Химические показатели использования макро- и микроэлементов из почвы и удобрений растениями суданской травы

Бесплатный доступ

Приведены результаты исследований влияния различных концентраций солей никеля и фосфорных удобрений на изменение баланса химических элементов в растениях суданской травы и почве.

Суданская трава, тяжелые металлы, фосфорные удобрения

Короткий адрес: https://sciup.org/142198889

IDR: 142198889

Текст научной статьи Химические показатели использования макро- и микроэлементов из почвы и удобрений растениями суданской травы

Известно, что растения в течение вегетации потребляют определенное количество подвижных форм макро- и микроэлементов, причем процентные соотношения поступающих в растения основных элементов минерального питания обусловлены их наследственными свойствами, представляют видовое генотипическое явление в оптимальных, адаптированных условиях [1]. Многие авторы считают, что удобрения являются главным фактором, влияющим на абсолютный и относительный вынос питательных веществ [2, 3, 4].

Объекты и методы исследований

Объектами исследований являлись суданская трава (сорт Бродская-2), лугово-черноземные почвы, тяжелые металлы (Ni), фосфорные удобрения.

Исследования проведены на поле Омского государственного аграрного университета на делянках размером 10 м2 по схеме: 1 – контроль (без удобрений); 2 – Р 90 ; 3 – Р 180 ; 4 – Р 270 ; 5 – Ni 4 ; 6 – Ni 8 ; 7 – Ni 10 ; 8 – Ni 12 ; 9 – Ni 8 Р 180 ; 10 – Ni 10 Р 180 . Предшественник суданской травы – картофель. Почва опытного поля – лугово-черноземная среднемощная среднегумусовая тяжелосуглинистая.

Результаты исследований

Количественные характеристики выноса основных элементов питания и тяжелых металлов растениями суданской травы, полученные на основании проведенных нами исследований, представлены в табл. 1.

По показателям табл. 1 видно, что внесение в почву фосфорных удобрений и солей никеля увеличивает вынос основных элементов питания (N, P, K) и тяжелых металлов, таких как Ni, Zn, Cu, Pb, во всех вариантах (исключение – вынос Pb и Ni в варианте Р 90 ) и снижает вынос кадмия (исключение – вариант Р 90 ).

Нами рассчитаны также коэффициенты использования элементов из естественных запасов почвы и удобрений (табл. 2). Экспериментальные данные свидетельствуют об их значительном варьировании в зависимости от климатических особенностей местности, вида возделываемых культур, уровня урожая, типа почв (гранулометрического состава, запасов подвиж- ных форм основных питательных веществ, кислотности и т. д.), количества и вида применяемых удобрений, способов их внесения, химических методов и других условий [5].

Таблица 1

Вынос основных элементов питания и тяжелых металлов урожаем зеленой массы суданской травы в результате применения никеля и фосфора

Вариант

кг/га

г/га

N

P 2 O 5

K 2 O

Ni

Zn

Cu

Cd

Pb

0 (контроль)

85,4

45,9

108,8

13,90

92,5

17,41

1,160

6,41

Р 90

116,0

49,7

124,7

11,66

120,6

18,98

1,190

5,96

Р 180

140,8

70,2

175,1

15,37

138,6

25,01

1,135

9,60

Р 270

107,4

51,4

122,6

14,61

107,7

19,39

0,956

7,10

Ni 4

126,4

56,8

139,8

16,69

125,4

23,09

0,875

6,79

Ni 8

177,3

79,4

194,1

24,16

256,2

37,72

1,110

14,08

Ni 10

129,4

54,4

152,9

26,50

190,2

29,64

1,085

11,64

Ni 12

100,1

51,2

134,2

19,59

129,2

26,01

0,935

8,66

Ni 8 P 180

130,7

67,1

141,7

20,98

170,5

29,81

0,985

14,98

Ni 10 P 180

111,8

57,9

136,1

17,55

151,7

19,64

0,780

10,26

Коэффициенты использования макро- и микроэлементов из почвы (КИП) рассчитывали по формуле

КИП = В ,

C где В – вынос элемента биомассой в контрольном варианте, кг/га;

С – содержание элемента в почве, кг/га.

КИП по азоту вычислили с учетом мобилизации азота в почве ( ), т. к., по мнению Ю.И. Ермохина [6], при расчете коэффициента использования по азоту необходимо учитывать количество нитратов, образующихся в период вегетации растений

КИП = В ,        Nм = N + B – N ,

C Nм где N1 и N2 – содержание нитратного азота в слое почвы 0–30 см до посева и в период уборки, кг/га.

Таблица 2

Коэффициенты использования макро- и микроэлементов суданской травой из почвы контрольных вариантов (в среднем за годы исследований)

КИП, %

N

P 2 O 5

K 2 O

Ni

Zn

Cu

Cd

Pb

73,4

15,6

30,1

0,65

4,54

1,42

0,64

0,20

Коэффициенты использования растениями элементов из почвы могут изменяться в зависимости от применения удобрений. Исследования показали, что внесение фосфорных удобрений и солей никеля в почву влияет не только на продуктивность растений суданской травы, но и изменяет ее способность усвоения химических элементов почвы, что сказывается в дальнейшем на общем балансе элементов в системе почва – растение (табл. 3).

В данных табл. 3 показано, что применение фосфорных удобрений в целом способствует увеличению процента использования калия, цинка, меди и свинца из почвы, снижает КИП кадмия и в меньшей степени оказывает влияние на данный показатель азота и никеля.

Применение солей никеля в разных дозах, а также совместно с фосфором увеличивает КИП практически всех изучаемых макро- и микроэлементов, особенно цинка и свинца. Исключение составляет Сd, процент использования которого уменьшается: в вариантах с одним никелем КИП кадмия ниже уровня контроля на 23,4%, в совместных вариантах – на 31,2%.

Таблица 3

Влияние фосфора и никеля на процент использования химических элементов из почвы растениями суданской травы

Применяли

Изменения по сравнению с контролем (%)

N

P

K

Ni

Zn

Cu

Cd

Pb

Р 2 О 5

+8,2 →

+28,9 ↑

0

+28,2 ↑

+23,2 ↑

–18,8 ↓

+10,0 ↑

Ni

+9,1 →

+31,4 ↑

+33,9 ↑

+80,2 ↑

+57,0 ↑

–23,4 ↓

+65,0 ↑

Ni на фоне применения Р 2 О 5

+8,6 →

+36,5 ↑

+27,6 ↑

+38,5 ↑

+69,8 ↑

+40,1 ↑

–31,2 ↓

+95,0 ↑

Примечание . ↑ – увеличение, превышающее 10%; → – в пределах ±10%; ↓ – снижение более чем на 10%.

Таким образом, можно отметить: поступление в почву никеля и фосфорных удобрений изменяет способность растений суданской травы усваивать подвижные формы основных элементов минерального питания, а также тяжелых металлов из почвы.

При изучении влияния никеля и фосфора на суданскую траву на основании опытных данных рассчитаны коэффициент использования элементов из удобрений (КИУ) и показатель эффективности удобрений (ПЭУ).

Расчет КИУ проведен по формуле

КИУ Ву Bk ,

Д где Ву и Вк – вынос элемента соответственно в варианте с его применением и на контроле, кг/га;

Д – доза внесенного элемента, кг/га.

ПЭУ рассчитали по формуле

ПЭУ

В П 100 у

УД

Величина ПЭУ является более точной, так как при ее расчете учитывается не только вынос питательного элемента (Ву), но и урожайность в данном варианте (У), а также прибавка урожая (П) по сравнению с контролем и доза удобрений (Д).

Анализ полученных данных свидетельствует, что для никеля и фосфора показатель эффективности использования (ПЭУ) ниже, чем КИУ, он также уменьшается с повышением дозы внесенного элемента (табл. 4).

Таблица 4

Коэффициенты использования никеля и фосфора из удобрений суданской травой (%)

Никель

Фосфор

Доза (кг/га)

КИУ

ПЭУ

Доза (кг/га)

КИУ

ПЭУ

4

0,07

0,09

90

4,2

2,2

8

0,13

0,08

180

13,5

8,5

10

0,12

0,06

270

2,0

1,0

12

0,05

0,02

Согласно нашим исследованиям наибольшая прибавка урожайности суданской травы отмечена при внесении дозы Ni 8 . Показатель эффективности использования никеля в этом варианте составил 0,08%, при внесении дозы Ni 4 ПЭУ незначительно выше – 0,09% за счет уменьшения дозы, а при увеличении дозы внесенного никеля до Ni 12 показатель эффективности никеля снижается до 0,02%, так как в данном варианте происходит снижение урожайности растений суданской травы.

При внесении фосфорных удобрений максимальная прибавка урожайности отмечена при внесении Р 180 , КИУ и ПЭУ в этом варианте составили соответственно 13,5 и 8,5%.

Заключение

Таким образом, изменение условий произрастания растений путем дополнительного поступления в почву различных концентраций солей никеля и фосфорных удобрений влияет не только на урожайность суданской травы, но и на потребление макро- и микроэлементов данной культурой, как следствие, – на изменение баланса химических элементов в растениях и почве.

Список литературы Химические показатели использования макро- и микроэлементов из почвы и удобрений растениями суданской травы

  • Остапенко, А.П. Урожайность, качество зеленой массы и вынос питательных веществ пожнивной культурой сорго-суданского гибрида на обыкновенном черноземе/А.П. Остапенко//Агрохимия. -1987. -№ 2. -С. 54-58.
  • Болдырев, Н.К. Анализ листьев как метод определения потребности растений в удобрениях (листовая диагностика): учеб. пособие/Н.К. Болдырев. -Омск, 1970. -124 с.
  • Церлинг, В.В. Обмен веществ, формирование урожая и диагностика потребности растений в удобрениях: автореф. дис. … д-ра биол. наук/В.В. Церлинг. -М., 1962. -36 с.
  • Ермохин, Ю.И. Оптимизация минерального питания и качества урожая картофеля и овощных культур: дис. … д-ра с.-х. наук/Ю.И. Ермохин. -Омск, 1983. -437 с.
  • Ермохин, Ю.И. Оптимизация минерального питания сорговых культур/Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко. -Омск, 2000. -118 с.
  • Ермохин, Ю.И. Почвенно-растительная оперативная диагностика «ПРОД-ОмСХИ» минерального питания, эффективности удобрений, величины и качества урожая сельскохозяйственных культур: монография/Ю.И. Ермохин. -Омск, 1995. -208 с.
Статья научная