Влияние применения поливов и норм удобрений на массу, химический состав и содержание питательных веществ в корневой массе и стерне гороха (Pisum sativum L.) в смеси с сорго (Sorghum bicolor (L.) Moench)

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

Корневые и пожнивные остатки растений обогащают почву органическими веществами, органические вещества же в свою очередь, улучшает физические свойства почвы и водный режим, активирует микробиологические процессы, и в результате увеличивается плодородие почвы. В настоящее время проводится поиск новых форм удобрений на основе местного сырья и их широкомасштабное практическое применение, с целью получения дополнительной растениеводческой продукции. Плодородие пашни определяется интенсивностью биологических процессов, его надо систематически поддерживать.

Объектом исследования стали орошаемые серо-луговые почвы муниципалитета Гиндарха Агджабединского района в низменной части Карабахской зоны. Главную роль в накоплении органических веществ в почве играют корневые остатки и остатки стерни, дающие наибольшее количество фитомассы. Во время исследования была определена масса накопленной остатки стерни.

Основным накопителем органических веществ в почве стала фитомасса растительных остатков — надземных и корневых.

В различных вариантах и повторностях была определена воздушно-сухая масса фитомассы. Известно, что больше всего растительных остатков и накопленных в них питательных веществ (особенно азота) остается после многолетних бобовых и бобовозлаковых трав. Бактерии в клубеньках корней бобово-злаковых трав способны продуцировать количество азота, двукратно превышающее содержание в корнях других культур [1, 2].

Улучшение агрохимических свойств было наиболее выраженным по азоту, а особенно гумусу. Как и в других исследованиях, данная тенденция проявилась благодаря длительному применению минеральных удобрений и накоплению массы пожнивнокорневых остатков культурами севооборотов [3].

Растительные остатки полевых культур являются основным источником пополнения почвы органическим веществом. В их состав входят пожнивные, корневые и лиственные остатки, количество которых связано с величиной урожайности сельскохозяйственных культур. Растительные остатки, поступающие в почву, подвергаются сложным процессам разложения, их минерализации и гумификации. Степень интенсивности и характер гумификации зависят от разных факторов [4–6].

Важным показателем плодородия любой почвы является ее биологическая активность. Это понятие отражает комплекс биологических процессов, протекающих в ней под воздействием почвенных микроорганизмов. Применение биологических препаратов также способствует обогащению почвы агрономически ценными микроорганизмами, для активного размножения и роста которых необходимо создавать благоприятные условия посредством применения различных способов и приемов обработки почвы, внесения органических и минеральных удобрений [7–9].

Некорневые подкормки азотом в смеси с другими элементами питания не угнетают бобоворизобиальный симбиоз и не снижают количество фиксированного азота воздуха [10, 11].

При использовании навоза и других органических удобрений под сельскохозяйственные культуры его эффективность повышается. Таким образом, при внесении в почву минеральных удобрений наблюдается значительное увеличение количества элементов питания. Это приводит к вымыванию некоторых питательных веществ и растворению других, другими словами, к потере питательных веществ. Внесение навоза в сочетании с минеральными удобрениями устраняет этот недостаток. Активные микроорганизмы в навозе, усваивая некоторые питательные вещества, строят свои организмы. Это также называется иммобилизацией питательных веществ.

Органическое вещество определяет запас в почве азота, необходимого для питания растений и микроорганизмов предопределяет необходимость и важность изучения динамики содержания и состава органического вещества в почве в зависимости от количества и соотношения вносимых удобрений [12, 13].

Для предупреждения дальнейшей деградации плодородия почв, по-нашему мнению, необходимо введение научно обоснованных севооборотов с сидеральными парами и промежуточными культурами, запашка корнестерневых остатков, отавы многолетних трав [14].

Основным источником питания азотом растений, являются нитраты и аммиачные соли. Наряду с этим растения поглощают из почвы также аминокислоты и амиды. Поглощенные растением азот, при участии органических кислот создает аминокислоты, что в свою очередь используется в синтезе белка. Калий, как следующий питательный элемент играет существенную роль в нормальном протекании процессе фотосинтеза и оказывает влияние синтезу сахарозы, образованию крахмала, твердости стебля, морозоустойчивости и усилению потреблению азота растением [15].

На низменной области Карабахской зоны на серо-луговых почвах от смешанных посевов сорго и гороха были взяты остатки стерни по монолитному способу и, высушиваясь взвешены на открытом воздухе (Таблица 1).

Таблица 1

ВЛИЯНИЕ НОРМ МИНЕРАЛЬНЫХ И ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ В СОВМЕСТНЫХ

ПОСЕВАХ ГОРОХА И СОРГО НА МАССУ, СТЕРНЕВЫХ ОСТАТКОВ

ИХ ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВА

3-кратный полив (3100 м3)							5-кратный полив (5200 m3)
S' i cl о	сухое вещество в воздухе, %			кг/га				сухое вещества в воздухе, %			кг/га
		6			6				6			6
контроль, без удобрений
6,2	0,96	0,36	0,98	5,95	2,23	6,07	6,4	0,98	0,38	0,99	6,28	2,43	6,33
N 40 P 60 K 60
6,5	0,99	0,39	1,09	6,43	2,53	7,08	7,1	1,03	0,41	1,11	7,31	2,91	7,88
N 60 P 90 K 90
7,6	1,12	0,41	1,12	8,51	3,11	8,51	8,3	1,14	0,44	1,15	9,46	3,65	9,54
N 90 P 120 K 120
9,2	1,14	0,46	1,14	10,46	4,23	10,49	9,8	1,18	0,48	1,18	11,56	4,70	11,56
N 120 P 150 K 150
10,3	1,18	0,49	1,25	12,15	5,05	12,87	10,6	1,21	0,51	1,29	12,82	5,40	13,67
10 т/га навоза + P 35
6,6	0,98	0,37	0,99	6,47	2,44	6,53	6,9	0,99	0,38	1,04	6,83	2,62	7,17
10 т/га навоза + N 10 P 65 K 30
7,5	1,11	0,39	1,09	8,32	2,92	8,17	7,9	1,19	0,41	1,14	9,40	3,24	9,00
10 т/га навоза + N 40 P 95 K 60
9,1	1,16	0,45	1,23	10,56	4,09	11,19	9,8	1,19	0,47	1,27	11,66	4,61	12,44
10 т/га навоза + N 70 P 125 K 90
9,5	1,19	0,47	1,26	11,30	4,46	11,97	10,3	1,23	0,49	1,29	12,67	5,01	13,29

Нормы органических и минеральных удобрений основательно повлияли на массу остатков стерни смешанных посевов сорго и гороха. Так, если в контрольном варианте без удобрений в смешанных посевах сорго и гороха количество накопленных остатков стерни составило 6,2 ц/га, при применении удобрений в норме N 120 P 150 K 150 10,3 ц/га, в варианте при совместном применении органических и минеральных удобрений в норме 10 т/га навоза + N 70 P 125 K 90 — 9,5 ц/га. В результате исследования было определено, что в составе остатков стерни количество питательных веществ, т.е. общего азота, общего фосфора и общего калия изменяются в зависимости от норм удобрений.

Так, в контрольном варианте, если количество общего азота, общего фосфора и общего калия составило 0,96%, 0,36% и 0,98%, при применении удобрения в норме N 120 P 150 K 150 не было таких разниц, т. е. при совместном применении органических и минеральных удобрений в норме 10 т/га навоза + N 70 P 125 K 90 показатели составили по общему азоту, общему фосфору и общему калию соответственно 1,18%, 0,49% и 1,25%. А это в свою очередь основательно влияет не только на количество накопленного в стерне питательных веществ, но и на водно-физические свойства почвы, на улучшение ее структуры, на повышение почвенного плодородия.

На фоне 5 вегетационных поливов применение органических и минеральных удобрений в смешанных посевах сорго и гороха основательно влияет на массу остатков стерни. Так, в контрольном варианте без удобрений в смешанных посевах гороха и сорго, если накапливается остатков стерни в количестве 6,4 ц/га, в варианте применения удобрения в норме N 120 P 150 K 150 10,6 ц/га, при совместном применении органических и минеральных удобрений в норме 10 т/га навоза + N 70 P 125 K 90 было накоплено остатков стерни в количестве 10,3 ц/га.

В составе накопленных остатков стерни количество питательных элементов, т. е. общего азота, общего фосфора и общего калия изменяются в зависимости от норм удобрений. Так, в контрольном варианте без удобрений, если количество общего азота, общего фосфора и общего калия было соответственно 0,98%, 0,38% и 0,99%, при применении норм удобрений N 120 P 150 K 150 не было столь разницы, т. е. количество общего азота, общего фосфора и общего калия составило соответственно 1,21, 0,51 и 1,29%, а при совместном применении органических и минеральных удобрений в норме 10 т/га навоза + N 70 P 125 K 90 показатели составили соответственно 1,23, 0,49 и 1,29%. А это в свою очередь основательно влияет не только на количество накопленных питательных элементов, но и также на улучшение водно-физических свойств почвы и ее структуры, на повышение его плодородия.

В заключении можно сказать, что применение оптимальных норм минеральных и органических удобрений в качественном и количественном отношении положительно влияет на корневую массу смешанных посевов, увеличивая наличие гумуса за счет органических остатков, улучшает структуру почв и увеличивает их плодородие, что в свою очередь является необходимым для последующих посевов после смешанного посева сорго и гороха [16, 17] .

В исследовании был уделен строгий контроль на соответствие образцов почвенных монолитов на площадь питания растений с тем, чтобы получить достоверную информацию о накоплении корневых остатков из смешанных посевов кукурузы, сои и сорго.

Как видно из Таблицы 2, если в контрольном варианте без удобрений при применении 3-х поливов корневая масса накапливается в объеме 24,5 ц/га, при совместном применении органических и минеральных удобрений в норме 10 т/га навоза + N 70 P 125 K 90 корневой массы накапливается в объеме 30,1 ц/га. Таким образом, при совместном применении органических и минеральных удобрений на фоне 3-х поливов в смешанных посевах сорго и гороха корневая масса значительно повышается. А это в свою очередь будет нести важную значимость в накоплении биологического азота, в сохранении почвенного плодородия в результате разложения проходящих микробиологических процессов в почве.

В результате применения поливов и норм удобрений количество общего азота, общего фосфора и общего калия в составе корневой массы значительно изменяется в зависимости от норм удобрений.

Так, в контрольном варианте без удобрений, если количество общего азота, общего фосфора и общего калия было 0,86, 0,20 и 0,73% соответственно, при применении норм удобрений N 120 P 150 K 150 эти показатели составили 1,03, 0,27 и 0,98%, при совместном применении органических и минеральных удобрений в норме 10 т/га навоза + N 70 P 125 K 90 количество общего азота, общего фосфора и общего калия составило соответственно 1,02, 0,25 и 0,97%. А это тоже в свою очередь доказывает основательное влияние на количество питательных элементов, накопленных в корневой массе.

Если в контрольном варианте без удобрений накапливается корневой массы растений в объеме 24,7 ц/га, при совместном применении органических и минеральных удобрений это составила значительную прибавку. Так, при применении минеральных удобрений в норме N 120 P 150 K 150, если урожайность была 32,3 ц/га, при совместном применении органических и минеральных удобрений в норме 10 т/га навоза + N 70 P 125 K 90 была накоплена корневой массы в объеме 30,8 ц/га. Таким образом, применение органических и минеральных удобрений на фоне 5-и поливов смешанных посевов сорго и гороха значительно повысила корневую массу. А это в свою очередь будет нести важную значимость в накоплении биологического азота, в сохранении почвенного плодородия в результате разложения проходящих микробиологических процессов в почве.

Таблица 2

ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ И ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ НА КОРНЕВУЮ МАССУ, ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И ПИТАТЕЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА

ПРИ СМЕШАННЫХ ПОСЕВАХ ГОРОХА И СОРГО

3-кратный полив (3100 м3)							5-кратный полив (5200 m3)
корневая масса,	сухое вещество в воздухе, %				кг/га	корневая масса,	сухое вещество в воздухе, %				кг/га
ц/га	N	P 2 O 5	K 2 O	N	P 2 O 5	K 2 O    ц/га	N	P 2 O 5	K 2 O	N	P 2 O 5	K 2 O
контроль, без удобрений
24,5	0,86	0,20	0,73	21,07	4,9	17,88     24,7	0,88	0,21	0,74	21,73	5,18	18,28
N 40 P 60 K 60
26,4	0,87	0,21	0,76	22,97	5,54	19,76     26,9	0,89	0,23	0,78	23,94	6,19	20,98
N 60 P 90 K 90
28,6	0,92	0,23	0,85	26,91	6,58	24,31     29,6	0,94	0,23	0,86	27,82	6,81	25,45
N 90 P 120 K 120
30,2	0,93	0,24	0,86	28,08	7,25	25,98     31,6	0,95	0,25	0,87	30,02	7,91	27,49
N 120 P 150 K 150
31,3	1,03	0,27	0,98	32,24	8,45	30,68     32,3	1,05	0,28	1,02	33,91	9,04	32,94
10 т/га навоза +P 35
26,3	0,86	0,21	0,85	22,62	5,52	22,36     27,5	0,88	0,23	0,91	24,21	6,32	25,02
10 т/га навоза +N 10 P 65 K 30
27,8	0,91	0,23	0,88	24,64	6,23	24,46     29,8	0,93	0,25	0,93	27,71	7,45	27,71
10 т/га навоза +N 40 P 95 K 60
29,4	0,93	0,24	0,95	27,34	7,05	27,93     30,4	0,96	0,26	0,99	29,18	7,90	30,09
10 т/га навоза +N 70 P 125 K 90
30,1	1,02	0,25	0,97	30,71	7,52	29,20     31,8	1,05	0,28	1,01	33,39	8,90	32,12

Количество общего азота, общего фосфора и общего калия в составе корневой массы значительно изменяется в зависимости от норм удобрений. Так, в контрольном варианте без удобрений, если содержание общего азота, общего фосфора и общего калия составило 0,88%, 0,21% и 0,74%, при применении удобрений в норме N120P150K150 составили 1,05%, 0,28% и 1,02%, а при применении 10 т/га навоза + N70P125K90 составило соответственно 1,05%, 0,28% и 1,01%. А это тоже в свою очередь указывает на основательное влияние на количество питательных элементов, накопленных в корневой массе. С целью получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур, необходимо на основе соответствующих картограмм внесение органических и минеральных удобрений и соблюдение агротехники.

В заключении можно сказать, что применение в оптимальной норме органических и минеральных удобрений, в количественном и качественном отношении, эффективно влияя на корневую массу и остатки стерни смешанных посевов, значительно повышает плодородие почвы. А это доказывает, что сорго и горох в смешанном посеве являются хорошими предшественниками для культур последующего посева.