ФОРМИРОВАНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ РАСТЕНИЙ И ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УДОБРЕНИЙ

Фосфор и калий в почве является одним из основных агрохимических показателей плодородия. В позапрошлом и начале прошлого века зарубежные и отечественные учёные советовали удобрять луга в основном фосфором и калием, чем можно было повысить урожай сена с 0,25 до 10,0 т/га. Удобрение дает возможность выравнивать в травостое соотношение между злаковыми и бобовыми травами, поддерживать и восстанавливать развитие ослабевшей группы или даже отдельных видов [8]. Содержания в почве подвижных форм фосфора является одним из основных агрохимических показателей плодородия почвы, поскольку он считается наиболее «консервативным», незначительно мигрирует в горизонтальном и вертикальном направлении по профилю пахотного горизонта [1, 2, 3, 5, 6,]. Преимуществом бобовых является то, что они способны к симбиотической азот фиксации. По влиянию на урожай травостоя бобовые, представленные клевером луговым и ползучим, равноценны внесению 100 кг/га азота, а по влиянию на сбор протеина -150 кг/га азотных удобрений на злаковом травостое. Дополнительное накопление азота в урожае за счет бобовых компонентов составило за 5 лет 91 кг/га. Коэффициент азотофиксации в травостое колеблется в зависимости от условий в пределах 56-82% [4].

В задачу наших исследований входило установление влияния севооборотов и фона питания на содержание доступных форм фосфора при биологизации земледелия, определение уровня фосфорно-калийного удобрения и влияние удобрений на количество и качество корма.

Первый опыт выполнялся на бобово-злаковом травостое по неполной факториальной схеме. Повторность трёхкратная, площадь делянки 26 м2.

В 1992 году методом расщеплённых делянок с организацией блоков в трёхкратной повторности был заложен второй двухфакторный полевой стационарный опыт, в задачу которого входило изучение нескольких севооборотов с различной структурой посевных площадей и их влияние на свойства почвы, фитосанитарное состояние посевов и продуктивность агрофитоценозов.

Исследования проводились на опытном поле Тверской ГСХА с 1992 по настоящее время на стационарном опыте в четырёх севооборотах с разной насыщенностью многолетними травами: 1) 57%, 2) 80%, 3) 50%, 4) 0 %. Изучение севооборотов выполнялось на трёх фонах питания (фактор В): 1) без удобрений (0); 2) внесение минеральных удобрений при норме по 25 кг/га д.в. N, P, K (NPK); 3) применение навоза по 5 т/га в среднем на севооборотную площадь (навоз). Почвы опытных участков дерново-подзолистая остаточно карбонатная, глеевая, супесчаная на морене.

Данные Табл.1 свидетельствуют о том, что происходит дифференциация пахотного горизонта по содержанию доступных форм фосфорных по всем культурам изучаемых севооборотов. В верхнем 0…10 см слое, как правило, фосфора и калия больше на 5…15%, чем в слое 10…20 см в первом севообороте. В трёх остальных севооборотах в верхнем слое доступных соединений фосфора меньше.

Таблица 1 Влияние культур плодосменного севооборота и удобрений на содержание фосфора, мг/кг (опыт 2)

Нами выявлены коэффициенты корреляции между содержанием фосфора и погодными условиями, которые показали, что существенная зависимость содержания фосфора в почве от суммы осадков в мае месяце имеет место только в посевах трав первого года пользования на фоне без удобрений и при внесении NPK. Эта же тенденция наблюдалась и в посевах озимой ржи на фоне без применения удобрения и на навозном фоне.

Существенная зависимость содержания фосфора севообороте С1 от температур наблюдается уже примерно в 25 случаях из 168 . Необходимо отметить, что заметное влияние температура воздуха оказывала на содержание фосфора в посевах клевера и ячменя, меньше - в посевах многолетних трав 2-ого и 3-его г.п., а содержание подвижных форм фосфора в посевах озимой ржи от температуры воздуха зависело слабо. Следовательно, в посевах клевера, картофеля и ячменя процессы трансформации недоступных форм фосфора происходят более интенсивно при повышенной температуре воздуха, особенно в третьей декаде мая.

Корреляционный анализ содержания фосфора в севообороте С2 показал, что температурные параметры воздуха не имеют существенной связи с наличием фосфора в почве, что подтверждает мысль о приоритете осадков в посевах многолетних культур. Следующее отличие от плодосменного севооборота заключается в неуклонном повышении содержания подвижных форм фосфора в почве. Только в травах первого года пользования при внесении минеральных и органических удобрений баланс фосфора был отрицательным. Во всех остальных вариантах – положительный. Тенденция накопления подвижного фосфора сохраняется в двупольном севообороте (C3) и бессменном картофеле (С 4).

В целом за все годы наблюдений во всех севооборотах, за исключением С2, внесение NPK и навоза способствовало накоплению в почве подвижных форм фосфора, хотя абсолютное возрастание было не очень высоким, составляя от 3 до 17% к вариантам без удобрений. Выявлена средняя степень корреляции между поступлением растительных остатков и содержанием подвижного фосфора в почве на фоне без удобрений (R=0,54) и при внесение минеральных удобрений. Отмечено наличие существенной связи между содержанием доступного фосфора в почве и количеством азота, фосфора и калия, поступающих с растительными остатками (R=0,45-0,47).

В многолетнем бобово-злаковом травостое удобрения оказали существенное влияние на урожайность и качество продукции. Калийные удобрения увеличили урожайность на 135 %. Внесение пониженных азотных удобрений не давало достоверной прибавки урожая.  При анализе корреляционных зависимостей отдельных показателей качества корма между собой и уровнем полученного урожая обращает на себя внимание сопряжённость с коэффициентами корреляции > 0,50 урожайности с дозами азотного удобрения, содержанием клетчатки злаков.

Таблица 2 Регрессионная связь урожая бобово-злакового травостоя с минеральными удобрениями.

Во второй год пользования связь более тесная, которую мы объясняем изменением ботанического состава. Расчётные уравнения регрессии, отражающие изменения урожайности в зависимости от перечисленных факторов, характеризуются степенью связи R = 0,64 - 0,81.

Заключение.

1.    Установлена дифференциация пахотного горизонта по содержанию доступных форм фосфорных по всем культурам изучаемых севооборотов. 2. Выявлены коэффициенты корреляции между содержанием фосфора и погодными условиями. 3. Установлены процессы трансформации в посевах клевера, картофеля и ячменя недоступных форм фосфора. 4. Представлены уравнения регрессии для урожая бобово-злаковых травостоев и внесения минеральных удобрений. 5. Отмечено наличие существенной связи между содержанием доступного фосфора в почве и количеством азота, фосфора и калия, поступающих с растительными остатками (R=0,45-0,47).

6.   Калийные удобрения увеличили урожайность на 135 %. Внесение пониженных азотных удобрений не давало достоверной прибавки урожая.

Список литературы

1.     Гинзбург К.Е. Фосфор основных типов почв СССР. М.: Наука, 1981. 235 с.

2.     Дёмин В.А., Мусса Ауду. Влияние длительного применения разных систем удобрения в севообороте на содержание общего, органического и минерального фосфора в дерново-подзолистой среднесуглинистой почве. // Агрохимия, №7, 2001, -с. 5-9.

3.     Доспехов Б.А. Фосфатный режим длительно удобрявшихся почв // Изв. ТСХА. 1963. №6. с. -104-112.

4.       Кутузова А.А. Научные основы использования биологического азота в луговодстве // Вестник с.-х. наук.- М., 1986. - С. 106-112.

5.     Соколов А.В. Агрохимия фосфора. -М.: Издат. АН СССР. 1950. 64 с.

6.     Сутягин, В.П. Принципы формирования         устойчивости агрофитоценозов адаптивно-ландшафтного земледелия /В.П. Сутягин. Тверь: Издательство «АГРОСФЕРА» ТГСХА, 2006. – 287 с

7.     Сутягин, В.П.. Агроэкологические аспекты продукционного процесса в растениеводстве. Сутягин В.П., Тюлин В.А. Тверь, Изд. «Агросфера», 2009. - 332 с.

8.     Тюлин, В.А. Формирование устойчивой продуктивности бобово-злаковых и злаковых травостоев. / В.А. Тюлин / Тверь. Издательство ООО «Губернская медицина», 2000. – 224 с.