с сопутствующей нетоварной продукцией следует учитывать. Уровень урожая в значительной мере определяется способностью почвы снабжать растения нужными элементами питания. Как известно, усвоение питательных элементов зависит от условий почвенной среды и от биологических особенностей растений. Коэффициенты использования фосфора и калия из почвы зерновыми культурами и естественными травами в условиях Томской области независимо от типа почв низкие и значительно ниже, чем в других областях Западной Сибири. Внесение минеральных удобрений повышает коэффициент использования элементов питания из почвы в 1,5-1,7 раза, но четкой закономерности от увеличения доз удобрений нет. Установлена закономерность уменьшения коэффициентов использования питательных веществ из удобрений при движении с севера на юг в генетическом ряду почв от дерново-подзолистых - серых лесных к черноземам.
|