Химические показатели использования макро- и микроэлементов из почвы и удобрений растениями суданской травы
Автор: Скудаева Елена Анатольевна
Журнал: Вестник Омского государственного аграрного университета @vestnik-omgau
Рубрика: Сельскохозяйственные науки
Статья в выпуске: 2 (10), 2013 года.
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 ( Nм ), 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.