Почвоведение и агрохимия № 1(54) 2015

Размещено на http://www.allbest.ru/

134

Почвоведение и агрохимия № 1(54) 2015

134

УДК 631.416.4:631.582:631.8

Уманский национальный университет садоводства

БАЛАНС КАЛИЯ В ЧЕРНОЗЕМЕ ОПОДЗОЛЕННОМ ТЯЖЕЛОСУГЛИНИСТОМ ПОЛЕВОГО СЕВООБОРОТА ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ПРИМЕНЕНИИ УДОБРЕНИЙ

Г.Н. Господаренко

О.В. Никитина

г. Умань

Проблема баланса калия в земледелии очень важна и до конца не разработана. Обычно ученые предлагают полную компенсацию удобрениями выноса калия урожаем. Однако в этом, в большинстве случаев, нет никакой необходимости. Прежде всего, расчеты, выполненные на основе средних коэффициентов, как правило, не совпадают с данными по выносу в конкретных условиях, особенно на культурах с высоким выносом калия за счет ботвы (свекла сахарная), листо-стеблевой массы (кукуруза) и соломы зерновых. Значительная часть калия растительных остатков к моменту уборки урожая остается на поле, причем с существенными различиями в зависимости от погодных условий [1].

Изменение содержания подвижных форм калия в почвах находятся в определенной зависимости от состояния их баланса [2, 3, 4].

По мнению Д.Н. Прянишникова, допустимая интенсивность баланса калия должна составлять не менее 80% [5]. На черноземах типичных, выщелоченных и оподзоленных с повышенным и высоким содержанием подвижных соединений калия - 80-180 мг/кг (по методу Чирикова), в районах неустойчивого увлажнения возвращение калия должно быть 40-60% от выноса урожаем культур севооборота [6].

Изучение баланса питательных веществ в земледелии позволяет определить избыток или недостаток отдельных элементов питания растений для формирования урожая. Проведение таких исследований в динамике позволяет разработать предложения для планового регулирования баланса на конкретных природноадминистративных территориях [2].

При составлении рациональной системы удобрения одной из задач является достижение положительного баланса питательных веществ. В этом аспекте особую ценность имеют данные, полученные в длительных стационарных опытах с различными уровнями удобрения в которых учитываются статьи баланса и особенности круговорота биофильних элементов. Эти данные являются одной из главных составляющих теории применения удобрений и необходимы для прогнозирования плодородия почвы.

МЕТОДИКА И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Экспериментальная часть работы выполнена на опытном поле учебно-научнопроизводственного отдела Уманского национального университета садоводства в условиях длительного (с 1964 г.) стационарного опыта кафедры агрохимии и почвоведения, основой которого является 10-польный полевой севооборот, развернутый во времени и пространстве. В севообороте применяется минеральная с внесением на 1 га севооборотной площади N45P45K45; N90 P90K90 и N135P135K135, органическая (Навоз 9 т; 13,5 т, 18 т) и органо-минеральная (Навоз 4,5 т + N22P34K18; Навоз 9 т + N45P68K36; Навоз 13,5 т + N68P101K54) системы удобрения. В I и II ротациях севооборота по минеральной, органической и органо-минеральной системах удобрения в вариантах опыта N90P90K90, Навоз 18 т и Навоз 9 т + N45P68K36 насыщенность 1 га площади севооборота была N135P135K135, Навоз 13,5 т, Навоз 6,8 т + N101P118K95 соответственно Разница этих вариантов с третьим уровнем удобрения была в разных нормах удобрений, которые вносились под отдельные культуры.

Почва опытных участков - чернозем оподзоленный тяжелосуглинистый на лессе. На закладке опыта имел следующие показатели: содержание гумуса (по методу Тюрина) - 3,31%, азота легкогидролизованых соединений (по методу Тюрина-Кононовой) - 48 мг/кг, подвижных фосфатов (по методу Труога) - 150 мг/кг, обменных соединений калия (по методу Бровкиной) - 90 мг/кг, рНKCl - 6,2, гидролитическая кислотность - 2,5 смоль/кг, степень насыщенности основаниями - 95%.

Содержимое общих форм калия в одной навеске растительного материала определяли после мокрого озоления на пламенном фотометре.

Для упрощения балансовых расчетов было сокращено количество сопоставимых и равных статей как в части поступления, так и в части выноса калия. Считали, что суммарное количество калия, поступающего из атмосферы и с семенами, соответствует их потери от эрозии и вымывания. В связи с такими упрощениями в приходной части баланса оставили только статью внесения с удобрениями, а в расходной - вынос товарной и нетоварной частями урожая (хозяйственный вынос) [6].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Полученные результаты показали, что баланс и его интенсивность (ИБ) во всех ротациях складывался неравномерно и в значительной степени зависел от уровня поступления его с удобрениями и выносом с урожаем.

Как видно из данных табл. 1, вынос калия в первой ротации на участках без удобрений составляло 84 кг/га в год. На удобряемых участках он был выше и превышал показатель на 16-32 кг/га в год. Чем меньше поступало калия с удобрениями, тем больше был его дефицит. Баланс был бездефицитным только при внесении двойной и тройной нормы удобрений при минеральной и органо-минеральной системе удобрения (интенсивность баланса была 117-121%). Так, при минеральной системе вынос этого элемента при применении двойной и тройной дозах удобрений превышал его потребление на 23 и 24 кг/га в год, при органоминеральной - 23 и 19 кг/га соответственно.

Таблица 1 Динамика баланса калия в почве полевого севооборота при различном удобрении, кг К2О/га за год

Во второй ротации вынос калия культурами севооборота в варианте без применения удобрений составлял 82 кг/га в год. Одинарные нормы минеральных удобрений компенсировали вынос калия на 44%, тогда как двойные и тройные - создавали положительный баланс с интенсивностью 114 и 111% соответственно. Применение только органических удобрений из расчета 9 т/га площади севооборота обеспечило дефицит калия на уровне 45 кг/га в год, а компенсация вынесения находилась на уровне 55%. При внесении навоза в 1,5 раза больше дефицит калия уменьшился на 18%, а при внесении 18 т/га навоза - на 16%. По органоминеральной системе удобрения двойная и тройная нормы удобрений создавали положительный баланс калия в севообороте, интенсивность которого составляла 109 и 106% соответственно.

В связи с изменениями, внесенными в систему удобрения в 1984 г. в применении удобрений под отдельные культуры севооборота, в соответствии к требованиям интенсивных технологий, баланс калия в третьей ротации несколько отличался от данных за первую и вторую. С 1985 года дефицит калия стал больше, что связано с увеличением урожайности культур севооборота. Удобрения не обеспечивали положительный баланс калия в третьей ротации. Интенсивность баланса при внесении одинарных норм удобрений составляла 40-51% и лишь применение двойных и тройных норм обеспечило его на уровне 66-94%.

В четвертой ротации вынос калия культурами севооборота в варианте без применения удобрений составлял 90 кг/га в год. Применение удобрений также не обеспечило его положительного баланса. В вариантах с внесением одинарных норм удобрений интенсивность баланса находилась в пределах 36-47%, двойных - 60-63%, тройных - 74-85%.

В пятой ротации полученные данные мало отличались от результатов за третью и четвертую ротации. Так, вынос калия в варианте без применения удобрений составил 88 кг/га в год. Дефицит калия при внесении одинарных норм удобрений составил 64-83 кг/га в год, двойных - 54-63, тройных - 27-37 кг/га в год, а наибольшую интенсивность баланса обеспечило внесение тройных норм при минеральной и органо-минеральной системах удобрения 84 и 80% соответственно. калий озоление севооборот удобрение

Проведенные расчеты баланса калия за пять ротаций севооборота позволили суммировать его в зависимости от систем и уровней удобрения за 50-летний период. Так, вынос калия культурами полевого севооборота на участках без удобрений составил 4250 кг/га. При внесении одинарных норм удобрений вынос возрос в 1,3 раза, а тройных - в 1,5 раза. При этом баланс был отрицательный. Интенсивность баланса калия в зависимости от норм вносимых удобрений находилась в пределах: по минеральной системе от 41 до 97%, органической - от 50 до 75% и органо-минеральной - от 39 до 92%.

Поскольку вегетативные органы растений характеризуются большим содержанием калия, чем репродуктивные, то оставление нетоварной части урожая на поле значительно уменьшают дефицит калия. Анализ данных баланса калия при условии оставления нетоварной части на поле показал, что интенсивность баланса существенно возрастает (табл. 2). Так, баланс в варианте без применения удобрений составил 37 кг/га, что больше чем вдвое превышает аналогичный показатель при изъятии нетоварной части урожая с поля. Внесение калийных удобрений в норме 45 кг/га д. в. в год обеспечивало компенсацию калия на 94%. При увеличении нормы удобрений вдвое складывался положительный его баланс с интенсивностью больше на 61% относительно варианта с внесением одинарных норм удобрений и на 86% относительно аналогичного показателя при изъятии нетоварной части урожая. При внесении калия с минеральными удобрениями в количестве 135 кг/га в год, возвращение его в почву превысил вынос на 71 кг/га в год, интенсивность баланса при этом составила 211%.

Таблица 2 Баланс калия в почве полевого севооборота при различном удобрении при условии оставления нетоварной части урожая на поле (1965-2014 гг.), кг К2О/га за год

ВЫВОДЫ

Сравнивая данные табл. 1 и 2, видно, что нетоварной частью урожая на участках без удобрений за год в среднем изымается 48 кг К2О /га, или 56% от его хозяйственного выноса. В варианте опыта N135P135K135 эта часть почти не изменяется (54%). Это говорит о том, что при условии оставления нетоварной части урожая на поле на удобрение баланс калия в почве можно значительно улучшить, а норму внесения калийных удобрений в севообороте уменьшить вдвое.

Баланс калия в почве определялся уровнем применения удобрений и выносом калия культурами севооборота, особенно нетоварной частью урожая. Применение калийных удобрений в норме 45-135 кг/га д. в. в течение 50 лет не обеспечило положительного баланса калия в почве. В полевом севообороте на черноземе оподзоленном Правобережной Лесостепи допустимый дефицит баланса калия с интенсивностью 40-80% обеспечивает внесение 45-90 кг К2О/га площади севооборота. В случае оставления нетоварной части урожая на поле норма калийных удобрений не должна превышать 45 кг/га д. в.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Прокошев, В.В. Освещение проблемы калия в жунале «Агрохимия» / В.В. Прокошев // Агрохимия. - 2004. - № 1. - С. 18-24.

2. Кулаковская, Т.Н. Оптимальное содержание подвижного фофсфора в дерново-подзолистой почве / Т.Н. Кулаковская // Доклад ВАСХНИЛ. - 1979. - № 11. - С. 18-20.

3. Носко, Б.С. Калійні добрива в землеробстві України / Б.С. Носко, В.В. Прокошев. - М.: Міжнародний інститут калію, 1999. - 55 с.

4. Сычев, В.В. Тенденции изменения агрохимических показателей плодородия почв европейской части России / В.В. Сычев. - М., 2000. - 188 с.

5. Прянишников, Д.Н. Агрохимия. Избранные сочинения / Д.Н. Прянишников. - М.: Изд. Академия наук СССР, 1952. - Т. 3 - 634 с.

6. Господаренко, Г.М. Агрохімія: підручник / Г.М. Господаренко. - К.: Аграрна освіта. - С. 254-256.

АННОТАЦИЯ

This article considers the infl uence of different fertilization rates and fertilization systems in fi eld 10-pole rotation of grain-beet type on the balance of potassium and its intensity.

It is found that the balance of potassium in the soil is determined by the level of fertilizer application and removal of potassium by rotation crops, especially by nonmarket part of the harvest. Under the condition of leaving non-market harvest in the fi eld for fertilizing, balance of potassium in the soil can be signifi cantly improved and the application rate of potassium fertilizers in crop rotation can be reduced by half.

Размещено на Allbest.ru