Влияние удобрений в зернопропашном специализированном севообороте на плодородие выщелоченного чернозема и продуктивность подсолнечника

Автор: Тишков Н.М.

Журнал: Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур @vniimk

Статья в выпуске: 1 (128), 2003 года.

Бесплатный доступ

На примере стационарного опыта изучено влияние 16-летнего применения удобрений в зернопропашном севообороте с масличными культурами на агрохимические, физико-химические, микробиологические показатели плодородия чернозема выщелоченного и продуктивность подсолнечника. Показаны изменения в содержании гумуса, азота, фосфора, калия, обменных оснований, кислотности, микробиологической активности почвы под действием внесенных удобрений. Приведены данные по водопотреблению растений подсолнечника, содержанию, общему выносу азота, фосфора и калия и расходу этих элементов на образование 1 тонны семян, урожайности семян, сбору масла и белка. Установлено, что при систематическом внесении удобрений в севообороте (в среднем N 40-80Р 40-90К 4-60) подсолнечник слабо реагировал на прямое внесение под него удобрений, но очень хорошо использует их последействие. При содержании в пахотном слое почвы подвижных фосфатов 24,0 мг и обменного калия 27,0 мг/100 г почвы и выше вносить удобрения под основную обработку почвы нецелесообразно. При таком уровне эффективного плодородия реализуется до 75-80 % потенциальной семенной продуктивности подсолнечника

Еще

Короткий адрес: https://sciup.org/142150648

IDR: 142150648

Текст научной статьи Влияние удобрений в зернопропашном специализированном севообороте на плодородие выщелоченного чернозема и продуктивность подсолнечника

ВНИИ масличных куль чур

Всероссийского научио-исследовательского пнсппл га масличных культур

2003. вып. I (1 2Х)

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ В ЗЕРНОПРОПАШНОМ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОМ СЕВООБОРОТЕ НА ПЛОДОРОДИЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА И ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОДСОЛНЕЧНИКА

Многолетние исследования ВНИИМК и других научных организации страны показали, что в крате о ср очных полевых опытах на всех подтипах чернозема оптимальной нормой удобрения является N40-60 Рьо и только на легких по гранулометрическому составу и с низким содержанием калия почвах целесообразно применение Юы^ (З.С. КувПка. 1940; В.К. Иванов, 1947; Б.К. Игнатьев, 1968; ЮТ. Карцев, Ю.Л. Синицын. Б.К. Игнатьев и др., 1975 и др.).

С 1965 г. аффект ивность применения удобрений под подсолнечник изучалась во ВНИИМКе в зернопропашном севообороте с масличными культурами на фоне различною насыщения севооборота удобрениями (стационарный опыт).

Изучали нормы внесения удобрений под подсолнечник от N10P20 до NouPmiKso при различном составе удобрения.

Полученные результаты исследований представлены в данной работе. В разное время в исследованиях принимали участие Игнатьев Б.К., Агаркова Н.Т., Лукашев А.И., Павленко В.А. и Енкина О.В.

Известно, что лштелыюе применение удобрений оказывает существенное влияние на свойства почвы, изменяя в ней содержание общих запасов и подвижных форм питательных веществ (В.Д. Панников, ВТ. Минеев, 1977).

Эффективность удобрений во многом определяется применяемой системой удобрения в севообороте, учетом их последействия, а правильно учесть суммарный аффект оч' прямого действия и последействия можно на основании результатов исследований в длительных стационарных опытах.

Дзотмый режим почвы. Формы азота в выщелоченном черноземе Краснодарского края впервые определил Шмук А.А. (1951). В последующих исследованиях Просгакова П.Е. (1964). Редькина Н.Е. (1964), Симакииа А.И. (1964), Буряки-ной Р.Ф. (1975) выявлены закономерности содержания и динамики минеральных форм азот а в почвах края в зависимости от влияния ра зных факторов.

Однако данных об особенностях азотного режима выщелоченного чернозема под посевами подсолнечника при лтительңом применении удобрений в севообороте недостаточно. Насыщение севооборота удобрениями неизбежно должно оказать заметное действие на показатели плодородия почвы.

Полому в наших исследованиях проведено изучение влияния насыщения севооборота удобрениями на азотный режим почвы в посевах подсолнечника: содержание общего, нитратного и аммонийного азота.

Известно, что основная масса почвенного азота представлена органическими соединениями, образовавшимися в результате разложения в почве растительных и животных органических веществ, и находится в прямой зависимости от содержания в ней гумуса. По данным Симакина А.И. (1969), в верхних горизонтах выщелочен-43

пых черноземов содержится 0,25-0,35 ° о общего азота, а отношение углерода к азоте в гумусе равно 9-12. Эго, как отмечал Блажний Е.С. (1958), указывает на обеднение азо том гумуса выщелоченного чернозема.

Наши исследования показали, что щштелыюе применение удобрений в севообороте влияет на содержание и распространение общего азота под подсолнечником по почвенному профилю (табл. 1).

Таблица 1. Содержание общего азота в выщелоченном черноземе под подсолнечником при длительном применении удобрений в севообороте

Краснодар, ВИНИМ К, 1965-1984 гг .

Внесено е удобрениями за ротацшо				Слон почвы, см	Содержание общего азота, %
первую (1965* 1 9б8 i г.)	BTOpVIO (1973- 1 97 6 r 1 .)	щетыо (1981- 1984 i г.)	Все ['о за 3 ротации	Слон почвы, см	1 -я ротация	2-я ротация	3-я ротация
Без удобрений контроль				0-20	0,192	0,203	0,195
				2 1 -40	0,188	0,182	0,178
				41-60	0.185	0,181	0,160
				и-60	0,188	0.189	0,178
X । Л Гц К и	X 1 JuPltioKu	X 46иР42оКбО	X чМиРдоКбО	0-20	не о пред.	0.209	0,210
				21-40	то же	0,202	0.202
				41-60	то же	0,189	0.173
				0-60	то же	0,200	0.195
ХіЛГ-.К.!	2()i /1 a	X 5 іЛЩиК 1 2ч	20 г/га	0-20	0.191	0,207	0.223
ХіЛГ-.К.!	2()i /1 a		20 г/га	21-40	0.186	0.184	0.201
чаіюні +			навоза -	¹ :’-60__	0.181	0.168	0,167
	X 1 'нР\|4<)Кн		X "ДиРозиК. 120	И-ОО	0.186	0,186	0,197
X ЧіРі HlKij	X 4<)чР4б<іК и	X б2иРб()оК 120	N ЮУоРн'оК. 120	0-20	0,202	0,218	0,223
				21-40	0.197	0,195	0,184
				41-60	0,182	0,181	0,166
				0-60	0,194	0.198	0.191
X МОр\| 4uK W	ХД^іІІДміК Vm)	X *4иР~5оК.5би	X l2*uPl38uK9SO	0-20	0,205	0.220	0,232
				21-40	0,203	0.197	0.192
				41-60	04 93	0.190	0.163
				0-60	0,200	0.202	0,196

С глубиной количество общего азота снижается. Как показывают данные табл. 1, для увеличения запасов общего азота более благоприятные условия созда-югея при внесении удобрений. За 8 лег исследований (в среднем по четырем полям с 1965-1968 по 1973-1976 гг.) при внесении за ротацшо от N460P420KO до Н^оР^оК.^о содержание общего азо та в верхнем слое (0-20 см) увеличилось на 150-160 мг па 1 кг почвы. Одновременно отмечено уменьшение его количества в нижних горизонтах почвы (21 -60 см).

За период с 1973-1976 по 1981-1984 гг. происходит дальнейшее уменьшение содержания общего азо та в нижних горизонтах почвы, особенно в слое 41-60 см.

В контрольном варианте в слое 41-60 см количество азота уменьшилось на 210 mi 7кг почвы, при внесении удобрений — на 150-270 мг/кг.

За 16 лег в слое 0-20 см содержание общего азота увеличилось при всех нормах внесения удобрений на 210-270 мг/кг почвы, причем при нормах внесения в среднем па I га севооборотной площади от N49P45K5 до NwPusKs: количество общего азота по всему горизонту изученного профиля почвы (0-60*см) было практически одинаковым и сос тавляло 0,191-0,197 ° о, что на 130-190 мг/кг выше, чем в почве без п р и м с н е п п я у ■;го б р ен и й.

Как известно, азотное питание растений осуществляется главным образом в нитратной и аммонийной формах. Показателем наиболее усвояемой формы азота обычно счи тают нитратную форму. Количество нитратного азота претерпевает в 44

почве значительные колебания, так как оно зависит от интенсивности протекания многих процессов, связанных с превращением азота: нитрификации, денитрификации, связывании атмосферного азота, использованием его растениями и микроорганизмами, промыванием по почвенному профилю, вымыванием за пределы корнеобитаемого слоя почвы и др. Поэтому содержание нитратного азота обычно характеризует запасы усвояемых форм.

В наших опытах содержание нитратного и аммонийного азота весной перед севом подсо-шечннка изменялось в довольно широких пределах. В табл. 2 приведены данные на примере вариантов без внесения удобрений за все годы исследований и внесении за 16 лет NiowPiitoKho, нші в среднем на 1 га севооборотной площади NyiPysKio, содержания минерального азота.

Таб/пша 2. Содержание форм минерального азота весной по профино почвы в зависимости от удобрения (мг/кг)

Краснодар, ВНИИМК, 1965-1984 гг.

('лoil почвы, см	Внесено с удобрениями за 16 лег
	Без удобрений — контроль			N 11)9()Рц7оК]2О
	N-МОз	N-NH4	всего	N-NO3	N-NI-h	всего
0-20	6.9	12.8	19.7	14.3	18,9	33,2
21-40	8.6	16.8	25.4	13.8	15.2	29,0
41-60	7.4	15.8	23.2	14.5	12.9	27.4
61-80		16.7	24.4	18.3	11.4	29,7
81-100	10.6	13.6	24.2	25.8	13,2	39.0
101-120	9.2	12.4	21.6	32,5	15.9	48,4
121-140	8.2	15.3	23.5	21.3	11.0	32,3
141-160	6.7	15.3	22.0	20,9	13.8	34.7
161-180	5.8	13.6	19.4	13.3	11.8	25.1
181-200	6.2	10.8	17.0	11,7	10.1	21.8
0-100	8.2	15.1	23.4	17,3	14.3	31,6
101-200	7.2	13.5	20.7	19.9	12.5	32.4
0-200	7.7	14.3	22.0	18.6	13.4	32.0

В контрольном варианте минерального азота больше всего было в горизонте 21-160 см, а при внесении в севообороте удобрений — в горизонте 81-160 см. В первом случае в слое 0-100 см этих форм азота несколько больше (на 11,8-13,9 %), чем в слое 101-200 см. При внесении же удобрений отмечено увеличение в слое 101-200 см нитратного азота на 15.0 ° о и минерального на 2,5 °о, в то время как аммонийного в первом метре почвенного профиля было больше на 14,4 %, чем во втором.

В целом при внесении удобрений содержание нитратного азота было выше, чем в контрольном варианте, в горизонте 0-100 см в 2,1 раза, в 101-200 см - в 2,8 раза и во всем слое 0-200 см — в 2,4 раза, а минерального в 1,4; 1,6 и 1,5 раза соответственно. В то же время при внесении удобрений аммонийного азота отмечено меньше, чем в контроле, на 5,6-8,0 %.

Если в контроле аммонийного азота по профилю почвы было в 1,8-1,9 раза больше, чем нитратного. то при внесении удобрений, наоборот, количество нитратной формы азота превышало количество аммонийной формы в 1,2-1,6 раза, за исключением горизонта 0-40 см, где аммонийного азота содержалось больше, чем нитратного, на 10,1-35,0 ° о.

Более низкое содержание весной аммонийного азота при внесении удобрений было отмечено под озимой пшеницей, сахарной свеклой, соей, кукурузно-соевой смесью (А.И. Симакин, 1969; В.А. Павленко, О.В. Еикина, Н.М. Тишков, 1982).

Микробиологические исследования показали, что под влиянием удобрении активизируется микробиологическая деятельность, происходит быстрая нитрификация аммонийного азота, которая не прекращается даже зимой (О.В. Енкина, 1974; В.А. Павленко, О.В. Енкина, Н.М. Тишков, 1982). Часть его фиксируется почвой (до 30 ° о) и является недоступной дня растений, а другая часть (до 50 %) может им-мобилизовываться микроорганизмами (А.И. Симакин, 1969; Агрономическая микробиология, 1976).

Полученные данные свидетельствуют, что вносимые в севообороте удобрения способе звуки заметному обогащению почвы минеральным азотом. Накопление шара того а зо га к весне в горизонте почвы 61-160 см свидетельствует, что в осенне-зимний и ранне-весенний периоды нитраты перемещаются в нижнюю часть почвенного профиля, по не вымываются за пределы корнеобитаемого слоя подсолнечника.

В конце вегетации подсолнечника содержание нитратного азота уменьшается как в неудобренной, гак и в удобренной почве по всем изученным горизонтам (табл. 3).

/Об пша 3. Изменения в содержании нитратного азота в почве под подсолнечнико.м (мг/кг)

Краснодар, ВНИИМК, 1965-1984 гг.

(\тон почвы, см	Внесено с удобрениями за 16 лет
	Без удобрении — контроль		N 1090Р1170К120
	перед севом	при созревании	перед севом	при созревании
0-20	6.9	5.5	14,3	6.4
21-40	8.6	5,9	13,8	4,6
41-60	7.4	5.4	14.5	3,9
61-80	7.7	4.0	18,3	5,3
81-100	10.6	3.3	25.8	6.3
101-120	9.2	2.7	32.5	4.5
121-140	8.2	3.1	21,3	4.0
141-160	6.7	3.1	20,9	5,0
161-180	5.8	3.1	13.3	6,5
181-200	6.2	2.4	11.7	5.4
0-100	8.2	4.8	17.3	5.3
101-200	7.2	2.9	19,9	5,1
0-200	7.7	3.8	18,6	5,2

За вегетационный период подсолнечника в варианте без применения удобрений содержание нитратного азота к созреванию снизилось в слое 0-100 см на 41,5 ° о, в слое 101-200 см — на 59,7 %, а во всем двухметровом слое — на 50,6 %. Наиболее значительное уменьшение количества нитратов произошло в горизонте 61-160 см и составило о г 48,1 до 70,7 %, Отмечено также их относительное накопление в слое 0-60 см.

При внесении удобрений снижение содержания нитратов к концу вегегации достигло в слое 0-100 см 69,4 %, в слое 101-200 см - 74,4 % и в слое 0-200 см -72,0 А). Наименьшее количество нитратов обнаружено в горизонте 41-160 см, где их было всего от 13,8 до 29,0 0 о от весеннего содержания.

В целом можно констатировать, что при внесении удобрений снижение содержания нитратов было в 1,6-1,9 раза выше, чем в консольном варианте.

Таким образом, подсолнечник интенсивно потребляет нитратный азот из всего двухметрового слоя почвы, причем неудобренные растения используют его 46

относительно больше из слоя 0-100 см, а удобренные - из слоя 101-200 см. Зона максимального потребления нитратов располагается до глубины 160 см.

Фосфорный режим почвы. В растение фосфор поступает в основном в виде солей ортофосфорной кислоты, обладающих низкой подвижностью в почве. Основное ко.шчество этого элемента закрепляется в месте внесения. Благодаря слабой миграции в почве его потери в выщелоченном черноземе практически отсутствуют (П.А. Бузинов, В.П. Суслов, 1966; А.И. Симакин, 1969).

Для характеристики фосфорного режима при длительном применении удобрений в севообороте в почве под подсолнечником определяли содержание общего и подвижного фосфора, а также степень подвижности фосфатов.

Результаты определения количества общего фосфора в слое 0-60 см представлены в табл. 4.

Таблица 4. Влияние длительного применения удобрений в севообороте на содержание общего фосфора в почве под подсолнечником (%)

Краснодар, ВНИИМК, 1965-1984 гг.

Внесено с удобрениями		Слой почвы, см
за 16 дет	на 1 га севооборотной площади	0-20	21-40	41-60	0-60
11 сходное содержа!	ше (в ср. за 1964-1967 гг.)	0,190	0.184	0,174	0.183
Вез удобрений — контроль		0,195	0.183	0,169	0,182
N >9оР^41)Км)	N.0P34K4	0.211	0.190	0,178	0,193
20 г/га навоза + N '2()Рб50К120	1.2 т навоза + N45P41K8	0.216	0.201	0.177	0.198
N 1О9оР1ГоК12О	N бзР’зКа	0,216	0.200	0,188	0,201
N і2Л)Рі38оК9$()	НтуРзбКбі	0,219	0.194	0.182	0.198

За 16 лег даже в контрольном вариан те содержание общего фосфора в изучаемом слое почвы практически не изменилось. В то же время от применения разных норм удобрений количество общего фосфора увеличилось в пахотном слое на 210-290 мг/кг почвы, в слое 21-40 см - на 100-170 мг, в слое 41-60 см - на 40-140 мг и во всем слое 0-60 см — на 100-170 мг/кг почвы.

Длительное применение удобрений (16 лег) способствовало накоплению в почве подвижных фосфатов (по Чирикову) под подсолнечником. В табл. 5 представлены пол\ ченные данные.

Гиблина 5. Содержание подвижных фосфатов в почве под подсолнечником в зависимости от норм внесения удобрений (.мг/кг почвы)

Краснодар. ВНИИМК. 1965-1984 гг.

Внесено с удобрениями		Слой почвы, см
за 16 лет	на 1 г*а севооборотной площади	0-20	21-40	41-60	0-60
I [сходное содержат	ше (в ср. за 1964-1967 гг.)	177.0	161.0	141,0	159,7
Без удобрений — контроль		206.0	177.0	149.0	177.3
N S9uP^4ilK6U	N 3'Р?4К4	247.0	187.0	164.0	199.3
20 г/га навоза + N-(,P^uK12P	1.2 т навоза + N4^P4\|K«	239.0	173,0	142.0	184.7
N1090Р1 гоКко	НбзРтзКк	245.0	204.0	154.0	201,0
N 127і)Рі380К980	К?9Р«бКм	258.0	193.0	151,0	200,7

Наиболее значительные изменения отмечены в слое 0-20 см. За 16 лет опыта от внесения удобрении содержание фосфатов повысилось здесь на 62,0-81,0 мг/кг почвы, или на 35,0-45,8 %, в то время как в слое 21-40 см их количество выросло на 12,0-43,0 мг/кг (7,4-26,7 ° о) и в слое почвы 41-60 см — на 1,0-25,0 мг/кг, или на 0,7-17,7 ° о.

Даже без внесения удобрений произошло увеличение содержания подвижных фосфатой в слое 0-40 см на 9,9-16,4 %, что объясняется, по-видимому, как мобилизующим фосфаты почвы влиянием самого севооборота, так и высвобождением фосфора вследствие разложения остающихся после уборки растительных и корневых остатков и природных гумусовых веществ.

Длительное применение минеральных удобрений оказало существенное влияние и па степень подвижности фосфатов, определенных методом Замятиной и Карпинского (табл. 6).

Габлица 6. Степень подвижности фосфатов в почве под подсолнечником (мг/л)

Краснодар, ВНИИМК, 1965-1984 гг.

Внесено с удобрениями		Слой почвы, см
;а 16 .ісі	на 1 га севооборотной площади	0-20	21-40	41-60	0-60
без \ добре	лшй — контроль	0,066	0,046	0.036	0,049
N vh) Рыі>К(іі)	N3-P3-1K4	0,086	0,048	0,032	0,055
20 г/1 а навоза + N "2olVt)K12i)	1.2 т навоза + N45P41K8	0,100	0.081	0.050	0,077
N пооРі roK i2'.¹	ЬЫ^зКа	0.079	0.049	0.042	0,057
N ]2"oPi>8i)K98o	М"9р8бКб\|	0,103	0,068	0.034	0.068

При внесении удобрений степень подвижности фосфатов выросла во всем слое 0-60 см на 12,2-57,1 ° о. Особенно большие различия отмечены в верхнем горизонте почвы (0-20 см). В зависимости от насыщения севооборота удобрениями этот пока ли ель вырос на 19,7-56,1 ° о. В слое 21-40 см наиболее сильно степень подвижности фосфатов выросла при внесении органоминерального (на 76,1%) и полного минерального удобрения (на 47,8 %). В самом нижнем горизонте (41-60 см) подвижное! ь фосфатов увеличилась только при применении органоминеральной системы удобрения (на 38,9 ° о).

Таким образом, основные изменения в содержании подвижных фосфатов и степени их подвижности под влиянием длительного применения удобрений происходят в верхнем слое почвы.

Калийный режим почвы. В связи с длительным применением удобрений в севообороте содержание обменного калия (по Масловой) под подсолнечником весной характеризовалось следующими показателями (табл. 7).

За 16 лег содержание обменного калия в изученном горизонте почвы (0-60 см) уменьшилось в контроле на 24,4 мг/кг (8,6 %), а при внесении удобрений на 20,0-28,0 мг/кг, или на 7,1-9,9 ° о. Наиболее значительно снизилось количество этой формы калия із почве в слое 41-60 см — на 37,0-45,0 мг/кг, или на 12,9-15,7 %. Несколько меньшие изменения отмечены в слое 21-40 см (на 7,0-11,4 %) и минимальные — в пахотном слое. При внесении навоза с умеренными дозами азотно-фосфорного удобрения и повышенных норм азотно-фос([)орного удобрения содержание обменного калия в слое 0-20 см сохранилось практически на уровне исходных запасов, а при ежегодном внесении в расчете на 1 га севооборотной площади N79P86K61 его количество даже немного выросло (на 4,0 мг/кг, или на 1,4 %).

Таблица 7. Влияние длительного применения удобрений на содержание обменного калия (мг/кг почвы)

Краснодар, ВНИИМК, 1965-1984 гг.

13несено с удобрениями		Слой почвы, см
за 16 лег	на 1 га севооборотной площади	0-20	21-40	41-60	0-60
Hex одно е со дер ж a i	ше (із ср. за 1964-1967 гг.)	289.0	272,0	287,0	282.7
Без удобрений — контроль		277.0	250,0	248,0	258,3
N 59оР54оКбО	N37P34K4	273.0	241.0	250.0	254.7
20 г/га навоза + N ~ Д РбыЬх. \| ?Г’	1.2 г навоза + N45P41KS	282.0	244.0	243.0	256.3
N li)9uPl Г()Кі2і!	N бкР-зКх	283.0	245.0	250,0	259.3
N і ДоРіЗХбКлЖ)	N ^РзбКбІ	293.0	253.0	242.0	262.7

Несмотря на снижение содержания обменного калия за 16 лет изучения, под подсолнечником его количество остается высоким. Это может быть связано со способностью выщелоченного чернозема, характеризующегося высоким содержанием глинистой и илистой фракций, при определенных условиях (фиксировать необмеино значительное количество калия, а затем запасы обмеино поглощенного кашля восстанавливаются за счет необменных форм, на что указывают Симакин А.И. (1969), Любарская Л.С. (1970) и другие.

Способностью выщелоченного чернозема восстанавливать в значительном количестве обменные формы калия к весне и объясняется, вероятно, отсутствие существенного положичелыюго эффекта от внесения калийных удобрений под подсолнечник.

Физико-химические свойства почвы. Физико-химические свойства почвы (виды кислотности. сумма обменных оснований, степень насыщенности основаниями) оказываю! значительное влияние на питательный режим почв, их биологическую активность, характер превращений внесенных удобрений.

Длительное применение удобрений вызывает определенные изменения (физико-химических свойств выщелоченного чернозема (табл. 8).

Применение удобрений оказало заметное влияние на рНсол в почве под подсолнечником. Так. із верхнем слое (0-20 см) отмечено их максимальное подкисляющее действие и pH снизилась на 1.3-1.4 единицы, или на 21,0-22,6 П в сравнении с исходными данными. Даже без внесения в течение 16 лег удобрений рНсол снизилась с 6,2 до 5,2. Отмечается подкисление почвы и в более глубоких горизонтах (21-40 и 41-60 см), но в меньшей степени.

Отмечается значительное увеличение гидролитической кислотности (Нг) при внесении повышенных и высоких норм минеральных удобрений, особенно в верхнем слое почвы. Если в слое 0-20 см без внесения удобрений гидролитическая кислотность возросла за 16 лет на 14,3 %, то при насыщении севооборота до МхРкбКбі в среднем на 1 га севооборотной площади она выросла на 52,4 ° о, в слое 21-40 см -па 25,0 % п в слое 41-60 см — на 55,0 ° о.

Повышение кислотности почвы связано, по-видимому, с увеличением количества грибов в почве (В.А. Павленко, О.В. Енкина, Н.М. Тишков, 1982), а также с необменным поглощением одновалентных катионов и физиологической кислот-

3 Заказ 080

ностыо применяемых it опы те минеральных удобрений в сочетании с отсутствием условий для вымывания водорода и кислотного остатка (Л.И. Жукова, 1980).

Таблица А*. Влияние длительного применения удобрений на физико-химические свойства въицелочешюго чернозема под подсолнечником

Краснодар, ВНИИМК, I960- 1984 гг.

Внесено с удобрениями		Слой почвы, см	pH СОЛ	Нг	1 S	V, °О
за 16 леі	на 1 га севооборотной площади	Слой почвы, см	pH СОЛ	мг-экв. на 100 г почвы		V, °О
I!сходные данные (в ср. за 1964-1967 гг.)		0-20	6,2	4,2	32.9	88,6
		21-40	6,2	3,6	33,6	90,3
		41-60	6,2	2,0	35,1	94,6
		0-60	6,2	3,3	33,9	91,2
Контроль — без удобрений		0-20	5,2	4.8	27.3	85,0
		21-40	5.3	3.6	29.0	89,0
		41-60	5,6	2.8	30.9	91,7
		0-60	5.4	3.7	29.1	88.6
N wPsjoKtui	НзНЪЖд	0-20	4.9	5.5	27.3	83,2
		21-40	5,2	4.2	29.9	87,7
		41-60	5,4	3,0	31.1	91.2
		0-60	5,2	4,2	29.4	87,4
20 т/га навоза + N^oPioiiK^o	1.2 т навоза + К-гТ-иКх	0-20	4.9	5,8	26.6	82,1
		21-40	5,3	4,3	29,3	87,2
		41-60	5,6	3,4	30.5	90.0
		0-60	5.3	4.5	28.8	86.4
N нмРотКш)	NosP-Kx	0-20	4.9	5.5	27.7	83.4
		21-40	5.3	4.4	29.0	86,8
		41-60	5.6	3.2	31.2	90.7
		0-60	5.3	4.4	29.3	87.0
N ізліРізміКоко	М^РхьКм	0-20	4.8	6.4	26.8	80.7
		21-40	5.2	4,5	29.6	86.8
		41-60	5.2	3,1	31,2	91.0
		0-60	5.1	4.7		86.2

С ростом гидролитической кислотности произошло уменьшение количества обменных оснований (S) и степени насыщенности (V) ими почвы. В сравнении с исходными показателями, сумма обменных оснований уменьшилась как в неудобренной, так и в удобренной почве. К концу 3-й ротации этот показатель снизился в слое 0-20 см на 15,8-19,1 %, в слое 21-40 см — на 11,0-13,7 %, в слое 41-60 см - на 1 1 J-13J ° о. а во всем горизонте 0-60 см — на 13,3-15,0 %. Существенных различий между вариантами опыта выявлено не было.

С повышением гидролитической кислотности и уменьшением количества обменных оснований к концу 3-й ротации снизилась и степень насыщенности почвы основаниями. Так, в слое 0-20 см она уменьшилась на 3,6-7,9 %, в слое 21-40 см - на 1.3-3,5 '-^ в слое 41-60 см — на 2,9-4,6 % и в горизонте 0-60 см - на 2,6-5,0 ° о. В наибольшей степени этот показатель изменился при внесении в севообороте повышенных и высоких норм минеральных удобрений.

Таким образом, длительное применение удобрений в севообороте вызвало изменение физико-химических свойств выщелоченного чернозема в сторону подкисления и уменьшения суммы обменных оснований и степени насыщенности осио- ваннямн почвы. Эго свидетельствует о вымывании кальция и частично магния за пределы корпеобшаемого слоя почвы, па что указывает и Коробской Н.Ф. (1995).

Содержание гумуса. Длительное применение удобрений приводи'!' к интенсификации микробиологических процессов под всеми куш> гурами севооборота (В.А. Павленко, Н.М. Тишков, О.В. Енкина, 1996). При этом важной особенностью воздействия удобрении является активизация процессов, связанных с минерализаций азота и углсродсодежащих органических веществ (гумуса, растительных остатков и др.). Было отмечено, что действие удобрений проявляв гея не только в пахотном, но и в более глубоких слоях почвенного профиля.

Известно, что наряду с процессом минерализации гумуса идет процесс гумификации. Баланс гумуса в почве зависит от количества и качества поступающих растительных остатков, а также от уровня биологической активности почвы.

За 16 лег стационарного опыта в почвах под подсолнечником отмечается уменьшение содержания гумуса (табл. 9).

Таблица 9. Влияние длительного применения удобрений на содержание гумуса в notice под подсолнечником (%)

Краснодар, ВНИИМК, 1965-1984 гг.

13 несен о	с удобрениями		Слой почвы, см
за 16 лет	на 1 га севооборотной площади	0-20	21-40	41-60	0-60
11 сходное содержа!	ше (в ср. за 1964-1967 гг.)	4,07	3.95	3.71	3.9!
Без удобрений - контроль		3.63	3.44	3.26	3.44
N vriP^ijKiH)		3.69	3.44	3.21	3.44
20 г/га навоза + N "2()Рб5і)К12і>	1.2 т навоза + N₄>P4iK^	3.67	3.38	3.16	3.40
	N	3.66	3.45	3.19	3,43

Неудобренная почва потеряла гумуса в слое 0-20 см 0,44 %, в слое 21-40 см -0,51 ° о, в слое 41-60 см — 0,45 %, а в горизонте 0-60 см — 0,47 %.

При внесении удобрений снижение содержания гумуса было несколько меньше в пахотном слое почвы, практически на уровне контроля в слое 21-40 см и меньше в слое 41-60 см. Во всем горизонте 0-60 см минерализация гумуса протекала одинаково интенсивно как при внесении удобрений, гак и без их применения. Ежегодные поз ери гумуса составили от 0,028 ° о в слое 0-20 см до 0,032 °о в слое 21-40 см, или от 530 кг/га в пахотном слое до 1690 кг/га в горизонте 0-60 см.

Плодородие почвы зависит, как известно, не только от общего количества гумуса, но и от его цзуппового и фракционного состава. Так как направленность изменения содержания гумуса в почве под подсолнечником была примерно одинаковой, то для более глубокого понимания характера этого процесса нами в 1983-1984 гг. были отобраны почвенные образны до глубины 100 см в вариантах с разными нормами внесения удобрений дъі определения группового состава гумуса. Средние данные за 2 года представлены в табл. 10. Они свидетельствуют, чго в результате длительного применения удобрений ірупповой сосл ав гумуса изменяется не только в верхних слоях (0-60 см), но и в более глубоких горизонтах.

Если без внесения удобрений отношение гуминовых кислот (ГК) к фульвокис-лотам (ФК) было по всему профилю больше единицы (1,1-1,7), то при внесении их отмечено снижение этого показателя при использовании невысоких норм (N-P34K4) до 0,5-0,8. При внесении навоза в сочетании с минеральными удобрениями (1,2 т/га навоза + N-oP^Ks) преобладают гуминовые кислоты в слое 21-60 см з *

(1,4-1,5), а при внесении повышенных норм (N79P86K61) - в слое 0-40 см. Преобладание фульвокислот отмечается при внесении удобрений с горизонта 41-60 см и ниже, hi исключением варианта с применением органоминеральной системы удобрения. С увеличением нормы удобрения резко снижается содержание гуминовых кислот в 1 оризоше 41-60 см в сравнении с слоем 0-40 см, а количество фу:гьвокислот, наоборот, возрастает¹.

Пнитиі 10. Групповой состав гуліуса в почве под подсолнечником

Краснодар, ВНИИМК, 1965-1984 гг.

Внесено с удобрениями		Слой почвы, см	Общий углерод. ° 0	Углерод, % от общего			Сгк Сфк	Углерод, извлекаемый 0.1 и. NaOH, % от общего
Щ 16.'1С1	на 1 гассво-оборо1 ной площади	Слой почвы, см	Общий углерод. ° 0	гуминовые кислоты (ГК)	фульво-кисло-ты (ФК)	негид-ролп-зуемый остаток	Сгк Сфк	Углерод, извлекаемый 0.1 и. NaOH, % от общего
Вез удобрений — контроль		0-20	2,69	27.0	20.4	52.6	1.3	21.6
		21-40	2,17	21.9	18,2	57.9	1,2	15,6
		41-60	1,74	21,0	18,7	60.4	1,1	17,2
		61-80	1.59	23.0	17.8	61.9	1.2	16,5
		81-100	1.33	27.4	15.2	57.9	1.7	17.2
N Vh) РоШ бі'	Ш-РмШ	0-20	2.79	15.5	20.7	63.9	0.7	20,9
		21-40	2.35	16.2	20.0	63.8	0.8	18.8
		41-60	2.11	13.0	20.9	66.2	0.6	13,4
		61-80	1.73	12.8	3? [	65.2	0.6	14,2
		81-100	1.43	10.9	20.3	68.8	0,5	15,0
20 1 /і а навоза Г N OuPtOtlk 1 2і'	! .2 г навоза + N 43Р4 [ Кя	0-20	2,80	18.1	24,1	57,9	0,8	20,5
		21-40	2.35	24.8	16.8	58,5	1,5	17.1
		41-60	2.03	23.0	15.9	61.1	1,4	15.1
		61-80	1.66	10.0	17.9	72.0	0,6	14.3
		81-100	1 27	11.0	18.9	70.1	0.6	16.9
N і ?"і- P13^1) Ш-^і)	N ‘^РхьКы	0-20	2.61	26.0	23.5	50.5	1.1	24.1
		21-40	2.31	22.3	19.9	58.0	1.1	14.9
		41-60	1.91	13.8	22.0	64.3	0.6	16.2
		61-80	1.67	11.4	24.1	64,6	0,5	15.9
		81-100	1.31	6.3	27.3	66.4	0,2	16,5

О гом, что минеральные удобрения способствуют накоплению фульвокислот свидетсльс тв\юг и данные Шевцовой Л.К. (1972).

Содержание негидролнзуемого остатка, как правило, увеличивается к нижней части изученного почвенного профиля независимо от того, вносились удобрения или нет. Наиболее высокое количество этой фракции отмечается в горизонте 41-100 см.

Количество фракции гумусовых веществ, извлекаемых 0,1 и. NaOH, которая харак теризует наиболее молодую в химическом отношении и подвижную часть гумусовых веществ, уменьшается с глубины ниже 40 см. Так, если в слое 0-40 см ее количес тво было 18,6-19,8 %, то в горизонте 41-100 см — 14,2-17,0 0 о. В сравнении с неудобренной почвой при применении удобрений количество этой фракции было выше в слое 0-40 см на 0,2-1,2 ° о, ио в слое 41-100 см — ниже на 0,8-2,8 0 о. Если сравнить э то т показатель под подсолнечником с данными, полученными под кукурузно-соевой смесью, то набшодаются различия. Ес;ш под кукурузно-соевой смесью при внесении удобрений происходило увеличение этой фракции гумуса по всему профилю почвы (В.А. Павленко, Н.М. Тишков, О.В. Енкина, 1996), то под подсолнечником - только в верхнем слое. Это говорит о различном влиянии корневых систем возделываемых культур на процессы гумификации.

Многие исследователи высказывают мнение, что изменения в составе гумуса почв при длительном применении удобрений проявляются главным образом в изменении более подвижных органических веществ почвы, находящихся на ранних стадиях гумификации. Наши данные по групповому составу гумуса подтверждают эту точку зрения.

Хотя полученные результаты не являются достаточно полными, но по ним можно судить о том, что под влиянием удобрений идет изменение не только количества, но и качественных показателей гумуса. Это в сврю очередь свидетельствует о необходимости строгого контроля за этими важнейшими показателями почвенного плодородия.

Микробиологическая активность почвы. Исследования, проведенные в стационарном опыте Енкиной О.В., характеризуют изменения в уровне биологической активности почвы под подсолнечником к концу 3-й ротации в зависимости от норм удобрений (табл. 11).

Таблица 11. Динамика биологической активности почвы под подсолнечником (слой 0-20 см)

Краснодар. ВНИИМК. 1965-1984 гт .

Показатели	Ротация	Внесено на	га севооборотной площади
Показатели	Ротация	без удобрений — контроль	N37P34K4	К79Р«бКб1
ВаКІСрИИ. МЛП./1	1	33,7	47,8	62.0
	2	21,0	28,9	28,1
	3	15,9	21,0	18,9
Актиномицеты, тыс./г	1	459	524	539
	2	1118	1348	1490
	3	376	393	364
Грибы, тыс./га		25,6	32,3	27,8
	2	27,6	31,1	28,8
	3	52.0	42,9	49,8
Нитрификационная способность почвы. М-МОз. мг/кг		30.4	36,1	38,3
	2	35.4	54,8	41,6
	3	30,7	38,3	56,3
Содержание свобод-ных аминокислот, ед. опт. плотности	1	295	348	366
	2	314	388	430
	3	338	508	429
Разложение клетчатки. %	1	35.4	32,6	34,8
		27.8	.36,8	35,5
	3	24,0	31,8	32,7
Интенсивность “дыхания" почвы. СО2 мг/кг/ч		не определяли	не определяли	не определяли
		1,15	1.15	1.57
	3	1.08	1,23	1,09

Самым характерным является снижение биогенности почвы за счет уменьшения численности бактерий. Количество грибов при этом возрастает, что, по-видимому, связано с подкислением почвы. Отмечается усиление интенсивности процессов, связанных с трансформацией азота. Однако общая биологическая активность не возрастает, и даже замедляется.

Водный режим почвы. Одним из важнейших и определяющих факторов роста и развития растений является влага. От вла го обеспеченности зависит их нормальная жизнедея гелыюс ть и продуктивность.

Вода является основным растворителем минеральных веществ, играет ведущую роль в энергетических преобразованиях, происходящих в растениях (И.Н. Листопадов, И.М. Шапошникова, 1984). Практически единственным источшшом воды для растений подсолнечника служит почва. Почвенную влагу обычно подразделяют при использовании растениями на продуктивную, т.е. доступную растениям, и непродуктивную, использовать которую растение не может.

Одним из эффективных приемов, которые позволяют влиять на водный режим рас гений, является рациональное применение удобрений (К.А. Тимирязев, 1257; Н.С. Пепинов, 1966).

В наших исследованиях в стационарном опыте данные об использовании растениями подсолнечника продуктивной влаги почвы в слое 0-200 см на примере вариантов без внесения удобрений (контроль) и средних норм минеральных удоб-рений (N53P54K7 на 1 га севооборотной площади за 16 лет) в 3-й ротации представлены в табл. 12.

Таблица 12. Запасы продуктивной влаги и ее расход под подсолнечником

Краснодар, ВНИИМК, ср. за 1981-1984 гг.

('лоп почвы, см	Зап асы продуктивной влаги, мм __________				Расход влаги,% к исходному запасу
	Весной ___		Осенью		Расход влаги,% к исходному запасу
	без удобрений	N53P54K"	без удобрений	N53P54K-	без удобрений	N53P54K7
0-20	31.2	29,3	17,0	16,1	45,5	45,1
21-40	34,0	31,2	21,7	20,1	36,2	35,6
41-60	32.2	29,6	20.0	18,8	37,9	36,5
61-80	32.6	29.6	15,8	14,6	51.5	50,7
81-100	27,6	27,3	11.8	13.7	57.2	49,8
101-120	26.9	24.7	9,6	9.4	64,3	61,9
121-140	26.6	24.2	8.1	7.2	69.5	70,2
141-160	24.3	21.4	7.9	4,6	67,5	78,5
161-180	23.8	21,7	6,3	3,9 *	73,5	82,0
181-200	22.6	19,1	4,3	2,8 *	81,0	85,3
0-60	97.4	90,1	58.7	55,0	39,7	39,0
0-100	1 57.6	147.0	86,3	83,3	45,2	43,3
101-200	124,2	111,1	36.2	27,9	70,9	74,9
0-200	281.8	258.1	122,5	111,2	56,5	56,9

Запасы продуктивной влаги в почве (0-200 см) контрольного варианта были выше, чем при внесении удобрений в севообороте, весной на 23,7 мм (9,2 %) и осенью - на 11,3 мм (10,2 %). Полученные данные показывают, что из неудобренной почвы растения подсолнечника использовали влагу по слоям более равномерно, чем из удобренной. Особенно заметны эти различия в слое почвы 141-200 см.

В целом из слоя 0-200 см растения израсходовали 56,5-56,9 % запасов продук-гивной влаги. Удобренные растения несколько меньше расходовали воду из первого метра (на 1,9 ° о), но более интенсивно из второго (на 4,0 %).

Влагообеспеченность растений зависит не только от количества выпадающих осадков, но и от величины физического испарения ее с поверхности (И.Н. Листопадов, И.М. Шапошникова, 1984). С улучшением состояния растений, с ростом их массы, покрывающей почву, изменяется фитоклимат, особенно нижних ярусов листьев, снижается температура и повышается влажность воздуха, что увеличивает 54

транспирацию и позволяет получать оолыпе органического вещества на единицу поглощенной воды. Меньше остается ее на испарение с поверхности почвы. Это значит, что одинаковые запасы и суммарные расходы влаги не означают равнозначности потребления ее на образование продукции.

Лучшее использование влаги достигается при внесении удобрений. Тимирязев К.А. (1957) отмечал, что к числу внешних факторов, при помощи которых можно понизить непроизводительную фазу воды растением, относится прежде всего применение удобрений.

Наши расчеты водного баланса под подсолнечником за 1981-1984 гг. в слое почвы 0-200 см показали, что удобренные растения более продуктивно используют почвенную влагу, чем неудобренные. Об этом свидетельствует их более низкий коэффициент водопофебления, составивший 84,8 % от контроля (табл. 13).

Таблица 13. Баланс влаги в почве под подсолнечником

Краснодар, ВНИИМК, ср за 1981-1984 гг.

Внесено с удобрениями на 1 га севооборотной площади	Запасы продуктивной влаги. м³/га		Сумма осадков за веге-тационный период, м³/га	Суммарный расход воды растениями, м³/га	Урожайность семян, т/га	Коэффициент водопо-требления, м³/т
Внесено с удобрениями на 1 га севооборотной площади	весной	осенью	Сумма осадков за веге-тационный период, м³/га	Суммарный расход воды растениями, м³/га	Урожайность семян, т/га	Коэффициент водопо-требления, м³/т
Без удобрений -контроль	2818	1225	2135	3728	2,67	1396,3
N53P54K-	2579	1112	2135	3602	3,04	1184,9

Весной запасы продуктивной влаги в почве при внесении в севообороте в среднем N53P54K- были на 239 м3/га меньше и составили 91,5 % к контролю. Это связано с гем, что удобренные растения предшествующих культур пофебили больше почвенной влаги, чем неудобренные. К концу вегетации подсолнечника в почве под удобренными растениями остаточные запасы продуктивной влаги составили 90,8 ° о по отношеншо к контролю. Суммарный расход воды удобренными растениями за вегетационный период оказался на 126 м3/га меньше, чем неудобренными, а коэффициент водопотребления снизился на 211,4 м3/га, или на 15,2 %. Это еще раз подтверждает широко известное положение, что удобрения способствую!’ более продуктивному использованию почвенных запасов влаги и осадков вегет ационного периода сельскохозяйственными культурами.

Содержание и вынос элементов питания. Внесенные удобрения, улучшая условия питания подсолнечника, способствуют более полному и интенсивному поступлению в растения азота, фосфора и калия и формированию более высокого урожая.

О влиянии удобрений на содержание азота, фосфора и калия в семенах и вегетативной массе растений подсолнечника можно судить по данным табл. 14.

Таблица 14. Влияние удобрений на содержание элементов питания в семенах и вегетативной массе подсолнечника (в %)

Краснодар, ВНИИМК, ср. за 1981-1984 гг.

Внесено	с удобрениями	В семенах			В вегетативной массе
за 16 лет	на 1 га севооборотной площади	N	Р2О5	К2О	N	Р2О5	К2О
Без удобр<	ений — контроль	2,48	1J9	1,00	0,77	0,25	3,25
N 59иР540КбО	N37P34K4	2,51	1.21	1.06	0,76	0,24	3,18
20 т/га навоза + Н?2оРб5оК12О	1,2 т навоза + N45P41K8	2.55	1.20	1,06	0,81	0.27	3,26
N ]2"оРізаі)К9зи	У^РзбКбі	2.57	1.21	1 л	0,81	0,25	3,48

Содержание азота, фосфора и калия как в семенах, так и в вегетативной массе удобренных растений было или равным неудобренным, или незначительно превышало при внесении невысоких норм удобрений в севообороте и под подсолнечник непосредственно. И только при увешічении нормы удобрений до НтдРзбКбі на 1 га севооборотной площади отмечается более высокое содержание калия — в семенах на 4,7-11,1 % и в вегетативной массе растений на 6,7-9,4 % (в относительных величинах). Наименьшие различия выявлены в содержании фосфора.

При внесении удобрений увеличивался вынос с урожаем питательных элементов, однако существенных различий между нормами удобрений выявлено не было (табл. 15).

Таблица 15. Вынос и расход элеліентов питания подсолнечника ___ Краснодар, ВНИИМК, ср. за 1981-1984 гг.

Внесено с удобрениями		Общий вынос, кг/га			Расход на 1 т семян, кг
за 16 лег	на 1 га севооборотной площади	N	Р2О5	К₂О	N	Р2О5	К2О
Без удобрении — контроль		113.1	46,4	226,3	42,6	17,5	84,8
N 59иР54оКбО	N37P34K4	130.0	53,3	2.62,3	43,2	17,8	86,3
20 т/га навоза + N '2оРбЧ)К 120	1,2 т навоза + N45P41K8	132.8	54,2	259,4	44.3	18.2	85,6
N 12Л)Р\|38иК9Хи	М^РвбКбі	138.9	55.2	298,8	46,5	18,6	99,1

Наиболее высокий вынос элементов питания при ежегодном внесении полного минерального удобрения. Разноудобренные растения выносили больше, чем неудобренные. азота на 16,9-25,8 кг/га (14,9-22,8 %), фосфора на 6,9-8,8 кг/га (14,9-19.0 \.) и га.шя на 36.0-72.5 кі/га (15,9-32,0 °..). Увеличение нормы удобрения в севообороте с Нз'РзцКц до Н^РьбКбі способствовало увеличению выноса азота на 8,9 кг/га (6,8 %), фосфора на 1,9 кг/га (3,6 %) и калия на 36,5 кг/га (13,9 %).

Следует отметить, что вынос элементов питания урожаем семян и вегетативной массой подсолнечника довольно значительно варьировал по годам исследований в связи со складывающимися погодными условиями. Более значительный вынос питательных элементов удобренными растениями связан главным образом с их более высоким биологическим урожаем и в меньшей степени с содержанием элементов питания.

Неудобренные растения подсолнечника на образование 1 тонны семян расходовали 42,6 кг азота, 17,5 кг фосфора и 84,8 кг калия. При внесении в севообороте невысоких норм минеральных (N3-P54K4) и сочетание минеральных с органическими (1,2 1 навоза + ИцзРдіКк) удобрениями расход азота увеличился на 1,4-4,0 %, фосфора на 1,7-4,0 % и калия на 0,9-1,8 °о. При увешічении норм удобрений до N79P86K61, в сравнении с контролем, увеличивался расход азота на 9,2 %, фосфора на 6,3 % и калия на 16,9 %. Особенно резко увеличился расход калия при ежегодном внесении полного минерального удобрения, главным образом за счет более высокого выноса этого элемента вегетативной массой подсолнечника.

Урожайность и качество урожая подсолнечника. Внесенные удобрения, оказывая многоегорогшее и весьма существенное влияние на плодородие почвы, положительно действовали и на урожайность подсолнечника.

В 3-й ротации севооборота (1981-1984 гг.) при внесении удобрений урожайность семян подсолнечника выросла на 0,29-0,43 т/га (табл. 16).

Подсолнечник, при систематическом внесении удобрений в севообороте в среднем на 1 га севооборотной площади от N37P34K4 до N79P86K61, слабо реагировал на внесение удобрения непосредственно под него в дозах от N20P30 до N80P120K80 56

н очень хорошо использовал последсйствис удобрений, внесенных под предшествующие культуры и в первую очередь под озимую пшеницу. Последействие N1 ?о.IкоРоо-12о по эффективности не уступало прямому действию удобрений. Так, средняя прибавка урожая подсолнечника от последействия удобрений (0,37 т/га) была даже выше на 0,01 т/га, чем при прямом внесении туков (0,36 т/га). Полученные 4-летние данные свидетельствуют, что при достаточно высоком содержании подвижного фосфора (24,0 мг/100 г и выше по Чирикову), степени подвижности фосфатов 0,080-0,100 мг/л и содержании обменного калия 27,0-29,0 мг/100 г почвы (см. табл. 5-7), которые создаются длительным применением удобрений в севообороте, дополнительное внесение под подсолнечник минеральных удобрений под основную обработку почвы агрономически неэффективно, экономически убыточно. Это необходимо учитыва ть при разработке системы удобрения в севооборо те.

Таблица 16. Влияние удобрений на урожайность семян подсолнечника

Краснодар, ВНИИМК, ср. за 1981-1984 гг.

Внесено с удобрениями		Урожайность семян, т/га					Прибав-каурожая, г/га
за 16 лет	в том числе под подсолнечник в 3-й ротании	1981 г.	1982 г.	1983 г.	1984 г.	сред-। іее	Прибав-каурожая, г/га
Без удобрений - контроль		7 уз	2.93	2.37	2.66	2.67	0
N >9і)Р>4()Кбі)	N 4()Рб1)	2.82	3.39	2.75	3.13	3.02	0,35
20 г/га навоза + X~2оРб5оК i 2и	последействие X 12()Р9и	3.09	3.49	2.72	2.94	3.06	0.39
N W()P92oKitii)	NsoP12O	2.88	3.60	2.65	3.06	3.05	0,38
N ^РбьоКо	последействие N кчиР12()	3.13	3.57	2.63	3.05	3.10	0.43
N )09i)Р1 1"оКі2О	Х2иРзо	2.76	3.61	2 7³	3.05	3.04	0.37
N 9^!)P"9()K1XU	последействие N ізиІХо	2.91	3.26	2.59	3.07	2,96	0.29
N 12'oPl38()K9Hi)	N 3()P12oKa	2.86	3,53	2.67	3.02	3.02	0,35
HCP05		0.23	0.25	0.18	0.10	0.18

Анализ применения удобрений за 2 и 3-ю ротации севооборота, созданный уровень фосфорного и калийного питания в пахотном слое почвы и полученная урожайность подсолнечника в среднем за эти ротации показали, что повышение нормы удобрений с N49P45K5 до NiioPusKs: не приводило к существенному росту урожайности (табл. 17).

Таблица 17. Урожайность подсолнечника в зависимости от норм «несения удобрений и показателей почвенного плодородия

Краснодар, ВНИИМК, ср. за 1973-1976, 1981-1984 гг.

Урожайность семян, г/га	Внесено с удобрениями ?а 8леч в среднем на 1 га севооборотной площади	Показатели плодородия почвы
Урожайность семян, г/га		содержание подвижных • фосфатов. мг/100 г	подвижность фосфатов, мг/л	содержание обменного калия. мг/100 г
2.66	N оРиКо	20.6	0.066	27.7
2.94	Х19Р4>К^	24.7	0.086	27.3
2.98	2.5 1 навоза 4- N опР5дКіи	23.9	0.100	28.2
3.00	М^Р^Кли	24.5	0.079	28.3
2.99	N ЫбР1 l?Ks2	25.8	0 J 03	29.3
НС Рю 0.18

К третьей ротации, в сравнении с первой, общин уровень урожайности семян без внесения удобрений снизился с 2,74 до 2,67 т/га, а при внесении удобрений в разных нормах увеличился на 0,11 г/га при внесении N20P30, на 0,2 3 т/га — N40P60, на 0,16 т/га - МкоРыо и на 0,04 г/га — NsuPi^Kso (табл. 18). Существенный прирост урожая получен только при внесении N40P6O и использовании последействия N180P120, внесенных под предшествующую озимую пшеницу. Прибавка урожая составила 0,23 и 0,20 т/га соответственно при уровне существенности 0,18 т/га.

Средняя урожайность семян при внесении удобрений в севообороте составила: в первой ро тации 2,90 т/га (2,79-2,98 т/га), во второй — 2,92 т/га (2,86-2,96 т/га) и в третьей -- 3,04 г/га (2,96-3,10 т/га), что превышало урожайность в контроле на 0,16; 0,28 и 0,37 г/га соответственно.

Таким образом, при содержании подвижных фосфатов 24,0 мг/100 г и выше и подвижноегн их 0,090-0,100 мг/л, содержании обменного калия 27,0 мг/100 г почвы п выше удобрения непосредственно под подсолнечник вносить под зябь нецелесообразно. При таких уровнях обеспеченности почв фосфором и калием можно без дополни тельных за трат на удобрения получа ть урожайность семян подсолнечника около 3,0 т/га, что составляет около 75-80 ° о его потенциальной семенной продук-гивности.

Таблица IS. Урожайность подсолнечника по ротациям севооборота в зависимости от норм внесения удобрений

Краснодар, ВНИИМК, 1965-1984 гт.

Внесено нод подсолнечник в ротацию			Урожайность семян в ротации, т/га
первую (1965-1968 п .)	вторую (1973-1976 гт.)	третью (1981-1984 гт.)	первую (1965-1968 гг.)	вторую (1973-1976 гг.)	третью (1981-1984 гг.)
Без удобрений — контроль			2,74	2.64	2,67
N Q.P20	N зиРаи	NjoPbo	2.79	2.86	3,02
N ^о Рье	N зоРыі	последейечвне N120Р90	2 92	2,89	3.06
N soPiun	N30P90	N80P120	2,89	2.94	3.05
6U)P^	последейечвне N 180 Pl 20	последействие N180P120	2.90	2.94	3.10
N-0P120	NtoPw	N20P30	2.93	2.95	3,04
N 90 РбО	последейечвне N150P90	последействие N150Р90	2.92	2.94	2.96
N-dPijnKou	N ооР^иКбо	NtuPmiKsu	2.98	2.96	3.02
НСИк			0.12	0.18	0,18

Полученные в стационарном опыте данные подтверждаются и другими исследованиями ВНИИМК (В.П. Суслов, 1980; А.И. Лукашев, Н.М. Тишков, А.А. Лукашев, 1984).

При внесении удобрений улучшаются показатели структуры урожая подсолнечника. Так, .диаметр корзинки увеличился на 4,0-12,5 % продуктивная площадь корзиики - на 9,0-29,3 % и масса 1000 семян - на 3,9-6,5 % в зависимости от нормы внесения удобрений. Наибольшими диаметр корзинки и продуктивная площадь корзинки о тмечены при внесении под подсолнечник N80P120K80, а масса 10 00 семян — при N20P3U И NsoPco.

Известно, что внесенные удобрения способствуют снижению масличностн семян подсолнечника. И в наших исследованиях, на примере данных 3-й ротации севооборота, о тмечено снижение масличностн от удобрений на 1,6-2,8 % (табл. 19).

Дозы удобрений N20P30 и N40P60 в равной мере снижали масличность семянок (на 2,1-2,2 ° о), увеличение нормы до NsoPi2O и NsoPnoKso снизило масличность еще на 0,6-0,7 %, Кроме отмеченного прямого действия удобрений на снижение маслич-ности семянок, содержание жира уменьшилось также на 1,6-1,9 % при внесении под предшествующую озимую пшеницу N нолхоРтзо.

Таблица 19. Влияние удобрений на лшсличностъ селіян и сбор лшела

Краснодар, ВНИИМК, 1981-1984 гг.

Внесено под подсолнечник	Масличность семян, %					Сбор масла, т/га,
Внесено под подсолнечник	1981 г.	1982 г.	1983 г.	1984 г.	среднее	1981 г.	1982 г.	1983 г.	1984 г.	среднее
Веч удобрений контроль	53,0	57,9	57,3	55,0	55,8	1,31	1,53	1 2?	1,32	1.34
КлоРьо	50.4	56.0	54,5	53.6	53,6	1,28	1,71	1,35	1,51	1.46
последействие N120Р90	51.2	55.3	54.8	54.1	53.9	1.42	1.74	1.34	1.43	1.48
NkdPcd	51.1	54.0	54.1	52,6	53.0	1,32	1.75	1.29	1,45	1.45
иоследейсгвие N 1Х0Р120	52.3	54.9	56.5	53.2	54.2	1.47	1,76	1.33	1,46	1.50
N20P30	52,5	54.8	54.6	52.9	53,7	1,30	1.78	1.34	1,45	1,47
иоследейсгвие N150Р90	51,0	54.2	54,3	53.3	53.2	1,34	1.59	1,26	1,47	1.42
N хиР120Куо	51.5	54.1	54,3	52.2	53.0	1,32	1.72	1.30	1.42	1.44
НСР^					1.0					0,07

Сбор масла, как производное урожайности семян и их масличности, при внесении удобрений непосредственно под подсолнечник или предшествующую подсолнечнику озимую пшеницу увеличивался в 3-й ротации на—0,08-0,16 т/га, или на 6.0-11,9 ° о. Причем, существенных различии от прямого действия удобрений или их последействия не было выявлено. Это доказывает, что при правильно построенной системе удобрения в севообороте, когда создаются оптимальные агрохимические параметры почвенного плодородия, дополнительное внесение минеральных удобрений под подсолнечник не всегда целесообразно, а с экономической точки зрения может быть и убыточным.

Внесенные в севообороте и под подсолнечник удобрения не оказали существенного влияния на содержание белка в семенах подсолнечника, но его сбор, за счег более высокой урожайности удобренных растений, увеличился в сре;щем за 3 года на 0,04-0,07 т/га, шш на 12,5-21,9 %, что может положительно сказаться на ценности подсолнечного жмыха или шрота (табл. 20).

Таблица 20. Содержание и сбор белка в зависиликти от внесенных удобрений

Краснодар, ВНИИМК, 1982-1984 гг.

Внесение под подсолнечник	С о дер ж а и 11 е б ел к а. ° о				Сбор бе.		лка. т/га
Внесение под подсолнечник	1982 I.	1983 г.	1984 г.	среднее	1982 г.	1983 г.	1984 г.	среднее
Вез удобрений кот роль	13.6	14.5	13.8	14,0	035	0.30	0,32	0,32
	14.8	14.2	14.0	14.3	0,44	0,34	0,38	0,39
Последействие N120Р90	14.2	13.9	13.7	13.9	0.44	0.33	0,35	0.37
N20P3O	14.3	14.1	14.0	14.1	0.45	0,34	0,38	0,39
Иоследейсгвие N 15пР9и	14.0	13.6	13.8	13.8	0,40	0,31	0,37	0,36
NxoP12oKxo	14.0	14.1	14.3	14,1	0,44	0.33	0,38	0,38
НСРоз				0,8				0,03

1 аким ооразом, внесенные минеральные удоорсния снижали масличность семян, не влияли на содержание белка, но за счет более высокой урожайности семян значительно увеличивали сборы масла и белка.
2. При внесении удобрений содержание нитратного азота весной увеличилось в горизонте 0-100 см в 2,1 раза, 101-200 см — в 2,8 раза и в горизонте 0-200 см — в 2,4 раза, а суммы шпратного и аммонийного азота — в 1,4; 1,6 и 1,5 раза соответственно, в сравнении с неудобренным контролем. Количество аммонийного азота при внесении удобрений уменьшилось на 5,6-8,0 °Ь.
3. Нитратный азол интенсивно используется растениями подсолнечника из всего 2-метрового слоя почвы, но относительно больше он потребляется из слоя 0-100 см неудобренными, а из слоя 101-200 см - удобренными растениями. Зона максимального поглощения нитратов располагается до глубины 160 см.
4. Наиболее значительные изменения в содержании общего фосфора в почве при внесении удобрений произошли в верхнем слое. В горизонте 0-20 см его количество увеличилось на 210-290 мг/кг почвы, в 21-40 см — на 100-170, 41-60 см — на 40-140 и в слое 0-60 см - на 100-170 мг/кг почвы.
5. Оі внесения удобрений содержание подвижных фосфатов выросло в слое 0-2 0 см на 6 2,0-81,0 мг/кг почвы (3 5,0-45,8 ° о), в слое 21-40 см — на 12,0-43,0 (7,4-26,7 ° о), в слое 41-60 см — на 1,0-25,0 (0,7-17,7 %), а в слое 0-60 см — на 17,6-41,3 мг/кг почвы (I 1,0-25,9 ° о), із сравнении с исходными данными (в ср. за 1964-1967 гг.).
6. Подвижность фосфатов при внесении удобрений возросла в целом в горизонте 0-60 см на 12,2-57,1 %. Особенно большие различия отмечены в пахотном слое почвы (0-20 см). В зависимости от насыщения севооборота удобрениями этот показа тель вырос на 19,7-56,1 ° о. В слое 21-40 см количество подвижных фосфатов выросло только при внесении органоминерального (на 76,1 %) и полного мине-ральноі о (на 47,8 %) удобрений.
7. В сравнении с исходными данными (1964-1967 гг.) содержание обменного калия в слое 0-60 см уменьшилось в контроле на 24,4 мг/кг (8,6 ° о), а при внесении удобрений — о т 20,0 до 28,0 мг/кг почвы (на 7,1-9,9 %). Наиболее значительно количество обменного калия уменьшилось в слое 41-60 см - на 37,0-45,0 мг/кг, или на 12,9-15,7 ° о. Внесение полного минерального удобрения (№уР8бКбі на 1 га севообо-ротной площади) способетвовало незначительному накоплению этого элемента только в пахо тном слое почвы (на 4,0 мг/кг, или на 1,4 %).
8. Дли тельное применение удобрений в севообороте вызвало изменение физико-химических свойств выщелоченного чернозема в сторону подкисления, уменьшения обменных оснований и степени насыщенности почв основаниями. В пахотном слое почвы pH соя снизилась с 6,2 до 4,8-4,9 ед. (на 21,0-22,6 %), гидролитическая кислотность (Нг) увеличилась на 1,3-2,2 мг-экв. на 100 г почвы (на 31,0-52,4 ° о), сумма обменных оснований (S) уменьшилась на 5,2-6,3 мг-экв. на 100 г почвы (на 15,8-19,1 ° о), а степень насыщенности почвы основаниями снизилась на 5,2-⁷,9 ¹¹ о в зависимости от насыщения севооборота удобрениями. Такая же закономер-
ность в изменении физико-химических свойств почвы отмечается и в подпахотных горизонтах, хотя и в меньшей степени. Это свидетельствует о перемещении кальция и магния за пределы изученного 60-сантиметрового слоя почвы.
9. За 16 лет исследований содержание гумуса, в зависимости от количества внесенных в севообороте удобрений, уменьшилось в пахотном слое на 0,38-0,44 %, в слое 21-40 см на 0,51-0,5 7 %, в слое 41-6 0 см на 0,45-0,5 5 % и во всем горизонте 0-60 см на 0,47-0,51 %. В сравнении с неудобренным контролем, более интенсивная минерализация гумуса происходила в горизонте 41-60 см.
10. Применение удобрений в умеренных и повышенных нормах способствовало снижению численности бактерий, актиномицетов и интенсивности “дыхания” почвы, но увеличивало количество грибов, нитрифічкационную способность почвы, содержание свободных аминокислот и разложение клетчатки в пахотном слое. Общая биол ОІ и ческа я активность при этом замедляется.
11. При внесении удобрений запасы продуктивной влаги в 2-метровом слое почвы были ниже, чем в неудобренном контроле весной на 23,7 мм (9,2 ⁰ о) и осенью - на 1 1,3 мм (10,2 %). Неудобренные растения более равномерно использовали влагу по всему профилю почвы, чем удобренные. Последние особенно интенсивно расходовали запасы почвенной влаги из слоя почвы 141-200 см (на 7,9 % больше неудобренных рас гений), что свидетельствует о более глубоком развитии корневой сис гемы при внесении удобрений.
12. При внесении удобрений, за счет более высокой урожайности семян и вегетационной массы, увеличивался вынос с урожаем азота на 16,9-25,8 кг/га (14,9-22,8 ° о), фосфора на 6,9-8,8 (14,9-19,0 %) и калия на 33,1-72,5 кг/га (14,6-32,0 ° о), а расход их на формирование 1 тонны семян вырос: азота на 0.6-3,9 кг (1,4-9,2 %), фосфора на 0,3-1,1 (1,7-6,3 ° о) и калия на 0,8-14,3 кг (0,9-16,9 ° о) в зависимости от количест ва внесенных в севообороте удобрений.
13. При систематическом внесении удобрений в севообороте, в среднем на 1 га севооборотной плошали от Мз-РззКз до Н^РзбКбі, подсолнечник слабо реагировал на непосредственное внесение под него доз от №)Рзо др-КкоР^оКко и очень хорошо использовал последействие внесенных под предшественник озимую пшеницу ПшыкііР^і-пі-. Если при прямом внесении удобрений урожайность повышалась в среднем на 0,36 т/га, то на последействии — на 0,37 т/га.
14. При уровне содержания подвижных фосфатов 24,0 мг на 100 г почвы и выше, обменного калия 27,0 мг на 100 г и выше и подвижности фосфатов в пределах 0,09-0,10 мг/л и выше вносить удобрения под подсолнечник под основную обработку почвы (под зябь) нецелесообразно.
15. Вносимые под подсолнечник непосредственно иші в севообороте под предшествующие культуры удобрения способствуют снижению масличности семянок до 2,1-2,2 %, однако сбор масла увеличивается на 0,08-0,16 т/га, иші на 6,0-11,9 %, а сбор белка — на 0,04-0,07 т/га, или на 12,5-21,9 %.

Вьі^о()ы. 1. Ежегодное применение удобрений и использование послеуборочных остатков в зернопропашном севообороте с масличными культурами за 16 лет привело к обогащению пахотного слоя (0-20 см) выщелоченного чернозема иод подсолнечником общим азотом на 210-270 мг/кг почвы и слоя 0-60 см на 130-190 мг/кг почвы.

К концу вегетации подсолнечника содержание нитратов достигло в слое 0-100 см - 69,4 ° о, 101-200 см — 74,4 0 о и в слое 0-200 см — 72,0 ° о от весеннего количества. Наименьшее количество нитратного азота обнаружено в слое 41-160 см, где его осталось всего от 13,8 до 29,0 ° о от весенних запасов.

Длительное применение удобрений привело к изменению гуппового состава гумуса не только в пахотном слое почвы, но и по профилю до глубины 100 см. Если без внесения удобрений отношение гуминовых кислот (ГК) к фульвокислотам (ФК) было больше единицы, то при использовании минеральных удобрений в умеренных нормах оно составило 0,5-0,8, повышенных - было равным 1,1 только в слое 0-40 см, а при применении органоминеральной системы - было больше единицы в слое 21-60 см.

Удобренные растения более рационально использовали влагу на формирование урожая семян. Коэффициент в о до потребления при внесении удобрений уменьшился на 21 Е4 м3/т семян, или на 15,2 %.

Особенно сильно увеличился расход азота, фосфора и калия при ежегодном внесении полного минерального удобрения (в среднем М^РвбКбі на 1 га севооборотной площади), главным образом за счет более высокого выноса питательных веществ урожаем вегетативной массы растений.

При таких уровнях обеспеченноети почв фосфором и калием можно получать, без дополни тельных затрат на удобрения, урожайность подсолнечника порядка 2,9-3J т/га, что составляет около 75-80 % его потенциальной семенной продуктивное п г

Статья научная