Оценка и контроль азотного питания различных сортов картофеля на лугово-черноземной почве Западной Сибири

Введение. Азот является решающим фактором урожая и основой удобрений, и поэтому необходимо особое внимание уделять тому, чтобы урожай не лимитировался недостатком азота. Широко распространенный дефицит азота представляет научный и практический интерес для агрохимии, изучающей трансформацию азота в системе «почва – удобрение – растение» с целью увеличения продуктивности сельскохозяйственных культур высокого качества в биологическом отношении [1].

Зарубежный опыт диагностики азотного питания сельскохозяйственных культур в последнее время основан на определении обычно двух форм азота в почве – нитратной и аммонийной. Аммонийный азот в таких условиях, как обильные осадки в осенне-зимний период, мягкие зимы, составляет значительную долю общих запасов минерального и является ближайшим резервом азотного питания растений [2].

Метод определения минерального азота в почве в зарубежной литературе называется «метод N мин ».

Среди отечественного опыта диагностики азотного питания сельскохозяйственных культур, начиная с пятидесятых годов, уделяется должное внимание сибирским исследованиям, в первых рядах которых по праву стоят исследования профессора А.Е. Кочергина и его школы. Интересный подход к диагностике азотного питания отмечается в рамках системы «ПРОД-ОмГАУ» (почвенно-растительная оперативная диагностика), базирующейся на концепции единства почвы и растений, позволяющей осуществлять оптимизацию азотного питания, тесно увязывая его с фосфорно-калийным [3].

В данной работе мы рассматриваем проблему, до сих пор слабо освещенную в литературе, – динамику накопления доступного азота в почве под растениями различных сортов картофеля, на которую влияют природные факторы, способствующие обогащению верхнего горизонта почвы азотом с учетом сортовых особенностей культур, возделываемых на лугово-черноземной почве Западной Сибири.

Цель исследования : оценка и контроль азотного питания различных сортов картофеля на лугово-черноземной почве Западной Сибири для получения конкретных урожаев.

Задачи исследования: определить агрохимические и физиологические характеристики растений картофеля, включающие оптимальные параметры накопления доступного минерального азота почвы для различных сортов.

Объекты, методы и результаты исследования. Объектами исследования в 2008–2010 гг. являлись лугово-черноземная маломощная малогумусовая тяжелосуглинистая почва и пять сортов картофеля: Алая заря, Кормилец, Сви-танок, Зекура и Розара.

Исследования проводили на опытном поле Омского ГАУ. Опыты двухфакторные. Повторность трехкратная. Схема посадки картофеля: 70 × 30 см клубнями весом 80–100 г. Размер опытной делянки – 9,6 м2, опытного участка – 510 м2.

Химический анализ почвы проводили по методике К.П. Магницкого в модификации Ю.И. Ермохина с использованием 2 %-й уксусной кислоты. В слое почвы 0–30 см определяли нитратный азот дисульфофеноловым методом, подвижный фосфор – по Де-Ниже с конечным колориметрическим определением на ФЭКе, обменный калий – на пламенном фотометре. Химический анализ растений, после мокрого озоления сухих образцов по Гинзбург и Щегловой, проводили с определением в них: общего азота – по Къельдалю, фосфор – по Де-Ниже в модификации Малюгина и Хреновой, калий – на пламенном фотометре.

Определение динамики накопления доступного азота почвы, кг/га, под сортами картофеля рассчитывали по формуле:

N м = N в + N 0 – N н , (1)

N в – потребность сортов картофеля и их способности к усвоению азота в конкретных условиях (вынос азота), кг/га, КИП;

N о – остаток нитратного азота в почве под растением, кг/га;

N н – содержание в почве (перед посадкой картофеля) минерального азота (N-NO 3 в слое 0–30 см), кг/га.

Динамика накопления доступного азота почвы (N-NO 3 , кг/га) под растениями к периоду уборки при формировании урожая клубней картофеля различными сортами, с соответствующим количеством надземной массы была различной: наибольший уровень мобилизации азота почвы за период вегетации наблюдался у сортов Алая заря и Зекура, в то время как у сорта Кормилец этот показатель составил 78,2 % от максимального в опытах (табл. 1).

где Nм – накопление доступного минерального азота почвы под картофелем в зависимости от его сортовых особенностей, кг/га;

Накопление азота мобилизации (N м ) в лугово-черноземной почве под различными сортами картофеля

Таблица 1

Параметр	Сорт картофеля
	Алая заря	Свитанок	Кормилец	Зекура	Розара
N н – N-NO 3 в почве, кг/га	31,0	31,0	31,0	31,0	31,0
N о – остаток N-NO 3 под растением, кг/га	26,8	28,6	35,9	48,2	36,0
N в – вынос азота растением, кг/га	106,8	99,3	76,3	88,0	77,2
N м – мобилизация азота под растением, кг/га	102,6	96,9	81,2	105,2	82,2

Определение накопления азота мобилизации в почве под различными сортами картофеля к периоду уборки урожая позволяет оценить уровень обеспеченности азотом растений и прогнозировать возможности формирования урожая сортов картофеля за счет азота почвы, располагая сложившимся балансом азота в почве (Б N-NO3 ), кг/га, рассчитанным по формуле

Б N-NO3 = N н + N м , (2)

где N м – количество мобилизованного азота в почве под растениями различных сортов картофеля, кг/га;

N н – содержание минерального азота (N-NO 3 ) в почве в период посадки картофеля, кг/га.

В таблице 2 представлен баланс азота в почве, рассчитанный по формуле (2) и балансовым методом, основанным на учете потребности картофеля в азоте к уборке (N в , кг/га) и коэффициента использования азота из почвы в конкретных условиях, кг/га, (КИП) – формулы (3–4):

Б N-NO3 = N в / КИП N ,             (3)

КИП = N в / (N н + N м ) или КИП = N в / Б N-NO3 . (4)

Таблица 2

Фактический баланс нитратного азота в почве при возделывании картофеля

Сорт	КИП	Баланс N-NO 3 , кг/га, рассчитанный
		по формуле (2)	балансовым методом (3)
Алая заря	0,80	133,6	106,8 / 0,80 =133,5
Свитанок	0,77	127,9	99,3 / 0,77 = 129,0
Кормилец	0,68	112,2	76,3 / 0,68 = 112,2
Зекура	0,67	136,3	88,0 / 0,67 = 131,3
Розара	0,69	113,2	77,2 / 0,69 = 111,9

Из данных таблицы 2 можно сделать вывод, что фактический баланс азота в почве, рассчитанный по формуле (2) и установленный с учетом потребности картофеля в азоте и способности сорта к усвоению азота из почвы (КИП) хорошо согласуются.

Если полученные в процессе исследования величины накопления доступного минерального азота в почве (N м ) под растениями картофеля и способности растений к усвоению азота из почвы (КИП) считать в качестве «нормативных» количественных характеристик, то их можно использовать в практическом земледелии при диагностировании азотного питания, прогнозировании величины урожая, т/га, (формулы (5), (6)) и расчете доз удобрений для конкретных сортов и культур (в данном случае, для сортов картофеля).

У пр. = (N м + N н ) КИП / Н, (5)

или У пр. = Б N-NO3 ^.КИП / Н, (6)

где У пр. – прогнозирование величины урожая клубней картофеля по фактическому балансу доступного азота в почве, кг/га;

Н – норма потребления азота растениями для создания единицы урожая клубней картофеля (кг/га или кг/ц).

Выводы. Таким образом, оценка и контроль азотного питания различных сортов картофеля в рамках концепции единства почвы и растений возможны при использовании агрохимических и физиологических характеристик состояния растений, включающих оптимальные параметры накопления под ними доступного минерального азота почвы, что позволит получать конкретные урожаи различных сортов картофеля в районах лесостепной зоны Западной Сибири.