Влияние удобрений на изменение питательного режима серо-коричневых почв под озимой пшеницей

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 633.5; 631.8                                    

По данным государственного комитета статистики Азербайджана в Республике в 2018 г. было посажено 679103 г озимой и яровой пшеницы. Произведено 2042863 т зерна, а средняя продуктивность пшеницы — 30,1 ц/га. Так, в Гянджа–Газахском экономическом районе с 72080 га получено 229908 т зерна, со средней продуктивностью — 31,9 ц/га, а в Самухском районе с площади 6570 га собрали 23210 т зерна, средняя продуктивность — 35,3 ц/га (stat.gov.az).

По A. M. Гусейнова, Н. В. Гусейнова и К. Я. Мамедова [1] в условиях интенсивного земледелия основной задачей является повышение плодородия почв, установление оптимизация баланса питательных элементов и регулирование гумуса почв, являющейся основным показателем плодородия почв. Для успешного достижения цели, в условиях севооборота необходимо постоянное применение органических и минеральных удобрений. Несмотря на достаточное применение минеральных удобрений, сегодня в республике ощутима дефицит органических удобрений. Органические удобрения это вещество подверженное биологическому изменению растительные или же животные отходы, позволяющие значительно повысить плодородие и производительность почв. К таковым следует отнести навоз, торф, фекалии, птичий помет, компосты, различные хозяйственные отходы, зеленые удобрения и др. Первое место среди органических удобрений занимает навоз, которая всесторонне оказывает влияние на все агрономические свойства почв и при рентабельном и целенаправленном их применении значительно увеличивается продуктивность сельскохозяйственных культур. Навоз — самое важное органическое удобрение. Данное удобрение также является источником питательных веществ для растений. С применением органических удобрений в почву поступают питательные элементы (макро и микроэлементы) необходимые для растений, что еще раз подтверждают первостепенное значение навоза [1].

Профессор Г. А. Аслановым и Д. Ф. Исаевым установлено, совместное применение органических и минеральных удобрений под озимую пшеницу, происходит существенное увеличение питательных элементов в почве. Так, в фазе выхода в трубку в 0–30 и 30–60 см слое почвы, наличие поглощенного аммиачного азота и нитратного азота составляет 28,7– 36,8 и 26,5–33,8; 15,8–20,8 и 12,5–18,8 мг/кг, подвижного фосфора и обменного калия 23,8– 34,3 и 21,5–32,1; в фазе полной спелости соответственно изменяются 15,5–22,8 и 13,5–19,5; 8,5–12,5 и 5,5–9,2; 15,8–21,3 и 13,1–18,8; 215,5–250,5 и 142,5–148,8 мг/кг. По фазам развития наибольшее количество питательных элементов наблюдается в варианте навоз 10 т/гa+N 120 P 120 K 90 . При этом по отношению с вариантом навоз 10 т/гa+N 90 P 90 K 60 существенное различие не наблюдаются. Совместное применение органических и минеральных удобрений в соответствующих нормах под озимый ячмень, оказало существенное влияние на повышение количества питательных веществ в каждых слоях серо– коричневых почв по отношению к контролю без удобрений, где наблюдалась повышение эффективного плодородия, улучшению агрофизических свойств почв, что в свою очередь значительно повысила продуктивность растения. В результате чего в конце вегетационного периода в зависимости от норм примененных удобрений, количество аммиачного азота составила 6,9–18,2, нитратного азота 3,1–9,7, подвижного фосфора 5,6–17,5 и обменного калия 5-38,3 мг/кг [2].

Результаты проведенных исследований НИИ земледелия МСХ АР И. М. Джумшудовым [3], показали, что применение роль удобрений в повышении плодородия почв и продуктивности растений очень высока. Азот, фосфор и калий являются существенными питательными элементами, играющие важную роль в развитии растения и повышении производительности почв. Поэтому при возделывании тех или иных растений, необходимо применение таких важных и недостающих в почвах макро элементов. Особенно роль азота очень значима при ведении хозяйств в условиях орошаемого земледелия в Азербайджане.

Проведенные исследования в России И. В. Афанасьевым [4] по применении под озимые зерновые минеральных удобрений в норме NPK 51 , при всходов в пахотном слое показало увеличение нитратного азота 2,9–5,0 мг/кг, подвижного фосфора 2,3–4,6 мг/кг, и обменного калия 19–50 мг/кг. Лучшие результаты были получены в вариантах с применением минеральных удобрений, что в свою очередь отразилась на высоких показателях урожайности.

Профессором З. Р. Мовсумовым [5] установлено, что за вегетационный период озимой пшеницы, с периода сева до колошения, количество поглощенного азота в почве уменьшается почти 1,5 раза. Протекание данного процесса происходит на фоне органических соединений и часть которых — поглощается растениями. С фазы колошения растений происходит уменьшение количества обеих форм азота (аммиачного и нитратного). В конце вегетационного периода происходит значительное уменьшение количества поглощенных форм азота растениями в почве.

• А. М. Велиевой [6] в западной области страны были исследованы влияние применения различных систем удобренности на экологическое состояние почв. Западный регион Азербайджана обладает благоприятными почвенно-климатическими условиями для возделывания зерновых, овощных культур и многолетних насаждений. Но при этом производительность данных почв не полностью способна обеспечивать потребности Причиной тому является не проведение мониторинга и системы оценки в данном регионе, игнорирование экологического состояния почв. Для развития экологического сельского хозяйства применение различных систем удобренности, целесообразно проведение комплексных агрохимических мероприятий и экологической оценки почв, что позволит регулировать протекающие процессы и увеличит плодородие почв

• А. В. Гашымовым [7] на серо–бурых почвах Ширванской зоны была изучена влияние удобрений под пшеницей, на динамику усвояемых форм азота растениями. Выявлено, что в фазе колошения под действием минеральных удобрений была увеличена поглотительная способность растений. При наличии в 0–20 см слое почв в варианте контроля количество аммиачного азота если составляло 52 мг/кг, то в зависимости от норм минеральных удобрений (N 60 P 60 K 30 и N 150 P 150 K 120 ), количество поглощенного азота увеличилась составляя 20,37–28,13 мг/кг, нитратного азота до 11,71–19,28 мг/кг. Повышение норм удобрений до определенных норм улучшает питательный режим почв, увеличивает запасы поглощенных форм питательных веществ, а также гарантирует получение качественной продукции. Уменьшение количества питательных веществ в конце вегетационного периода, связано с развитием органов пшеницы, наливом зерна и высоким урожаем.

Р. Х. Гейдаровой [8] изучено влияние различных норм органических и минеральных удобрений на динамику питательных элементов почвы под пшеницей. Установлено, что в фазе всходов озимой пшеницы, под действием органических и минеральных удобрений в слое почвы 0–40 см количество поглощенного аммиачного азота по вариантам изменяется в пределах 30,9–51,6 мг/кг. При совместном применении минеральных удобрений в норме (N50P25K60) и компоста 10 т/гa «Загатала», количество поглощенного аммиачного азота по отношению к контролю составила 20,7 мг/кг, а нитратный азот увеличился, составляя 12,9 мг/кг. На основе проведенных исследований на аллювиально–лесных почвах выявлено, что произошло изменение наличия подвижного фосфора, количество которых в слое почвы 0–40 см варьирует в пределах 20,1–36,4 мг/кг. В фазе трубкообразования количество подвижного фосфора в варианте N50P25K60+10 т/га компоста «Загатала» по отношению к варианту контроля увеличилась, составляя 16,3 мг/кг. Количество обменного калия составила 390,0 мг/кг, что по отношению к контролю составляет 90,0 мг/кг прироста. К фазе полной спелости происходит минимальное содержание в почве питательных элементов, что связано с поглощением пшеницей из почвы вещества. Таким образом внесение органических и минеральных удобрений под озимую пшеницу способствовало улучшению питательного режима почв и получению качественного и высокого урожая зерна.

• Н.    А. Ахмедова и М. С. Гусейнов [9] отмечают, что возделывание пшеницы при интенсивной технологии, большое значение имеет внесение удобрений в определенных нормах. Азот имеет исключительное значение в росте и развитии, а также продуктивности и качестве зерна пшеницы. Она является очень подвижной и с легкостью усваивается растениями. Поэтому следует уделять особое влияние на сроки их внесения. Годовая норма азота вносилась в следующем соотношении: до посева 20%, 30% — колошении, 30% — трубкообразовании и 20% — в фазе колошения. В зависимости от условий возделывания, применения соответствующей агротехники и норм полива, на гектар вносилась 120–130 кг, в богарных условиях 80–90 кг азота, 80–90 кг фосфора и 60 кг калия. Возделывание озимой пшеницы при интенсивной технологии и применение удобрений свидетельствует, что под действием антропогенной деятельности происходит изменение агрохимических, агрофизических и биологических свойств почв, а также питательный режим растений. Для улучшения питательного режима почв применяются органические, минеральные и зеленые удобрения-сидераты. Применение удобрений улучшает режимы азота, фосфора и калия и в результате способствует получению высокого урожая зерна.

Исследованиями проведенными В. Н. Захаровым и Н. Л. Булга [10] выявлено, что для увеличения количества в почве нитратного азота, требуется внесение азотистых удобрений. Исследователи отмечают, что между количеством нитратов с кущением и урожайностью зерна существует определенная связь. Озимая пшеница очень требовательна к азоту особенно осенью, в фазе всходов. Питание азотам усиливает вегетативную массу, растягивает межфазовые расстояния, замедляет налив зерна, а дефицит азота наоборот ускоряет процесс полного созревания.

По мнению профессора П. Б. Заманова [11] органические удобрения наряду с обогащением почвы необходимыми питательными веществами, улучшает их водно– физические и агрохимические свойства, а также обогощает наличие почвы полезными микроорганизмами и представителями мезофауны и усиливает процесс поглощения питательных веществ растениями. С целью восстановления в почве баланс питательных веществ вынесенных растениями, в зависимости от видового состава растений и типа почв, следует ежегодно вносить в почву как минимум 20–25 т органических удобрений, что в свою очередь позволит значительно улучшить водно-физические свойства и структуру почв. Самой экономически выгодной является навоз. В республики безконтрольность производства и хранение навоза, обеспеченность полей навозом не на нужном уровне. В связи с чем для сохранения плодородия почв появляется потребность в изыскании дополнительных путей приобретения органических удобрений, применение которых под различные растения является основной задачей стоящей перед фермерами.

Одной из приоритетных направлений в сельском хозяйстве является повышение урожайности зерна и обеспечение населения страны хлебопродуктами. Внесение органических и минеральных удобрений под озимую пшеницу, а также применение соответствующих агротехнических мероприятий, играет важную роль в восстановлении и сохранении плодородия почв. Поэтому для получения высоких и устойчивых урожаев зерна пшеницы на орошаемых серо-коричневых почвах западного региона Азербайджана и увеличение плодородия почв, является актуальной задачей.

Учитывая актуальность проблемы, целью наших исследований является определение эффективных норм минеральных и органических удобрений в серо–коричневых почвах Гянджа–Газахского массива. Для чего на базе Гянджинского аграрного научного и инновационного центра, расположенной в Самухском районе Гянджа–Газахского массива, для изучения рациональных норм минеральных и органических удобрений были заложены опыты с озимой пшеницей сорта «Аран» в 7 вариантах:

• 1.    Контроль б/у

• 2.    N 60 P 60 K 30 ;

• 3. N 90 P 90 K 60 ;

• 4. N 120 P 120 K 90 ;

• 5.    Навоз 20 т/га;

• 6.    Навоз 30 т/га;

• 7.    Навоз 40 т/га.

Общая площадь каждого варианта составляет 56,0 м2 (8,0×7,0), расчетная площадь 50,4 м2 (7,2×7,0), между каждой повторности имеется защитная полоса 0,8 м. Исследования проводились в 4 проворностях, сем проводилась по обычным рядам с внесением 220 кг зерна (4,5 млн шт. на га). Сев проводился в третьей декаде октября.

Под зерновые вносились: азотно–аммонийная селитра 34,7% азот–аммиачный нитрат, фосфор–аммофоска — 52%-й и калий – сульфат калия — 46%-й, разложенный навоз (азот 0,5%, фосфор 0,25%, калий 0,6%). Ежегодно под пахотный слой 100% вносились навоз, фосфор и калий, азот вносился 2 раза в виде подкормки ранней весной. Проводились агротехнические мероприятия приемлемые для Гянджа–Газахской зоны.

Анализы на почвенных образцах проводились: поглощенный аммиак по Д. П. Коневу, нитратный азот по Гранвал-Ляжу, подвижный фосфор по Б. П Мачигину, водорастворимый фосфор по Дениже, обменный калий по П. Б. Протасову на пламенном фотометре.

В Таблицах 1–2 представлены данные изменения режима питательных веществ в почве с применением минеральных и органических удобрений почвенные образцы взяты по слоям 0–30 и 30–60 см по фазам всходов, цветения и полной спелости озимой пшеницы. В почвенных образцах были определены усвояемые растениями формы аммиачного, нитратного азота, фосфора и калия. С применением органических и минеральных удобрений выявлено максимальное значение в почве питательных элементов в фазе всходов и минимальные их количества в фазе полной спелости.

Как следует из Таблиц 1–2 в варианте контроль б/у в фазе всходов в слое почв 0–30 и 30–60 см количество аммиачного и нитратного азота в почве составила 17,1–18,3 и 13,8–14,5 мг/кг, 9,8–10,5 и 7,1–7,4 мг/кг, подвижного фосфора и обменного калия 18,1–19,2 и 14,8–15,3; 265,5–271,5 и 210,8–215,0 мг/кг, а фазе полной спелости соответственно 13,3–13,7 и 10,1– 10,5; 6,1–6,8 и 3,8–4,3; 15,1–15,5 и 12,0–12,5; 205,3–210,5 и 151,3–155,7 мг/кг.

В вариантах с применением минеральных и органических удобрений по отношению к контролю в обеих слоях почвы данные показатели завышены. Так, в варианте N60P60K30 в фазе всходов в слое почвы 0–30 и 30–60 см, количество аммиачного и нитратного азота составила 23,5–24,8 и 19,3–19,5; 13,6–14,1 и 9,5–9,8 мг/кг, количество подвижного фосфора и обменного калия 21,5–22,1 и 17,8–18,3;  280,5–283,3 и 215,7–221,6 мг/кг, в конце вегетационного периода соответственно 15,3–15,8 и 13,1–13,6; 7,3–7,7 и 5,1–5,4; 16,1–16,5 и 13,5–13,8; 210,5–213,1 и 154,5–160,5 мг/кг.

Таблица 1.

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА ИЗМЕНЕНИЕ ПИТАТЕЛЬНОГО РЕЖИМА ПОЧВ ПОД ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЕЙ (мг/кг в почве, 2017)

№	3	Vo	Выход в трубку				Цветение				Полная спелость
						>5 О	^i			>5 О	^i			>5 * 9 О
1	^ о	0-30	18,3	10,5	19,2	271,5	16,5	8,5	17,5	241,5	13,3	6,8	15,5	210,5
		30-60	14,5	7,4	15,3	215,0	13,3	5,3	14,5	190,8	10,5	4,3	12,5	155,7
2	*о % Я	0-30	23,5	13,6	21,5	280,5	20,8	10,5	20,8	247,6	15,8	7,7	16,5	213,1
		30-60	19,3	9,5	17,8	221,6	17,5	7,3	15,3	195,5	13,6	5,4	13,8	160,5
3	% О',	0-30	28,3	14,3	23,5	285,6	25,5	12,5	21,1	250,5	18,3	8,8	17,1	215,7
		30-60	23,5	11,5	19,3	226,7	20,3	8,1	17,3	198,3	15,6	6,5	14,3	160,5
4	^ Я	0-30	30,8	15,8	26,5	290,5	27,5	13,2	22,5	253,6	20,6	10,3	19,3	218,5
		30-60	25,5	13,3	24,6	231,6	23,3	10,1	20,3	201,5	17,3	8,0	15,7	163,3
5	8 S « н ннО ^(М	0-30	22,5	13,1	20,8	285,3	19,5	9,5	19,2	250,3	16,1	7,5	16,3	214,0
		30-60	18,5	9,3	17,5	220,5	16,3	8,1	16,1	195,5	13,3	5,1	13,4	161,3
6	СО ^ о^ И Н ннО	0-30	27,7	13,8	22,3	290,5	24,5	10,8	20,3	255,5	18,5	8,5	17,0	219,5
		30-60	22,5	10,5	19,5	230,7	20,0	8,3	18,2	198,0	15,1	6,2	14,4	163,3
7	СО я! О « н Я?	0-30	31,5	14,5	25,8	295,3	26,5	11,5	21,3	260,3)	20,8	9,3	18,5	221,5
		30-60	26,5	12,8	23,2	235,5	22,7	9,3	18,5	200,5	16,7	7,1	16,1	165,1

В варианте N 90 P 90 K 90 в фазе всходов в слое почвы 0–30 и 30–60 см количество аммиачного и нитратного азота составила 28,3–29,1 и 23,5–24,3; 14,3–14,8 и 11,5–12,3 мг/кг, количество подвижного фосфора и обменного калия 23,5–24,3 и 19,3–20,1; 281,5–285,6 и 220,1–226,7 мг/кг, в конце вегетационного периода соответственно 17,7–18,3 и 15,1–15,6; 8,3– 8,8 и 6,1–6,5; 16,8–17,1 и 13,5–14,3; 212,3–215,7 и 156,5–160,5 мг/кг.

Наибольшее их количество приходится на вариант N 120 P 120 K 90 . Где в фазе всходов в слое почвы 0–30 и 30–60 см, количество аммиачного и нитратного азота составила 30,8–31,3 и 25,5–26,7; 15,8–16,1 и 13,3–13,5 мг/кг, количество подвижного фосфора и обменного калия 26,5–27,3 и 24,6–25,1; 290,5–291,8 и 225,3–231,6 мг/кг, в конце вегетационного периода соответственно 20,1–20,6 и 16,8–17,3; 9,8–10,3 и 7,5–8,0; 19,3–19,8, 15,3–15,7; 215,3–218,5 и 160,5–163,3 мг/кг.

Применение различных норм навоза под озимую пшеницу, значительно увеличило количество питательных веществ во всех трех вариантах. Так, в варианте навоз 20 т/га количество аммиачного и нитратного азота в фазе всходов в слое почвы 0–30 и 30–60 см

22,5–23,5 и 18,5–20,3; 13,1–13,8 и 9,3–10,5 мг/кг, количество подвижного фосфора и обменного калия 20,8–21,3 и 17,5–17,8; 285,3–289,5 и 210,8–220,5 мг/кг, в фазе полной спелости соответственно 15,8–16,1 и 12,5–13,3; 7,1–7,5 и 4,8–5,1; 15,8–16,3 и 13,1–13,4; 212,6–214,0 и 154,5–161,3 мг/кг.

Таблица 2.

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА ИЗМЕНЕНИЕ ПИТАТЕЛЬНОГО РЕЖИМА ПОЧВ ПОД ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЕЙ (мг/кг в почве , 2018)

№	5 sr	Vo	Выход в трубку				Цветение				Полная спелость
						>5 чЗ О	^i			>5 О	^i			>5 3 * 9 ^' О
1	^ ^ io	0–30	17,1	9,8	18,1	265,5	15,3	8,1	16,5	235,1	13,7	6,1	15,1	205,3
		30–60	13,8	7,1	14,8	210,8	12,5	5,1	14,1	181,5	10,1	3,8	12,0	151,3
2	z	0–30	24,8	14,1	22,1	283,3	20,8	10,8	20,1	241,5	15,3	7,3	16,1	210,5
		30–60	19,5	9,8	18,3	215,7	17,1	7,1	15,8	185,3	13,1	5,1	13,5	154,5
3	z	0–30	29,1	14,8	24,3	286,5	24,8	12,8	21,8	243,3	17,9	8,3	16,8	212,3
		30–60	24,3	12,3	20,1	220,1	21,5	8,3	17,0	190,5	15,1	6,1	13,5	156,5
4	z	0–30	31,3	16,1	27,3	291,8	28,1	13,5	22,8	248,1	20,1	9,8	19,8	215,3
		30–60	26,7	13,5	25,1	225,3	23,8	10,3	20,1	193,3	16,8	7,5	15,3	160,5
5	co u и H К со	0–30	23,5	13,8	21,3	289,5	20,3	9,1	18,8	243,3	15,8	7,1	15,8	212,5
		30–60	20,3	10,5	17,8	210,8	15,8	7,5	15,8	188,5	12,5	4,8	13,1	154,5
6	со и и н К СС	0–30	28,5	14,5	23,0	291,3	24,0	10,3	19,5	245,5	18,1	8,1	16,5	215,3
		30–60	23,3	10,8	20,8	231,8	20,5	8,0	16,8	193,3	14,8	5,8	14,1	156,5
7	со и и н К "Ф	0–30	30,3	15,3	26,3	296,7	26,1	12,0	20,8	248,1	20,3	8,8	17,8	217,3
		30–60	25,5	13,3	24,2	231,8	22,3	9,8	17,5	196,6	16,1	6,8	15,5	160,5

В варианте 30 т/га количество аммиачного и нитратного азота в фазе всходов в слое почвы 0–30 и 30–60 см составила 27,7–28,5 и 22,5–23,3; 13,8–14,5 и 10,5–10,8 мг/кг, количество подвижного фосфора и обменного калия 22,3–23,0 и 19,5–20,8; 290,5–291,3 и 230,7–231,8 мг/кг, в фазе полной спелости соответственно 18,1–18,5 и 14,8–15,1; 8,1–8,5 и 5,8–6,2; 16,5–17,0 и 14,1–14,4; 215,3–219,5 и 156,5–163,5 мг/кг. Наибольшее количество питательных веществ приходится на вариант 40 т/га. Где, количество аммиачного и нитратного азота в фазе всходов в слое почвы 0–30 см 30–60 см количество аммиачного и нитратного азота 30,3–31,5 и 25,5–26,5; 14,5–15,3 и 12,8–13,3 мг/кг, количество подвижного фосфора и обменного калия 25,8–26,3 и 23,2–24,2; 295,3–296,7 и 231,8–235,5 мг/кг, в конце вегетационного периода фазе полной спелости соответственно 20,3–20,8 и 11,1–16,7; 8,8–9,3 и 6,8–7,1; 17,8–18,5 и 15,5–16,1; 217,3–221,5 и 160,5–165,1 мг/кг.

В заключении следует отметить, что применение минеральных и органических удобрений под озимую пшеницу в серо–коричневых почвах, оказывая существенное влияние на изменение питательного режима, в пахотном и подпахотном слое, по отношению к контролю значительно повысило количество питательных элементов в почве и повысило плодородие почв и продуктивность растений. В 0–60 см слое почвы в зависимости от норм минеральных удобрений, в конце вегетационного периода количество аммиачного азота составила 13,1–14,1 мг/кг, нитратного азота 7,2–7,4 мг/кг, подвижного фосфора 7,0–8,0 мг/кг и обменного калия 15,6–19,2 мг/кг. В зависимости от норм органических удобрений в конце вегетационного цикла количество аммиачного азота составила 12,6–13,7 мг/кг, нитратного азота 5,3–5,7 мг/кг, подвижного фосфора 6,2–6,6 мг/кг и обменного калия 20,4–21,2 мг/кг.

Статистическая обработка данных показало, что между урожайностью зерна и соломы (ц/га) с количеством питательных элементов в почве существует тесная корреляционная зависимость.

Так, в фазе полной спелости в среднем по двум слоям почвы коэффициент корреляции между урожайностью зерна и питательными элементами составил r=+0,810±0,130, в 2018 г. r=+0,820±0,120; между соломой r=+0,820±0,130 и в 2018 г. r=+0,860±0,100, что в свою очередь подтверждает достоверность проведенных исследований и полученных результатов.