Изучение динамики фракционного состава минеральных фосфатов показало, что общая сумма минеральных фосфатов находилась в прямой зависимости от исходного содержания подвижного фосфора. На почве кислой с низким содержанием фосфора известкование не оказало влияние на содержание минеральных фосфатов. Наибольшее увеличение суммы минеральных фосфатов на 44 мг/кг отмечалось в почве с содержанием подвижного фосфора 115 мг/кг при рН 5,7. При содержании подвижного фосфора 230 и 472 мг/кг почвы известкование увеличило количество одно - и трехзамещенных фосфатов и снизило – 2-замещенных. Содержание фосфатов алюминия и железа почти не изменилось.
Полученные данные свидетельствуют, что на групповой состав минеральных фосфатов оказывает влияние и реакция почвенной среды. На сильнокислых почвах известкование не позволяет сразу достичь оптимального значения рН. Под воздействием процесса нитрификации на кислых почвах повышается подвижность алюминия и железа, что приводит к некоторому увеличению фосфатов алюминия. Смещение реакции почвенного раствора до 6,4–6,5 при известковании сопровождается значительным увеличением концентрации иона кальция, что привело к увеличению фосфатов кальция на 23–36 мг/кг. При рН до 6,2 содержание фосфатов кальция и общая сумма минеральных фосфатов не изменилась.
ЭФФЕКТИВНОСТЬ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ЯЧМЕНЕ, ОЗИМОЙ РЖИ, КАРТОФЕЛЕ И КЛЕВЕРЕ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОДЕРЖАНИЯ ПОДВИЖНОГО ФОСФОРА В ПОЧВЕ
Влияние фосфатных уровней на урожайность и качество ячменя. Для определения отзывчивости ячменя на содержание подвижного фосфора в почве исследования проводили в третьей, четвёртой и пятой ротациях севооборота многолетнего стационарного опыта.
Данные таблицы 10 свидетельствуют о положительном влиянии уровней обеспеченности почв подвижным фосфором на урожайность ячменя. Наибольшая урожайность 42 ц/га в третьей ротации и 39,7 ц/га в четвёртой получена при содержании подвижного фосфора 101-150 мг/кг почвы. Действие фосфатных уровней определялось метеоусловиями вегетационного периода. За годы исследований неблагоприятными для роста и развития ячменя были 1991 и 1999 годы. В 1991 году в мае – июне развитие ячменя проходило при высокой температуре и резком недостатке влаги, а в августе выпало 2,5 нормы осадков. 1999 год был холодный с неравномерным распределением осадков. В мае развитие проходило при недостатке тепла, в июне – при недостатке влаги и в августе при недостатке тепла и избыточном увлажнении. Это сказалось на отзывчивости данной культуры на содержание подвижного фосфора в почве. В 1991 году с увеличением содержания фосфора в почве отмечалось существенное повышение урожайности во всех вариантах. Наибольшая прибавка 8,0 ц/га к уровню фосфора 51-100 мг/кг была получена при очень высоком содержании
Таблица 10
Урожайность ячменя в зависимости от содержания подвижного фосфора в почве
№ группы | Р2О5, мг/кг почвы | Количество учётов в группе | Средняя урожайность (М±m), ц/га | Отклонения от | |||
1 группы | 2 группы | 3 группы | 4 группы | ||||
средняя (1989, 1991 гг.) | |||||||
2 | 101-150 | 44 | 45,8±1,3 | - | - | ||
3 | 151-200 | 59 | 40,1±1,7 | - | -5,7*** | - | |
4 | 201-250 | 30 | 36,6±2,2 | - | -9,2*** | -3,5* | - |
5 | >250 | 71 | 30,2±0,7 | - | -15,6*** | -9,9*** | -6,4*** |
средняя (1гг.) | |||||||
1 | До 100 | 20 | 34,3±2,3 | - | - | - | - |
2 | 101-150 | 70 | 39,7±1,2 | 5,4*** | - | - | - |
3 | 151-200 | 77 | 37,2±1,4 | 2,9** | -1,5** | - | - |
4 | 201-250 | 32 | 35,2±2,8 | 0,9* | -4,5** | -2,0* | - |
*- t эксп.<t табл., разница не существенна; ** - разница существенна при уровне значимости Р=0,05; *** - разница существенна при уровне значимости Р=0,001
фосфора, то есть фосфор почвы позволяет снизить влияние экологических стрессов на культуру, в частности водного стресса. В 1999 году среднее и повышенное содержание подвижного фосфора в почве не оказало существенного влияния на урожайность ячменя.
В пятой ротации отмечается значительное снижение уровня урожайности (табл. 11). Причин этому несколько. Как указывалось ранее, по биологическим особенностям ячмень отличается повышенными требованиями к уровню питания, что объясняется коротким вегетационным периодом и чрезвычайно быстрым усвоением питательных веществ. В пятой ротации в почве резко снизилась подвижность фосфатов, то есть количество легкоусвояемого фосфора за счёт повышения кислотности. Если в четвёртой ротации подвижность по фосфатным уровням изменялась от 0,2 до 0,68 мг/л, то в пятой ротации от 0,05 до 0,23 мг/л. Отмечено также значительное снижение обменного калия. На уровень урожайности могли оказать влияние сортовые особенности. Сорт Сонет относится к группе сортов требовательных к условиям произрастания. Это подтверждается проведенными исследованиями, урожайность ячменя сорта Сонет повышалась с увеличением содержания подвижного фосфора в почве свыше 100 мг/кг. Наибольшая прибавка зерна 2,9 ц/га в среднем за 3 года получена при содержании фосфора в почве 151-200 мг/кг.
В среднем за девять лет ячмень положительно отзывается на повышение содержания подвижного фосфора в пахотном горизонте почвы до 200 мг/кг, увеличение содержания фосфора свыше 250 мг/кг приводило к снижению урожайности (рис. 1).
Связь между урожайностью зерна и содержанием подвижного фосфора может быть выражена следующим уравнением (2):
У=17,457+0,1733×Рп-0,0004×Рп2, (2)
где У – урожайность ячменя, ц/га;
Рп – содержание подвижного фосфора, мг/кг почвы.
В наших исследованиях положительное влияние доступного фосфора в почве на урожайность ячменя обусловлено увеличением количества продуктивных растений и продуктивностью колоса.
Таблица 11 Влияние уровней обеспеченности почвы подвижным фосфором на урожайность ячменя сорта Сонет ( гг.)
|
| ||||||||||||||||||
Рисунок 1 – Отзывчивость ячменя на содержание подвижного фосфора в почве (средняя за 9 лет) |
Для более точной оценки действия фосфатных уровней на ячмене была определена энергетическая и экономическая эффективность. Расчёты показывают, что выращивать ячмень на почвах с повышенным и высоким содержанием подвижного фосфора выгодно с энергетической и экономической точки зрения. Энергетические затраты составляют 18,6-23,6 ГДж/га и различия обусловлены уборкой и подработкой урожая. Наибольший биоэнергетический коэффициент на сорте Роланд получен при содержании подвижного фосфора в почве 101-150 мг/кг, на сорте Сонет – 151-200 мг/кг. Важным показателем при расчёте энергетической эффективности является энергетическая себестоимость производства единицы продукции. Наименьшие энергетические затраты 5,6-5,7 ГДж на производство 1 т зерна на сорте Роланд получены при повышенном содержании фосфора в почве, на сорте Сонет 9,5 ГДж/т – при высоком. В этих же вариантах получен наибольший уровень рентабельности. При обобщении данных за 9 лет близкие показатели экономической и энергетической эффективности возделывания ячменя получены при содержании подвижного фосфора 101-150 и 151-200 мг/кг.
Эффективность азотных удобрений на ячмене при разном содержании подвижного фосфора в почве. Влияние доз азотных удобрений на урожайность ячменя зависело от погодных условий вегетационного периода и обеспеченности почв фосфором. В благоприятном 1989 году положительное действие дозы N60 проявилось при содержании фосфора 151-200 мг/кг, в неблагоприятном 1991 г. – при содержании фосфора >250мг/кг почвы, прибавка составила 3,7 ц/га. Доза N90 оказала положительное влияние только в 1991 году, эффективность её возрастала с увеличением содержания подвижного фосфора в почве. В среднем за 2 года (табл. 12) наибольшая урожайность от применения N60 и N90 получена при содержании подвижного фосфора 151-200 мг/кг почвы. Дальнейшее повышение фосфора в почве приводило к снижению урожайности при внесении изучаемых доз азотных удобрений. Слабая отзывчивость ячменя
Таблица 12 Урожайность ячменя при разном содержании подвижного фосфора в почве и дозах азотных удобрений, (средняя за 1989, 1991 гг.) | в этой ротации на фосфатные уровни обусловлена тем, что рНKCl для данной культуры по всем вариантам имел оптимальные значения, и по степени подвижности обеспеченность почв фосфором во всех вариантах была высокая. Слабое влияние азотных удобрений в данном опыте можно объяснить тем, что предшественником был клевер луговой, урожайность которого по всем вариантам была высокая, и в почве накопилось значительное количество биологического азота. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
* - t эксп.<t табл., разница не существенна; ** - разница средних величин существенна при уровне значимости Р=0,05;*** - разница средних величин существенна при уровне значимости Р=0,001. |
Фосфатные уровни и удобрения в этой ротации также не оказали существенного влияния на качество и химический состав ячменя. Сбор белка, сырого протеина и вынос элементов питания в большей степени определялся уровнем урожайности.
Наибольший биоэнергетический коэффициент получен при внесении N60 и содержании подвижного фосфора до 200 мг/кг. Таким образом, на дерново-мелкоподзолистых тяжелосуглинистых почвах Предуралья с реакцией среды близкой к нейтральной при внесении азотных удобрений оптимальный уровень подвижного фосфора не превышает 150 мг/кг. С учётом энергетической и экономической эффективности при возделывании ячменя после клевера на данных почвах достаточно вносить азот в дозе 60 кг/га д. в., что позволяет получать урожайность на уровне 45 ц/га.
Влияние азотных и калийных удобрений на урожайность и качество ячменя при разных уровнях содержания подвижного фосфора в почве. Результаты исследований, проведённые в пятой ротации севооборота ( гг.) показали, что урожайность ячменя возрастала при увеличении содержания подвижного фосфора в почве (табл. 13). Самая высокая урожайность по главному фактору А в среднем за два года 3,31 кг/10 м2 получена на высоком фосфатном уровне. При сочетании с полной дозой азота и полуторной дозой калия этот уровень фосфора в почве позволил получить 4,02 кг/10 м2 зерна ячменя.
Таблица 13
Урожайность ячменя при разном содержании фосфора в почве и дозах азотных и
калийных удобрений, кг/10 м2
Содержание Р2О5, мг/кг почвы - (А) | Дозы N удобрений, % от выноса - (В) | Дозы К удобрений, % от выноса - (С) | Средняя по А | ||||||
К50 | К100 | К150 | |||||||
05-06 | 04-06 | 05-06 | 04-06 | 05-06 | 04-06 | 05-06 | 04-06 | ||
26-50 | N0 | 2,18 | 2,01 | 2,21 | 2,15 | 2,50 | 2,49 | 2,77 | 2,66 |
N50 | 2,94 | 2,91 | 2,60 | 2,63 | 2,89 | 2,82 | |||
N100 | 2,99 | 2,80 | 3,19 | 2,95 | 3,46 | 3,14 | |||
51-100 | N0 | 2,24 | 2,14 | 2,37 | 2,28 | 2,70 | 2,53 | 2,90 | 2,75 |
N50 | 2,79 | 2,67 | 2,94 | 2,84 | 3,10 | 2,96 | |||
N100 | 3,23 | 3,00 | 3,24 | 3,10 | 3,48 | 3,25 | |||
101-150 | N0 | 2,17 | 2,21 | 2,29 | 2,44 | 2,29 | 2,52 | 2,93 | 3,05 |
N50 | 2,97 | 3,17 | 3,06 | 3,20 | 2,89 | 3,07 | |||
N100 | 3,31 | 3,38 | 3,56 | 3,74 | 3,80 | 3,71 | |||
151-250 | N0 | 2,96 | 3,04 | 3,10 | 3,31 | - | |||
N50 | 3,07 | 3,19 | 2,98 | ||||||
N100 | 3,78 | 3,67 | 4,02 | ||||||
Средняя по С гл. эфф. | 2,89 | 2,80 | 2,95 | 2,81 | 3,10 | 2,94 | - | - | |
Средняя по В гл. эфф. | 05-06 | 04-06 | |||||||
В1 | 2,50 | 2,31 | |||||||
В2 | 2,95 | 2,92 | |||||||
В3 | 3,48 | 3,23 | |||||||
05-06 | 04-06 | ||||||||
НСР0,01 гл. эфф. А=0,10 | НСР0,01 част. разл. А=0,30 | НСР0,01 гл. эфф. А=0,17 | НСР0,01 част. разл. ф. А=0,52 | ||||||
В=0,09 | В=0,32 | В=0,10 | В=0,31 | ||||||
С=0,06 | С=0,20 | С=0,06 | С=0,18 | ||||||
Примечание: 05-06 – средняя за гг.; 04-06 – средняя за гг.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 |
