Влияние особенностей динамики запасов подвижных форм азота в серой лесной почве и применения удобрений на урожайность овса при различных погодных условиях

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В длительном полевом опыте на серых лесных почвах Владимирского ополья изучено влияние минеральных удобрений и последействия навоза крупного рогатого скота, их взаимодействия на урожайность овса, идущего 2-й культурой после занятого пара, и динамику подвижных форм азота при различных погодных условиях. Установлена определяющая роль азота аммиачной селитры в составе NPK и последействия навоза крупного рогатого скота в повышении урожайности овса. Результаты исследования свидетельствовали о питании культуры преимущественно нитратной формой азота. Между запасами N-NO3 в слое почвы 0–40 см, формирующимися в результате трансформации азота почвы и удобрений до всходов овса, и его урожайностью выявлена высокая степень взаимосвязи (0.981 > R2 > 0.787). Определены влияние удобрений и погодных условий на формирование запасов нитратного азота в фазах роста и развития овса и их динамика, обеспечивающая достижение высокой урожайности зерна и его качества. В зависимости от погодных условий и систем удобрения рассчитаны коэффициенты использования N-NO3, формируемого за вегетационный период овса, на вынос азота зерном (40.7–66.6%), зерном и соломой (58.3–75.0%), зерном, соломой и пожнивно-корневыми остатками (71.2–88.6%). В удобренных азотом вариантах в среднем на 4-х уровнях последействия навоза (0, 40, 60 и 80 т/ га) наиболее высокими они были при применении одинарной дозы N40P40K40, при применении двойной дозы N80P80K80 – существенно снижались. В среднем на 4-х уровнях внесения минеральных удобрений (0, Р40К40, N40P40K40 и N80P80K80) коэффициенты использования образованного за вегетацию N-NO3 при последействии навоза 60 т/га были максимальными. При сочетании N80P80K80 с последействием органических удобрений 80 т/га возможны наиболее высокие потери N-NO3 из-за денитрификации и вымывания.

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в основе представлений о питании растений подвижными формами азота (аммонийным и нитратным) существует мнение о равноценности этих форм [1, 2]. Однако в ряде работ выявлено, что на среднесуглинистых серых лесных почвах Владимирского ополья [3, 4], легко- и среднесуглинистых почвах Ярославской области [5, 6] происходит интенсивное поглощение ионов аммония почвенным поглощающим комплексом (ППК). В жидкую фазу почвы переходит лишь небольшая доля (несколько процентов от общего его содержания, вытесняемого 1 М раствором KC1). Переходящий в жидкую фазу аммонийный азот подвергается нитрификации, и образовавшиеся нитраты в основном участвуют в питании растений.

Цель исследования – изучение влияния органических и минеральных удобрений и погодных условий на урожайность овса, идущего после последействия занятого пара после яровой пшеницы, динамики запасов нитратного и аммонийного азота в слое почвы 0–40 см; формирования запасов N-NO3 в фазах роста и развития культуры и за вегетацию и их использования.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проводили в 4-й ротации 7-польного севооборота: занятый пар–яровая пшеница–овес с подсевом многолетних трав (клевер + тимофеевка)–травы 1-го года пользования–травы 2-го года пользования–яровая пшеница–ячмень на 3-й культуре после занятого пара. Стационарный опыт был заложен в 1991–1993 гг. в 3-х закладках (полях) [6].

Почва опытных полей – серая лесная среднесуглинистая со следующей исходной характеристикой пахотного слоя: содержание гумуса – 2.6– 3.7%, рНКС1 5.1–5.5; гидролитическая кислотность (Нг) – 3.2– 3.5, сумма поглощенных оснований – 19.4– 22.4 мг- экв/100 г, содержание подвижного фосфора (по Кирсанову) – 130–200, обменного калия (по Масловой) – 150–180 мг/кг почвы.

В начале 1-й ротации было проведено известкование по полной гидролитической кислотности. На его фоне изучали влияние различных доз подстилочного навоза КРС (0, 40, 60 и 80 т/га), который вносили после уборки однолетних трав на сено, и влияние ежегодного применения минеральных удобрений (0, РК, NPK, 2NPK), их сочетания на урожайность полевых культур, изменение агрохимических и химических свойств серой лесной почвы. В 4-й ротации исследования вели после последействия известкования, проведенного в 1-й ротации, и органических удобрений (4-я ротация). В опыт был введен и вариант абсолютного контроля (без извести и удобрений).

Под овес применяли следующие дозы минеральных удобрений: Р40K40, N40P40K40 и N80P80K80 (двойная доза).

В качестве минеральных удобрений использовали Nаа, Рсг, Kх. Фосфорно-калийные удобрения вносили осенью под основную обработку почвы, азотные – весной под предпосевную культивацию.

Агрохимические анализы почвы выполняли по методикам, изложенным в работе [7]. Статистическую обработку результатов проводили с использованием программ STAT VIUA и EXCEL.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Погодные условия вегетационных периодов 2016–2018 гг. сильно различались. В 2016 г. в мае за 1-ю и 2-ю декады выпало всего 8.6 мм осадков, за 3-ю – 26.9 мм. В конце июня и 1-й декаде июля до фазы выметывания метелки увлажнение почвы было невысоким, что снижало в ней активность микробиологических процессов. Последние возросли к периоду уборки овса. Гидротермический коэффициент по Селянинову (ГТК) за период от 3-й декады апреля по 1-ю декаду сентября составил 1.28 [6]. За май–июль выпало 151 мм осадков.

В 2017 г. за период с мая до 3-й декады июля осадки выпадали регулярно и обеспечивали высокую активность почвенной микрофлоры и быстрые развитие и рост овса. ГТК за теплый период составил 1.79, осадки за май–июль – 280 мм.

Наиболее неблагоприятно сложились условия увлажнения в 2018 г. Майские осадки обеспечили хорошие условия для роста и развития овса и высокую активность почвенной микрофлоры в начале вегетации. В конце июня и начале июля из-за острозасушливых условий к периоду выметывания овса активность почвенной микрофлоры резко снизилась. За май–июль осадки составили 125 мм. Недостаток влаги в почве овес в определенной мере компенсировал из-за поглощения ее из глубоких слоев. Процессы биологической активности в почве заметно возобновились лишь к концу созревания культуры (ГТК = 0.79) (табл. 1).

 

Таблица 1. Использование влаги овсом за 2016–2018 гг.

Вариант

Запасы влаги в 1-метровом слое почвы, мм

Осадки вегетационного периода, мм

Общий расход влаги, мм

Урожайность,

ц з. е./га

Коэффициент водопотребления,

мм/ц з. е.

Использование влаги из слоя почвы 40– 100 см, мм

исходные

после уборки

Овес с подсевом многолетних трав, поле № 1 (2016 г.)

Известкование (фон)

281

220

201

262

30.1

8.7

56.1

Ф + навоз 60 т/га

283

216

201

268

31.8

8.4

54.3

Ф + Нав60 + N40Р40K40

273

221

201

253

36.8

6.9

61.0

Ф + Нав60 + N80Р80K80

279

218

201

262

37.7

6.9

61.4

Овес с подсевом многолетних трав, поле № 2

Известкование (фон)

314

286

256

284

32.7

8.7

24.9

Ф + навоз 60 т/га

325

272

256

309

39.6

7.8

42.1

Ф + Нав60 + N40Р40К40

321

257

256

320

48.5

6.6

46.9

Ф + Нав60 + 80Р80K80

322

252

256

326

50.6

6.4

53.1

Овес с подсевом многолетних трав, поле № 3

Известкование (фон)

273

213

127

187

26.7

7.0

41.6

Ф + навоз 60 т/га

277

202

127

202

31.9

6.3

47.1

Ф + Нав60 + N40Р40K40

277

211

127

193

39.3

4.9

56.2

Ф + Нав60 + N80Р80K80

272

210

127

189

40.4

4.7

45.5

Примечания. Нав – навоз. То же в табл. 2, 4–13. Нумерация вариантов та же в табл. 2, 4–13.

 

Наибольшее количество влаги из слоев почвы 40– 100 см (41.6–61.4 мм) овес потреблял в годы с недостаточным выпадением осадков (2016 и 2018 гг.), а также при применении азотных удобрений в 2017 г. По сравнению с фоном известкования полное минеральное удобрение в сочетании с последействием дозы навоза КРС 60 т/га снижало расход влаги на создание 1 ц з. е. с 7.0–8.7 до 4.7–6.9 мм.

Последействие известкования по сравнению с контролем не способствовало росту урожайности зерна овса. В годы исследования в вариантах без применения азотных минеральных удобрений и навоза КРС урожайность зерна овса варьировала в небольших пределах: от 26.7 до 33.0 ц з. е./га. Достоверно она не возрастала и от применения фосфорно-калийных удобрений. В среднем за 3 года последействие органических удобрений, в том числе и в сочетании с фосфорно-калийными удобрениями, увеличивало урожайность этой культуры с 29.8 до 32.3–38.7 ц з. е./га. Наиболее высокий прирост урожайности овса отмечен в вариантах применения полного минерального удобрения и сочетания его с последействием органических удобрений: урожайность возрастала с 29.8 до 40.5– 43.6 ц з. е./га (табл. 2).

 

Таблица 2. Влияние удобрений на урожайность овса и их окупаемость по годам

Вариант

Урожайность овса, ц з. е./га

Окупаемость 1 кг д. в. минеральных удобрений,

кг з. е./кг д. в.

2016 г.

2017 г.

2018 г.

Средняя

2016 г.

2017 г.

2018 г.

1. Контроль

29.2

31.4

28.0

29.5

2. Известь (фон)

30.1

32.7

26.7

29.8

3. Р40К40

31.3

33.0

30.5

31.6

1.5

0.4

4.8

4. N40P40K40

35.0

48.6

37.9

40.5

4.1

13.2

9.3

5. N80P80K80

36.4

49.7

38.0

41.4

2.6

7.1

4.7

6. Навоз 40 т/га

31.2

33.2

32.6

32.3

   

7. Навоз 60 т/га

31.8

39.6

31.9

34.4

   

8. Навоз 80 т/га

33.5

41.4

34.6

36.5

   

9. Нав40 + Р40K40

33.3

32.3

32.7

32.8

   

10. Нав40 + N40P40K40

36.0

50.3

39.2

41.8

   

11. Нав40 + N80P80K80

37.4

52.6

40.6

43.5

   

12. Нав60 + Р40К40

33.5

40.8

33.1

35.8

   

13. Нав60 + N40P40K40

36.8

48.5

39.3

41.5

   

14. Нав60 + N80P80K80

37.7

50.6

40.4

42.9

   

15. Нав80 + Р40K40

34.4

45.8

35.9

38.7

   

16. Нав80 + N40P40K40

36.6

50.2

41.3

42.7

   

17. Нав80 + N80P80K80

39.8

50.3

40.6

43.6

   

НСР05, ц з. е./га

2.4

3.4

1.6

2.5

   

Т, %

2.45

2.82

1.59

2.29

   

 

В соответствии с погодными условиями более высокая урожайность культуры была получена в благоприятном по увлажнению 2017 г. в вариантах, удобренных дозами навоза КРС 60–80 т/га (39.6–45.8 против 31.8–35.9 ц з. е./га з. е.) и полным минеральным удобрением (48.5–52.6 против 35.0– 41.3 ц з. е./га)

Окупаемость 1 кг д. в. минеральных удобрений прибавкой зерна овса (кг з. е.) была наиболее высокой при применении одинарной дозы N40P40K40. Она варьировала от 4.1 до 13.2 кг з. е. и была максимальной в благоприятном по увлажнению 2017 г.

Определяющее влияние на урожайность овса оказало применение азота в составе минеральных удобрений и последействие навоза КРС. В среднем за 3 года на их влияние приходилось 93.7% вариации, а с учетом взаимодействия – 96.9%, на влияние фосфорно-калийных удобрений – ≈1.2% (табл. 3).

 

Таблица 3. Математические зависимости влияния удобрений на урожайность овса в годы исследования (у, з. е. ц/га)

Год исследования

Уравнение взаимосвязи, n = 17

R2

2016

у = 30.2 + 0.038х1 + 0.050х2 – 0.031х3

0.936

у = 29.8 + 0.037х1 + 0.111х2 + 0.041х3 – 0.0009х22

0.977

2017

у = 34.2 + 0.083х1 + 0.185х2

0.787

у = 32.2 + 0.54х2 + 0.0014х12 – 0.0037х22 – 0.0026х1х2 + 0.0011х1х3

0.945

у = 32.5 + 0.52х2 + 0.0016х12 – 0.0034х22 – 0.0018х1х2

0.934

2018

у = 29.8 + 0.062х1 + 0.106х2

0.834

у = 27.7 + 0.084х1 + 0.25х2 + 0.071х3 – 0.0023х2 – 0.0007х1х3

0.975

2016–2018

у = 31.6 + 0.062х1 + 0.122х2

0.859

у = 29.6 + 0.080х1 + 0.299х2 + 0.038х3 – 0.0022х22 – 0.0008х1х2

0.981

у = 30.2 + 0.083х1 + 0.314х2 – 0.002х22 – 0.0009х1х2

0.969

у = 31.1 + 0.060х1 + 0.278х2 – 0.0021х22

0.937

Примечание. 80 > х1 > 40 – последействие доз навоза, т/га, 80 > х2 > 40 – действие доз азота (NH4NO3), 80 > х3 >40 – действие фосфорно-калийных удобрений в расчете на Р2О5, кг/га.

 

В среднем за 2016–2018 гг. последействие азота в составе навоза КРС от действия азота в составе минеральных удобрений составило 11.6% (0.062 : 4.4 : 0.122 × 100, где 4.4 – содержание азота в 1 т навоза).

Приведены данные динамики содержания нитратного и аммонийного азота в слое почвы 0–40 см за 2016–2018 гг. Наиболее высокие запасы нитратного азота формировались в фазе всходов (1-й срок), а в фазе выметывания метелки (2-й срок) они были минимальными. В 1-й срок наблюдений по сравнению с фоном известкования они увеличиваются в 2–4 раза при применении азотных минеральных удобрений и при сочетании их с последействием органических. Максимальные размеры запасов нитратного азота в слое почвы 0–40 см достигали 105–177 кг/га (табл. 4).

 

Таблица 4. Влияние удобрений на динамику запасов нитратного азота в почве под овсом в слое 0–40 см по годам и срокам наблюдения, кг/га

Вариант

2016 г.

2017 г.

2018 г.

1-й срок

2-й срок

3-й срок

1-й срок

2-й срок

3-й срок

1-й срок

2-й срок

3-й срок

1

46.8

14.5

24.6

21.0

15.3

24.6

39.4

8.2

18.6

2

51.6

16.3

24.0

21.4

15.4

25.5

37.0

5.7

16.4

3

46.5

13.9

16.3

25.8

15.0

31.9

37.3

6.9

16.6

4

101

17.4

30.7

53.6

19.1

39.6

114

16.5

27.3

5

138

21.2

36.1

78.2

32.2

49.9

145

31.2

33.9

6

46.9

14.1

31.6

38.1

19.1

40.8

37.5

7.0

19.1

7

62.4

15.4

28.2

40.7

26.2

46.9

44.1

7.8

14.0

8

75.7

14.7

37.0

49.8

28.1

53.0

48.1

12.7

35.9

9

56.6

9.1

26.3

46.0

22.9

39.5

53.6

9.1

20.0

10

102

15.8

32.7

65.1

27.5

51.7

110

16.8

23.5

11

152

23.2

34.6

88.1

38.8

56.8

137

23.5

39.6

12

59.9

20.2

36.0

39.9

19.1

34.8

54.2

10.0

21.6

13

104

24.6

36.5

68.7

23.3

44.3

129

14.7

20.2

14

153

20.2

37.5

98.6

34.0

46.9

154

34.2

33.6

15

65.5

14.5

34.8

58.3

21.4

34.6

66.1

15.2

26.9

16

99.4

12.6

33.8

74.0

24.4

66.6

124

23.2

23.9

17

177

41.3

52.9

105

37.0

70.6

167

36.5

40.3

Примечание. 1-й срок – полные всходы, 2-й – выметывание метелки, 3-й – уборка. То же в табл. 5.

 

Запасы аммонийного азота в фазах роста и развития овса в зависимости от уровня интенсификации применения удобрений изменялись в существенно меньшей мере: в зависимости от фазы вегетации – в 1.3–1.5 раза, уровня интенсификации – в 1.2–1.9 раза. Максимальные величины их запасов достигали 85 кг/га (табл. 5).

 

Таблица 5. Влияние удобрений на динамику запасов аммонийного азота в почве под овсом в слое 0–40 см по годам и срокам наблюдения, кг/га

Вариант

2016 г.

2017 г.

2018 г.

1-й срок

2-й срок

3-й срок

1-й срок

2-й срок

3-й срок

1-й срок

2-й срок

3-й срок

1

49.0

59.4

38.7

34.8

36.0

38.1

44.9

54.9

67.8

2

63.2

62.3

47.2

36.4

37.3

46.1

50.4

64.4

55.4

3

56.6

50.3

47.8

38.6

38.9

38.9

49.1

62.8

57.4

4

60.1

53.9

53.9

34.0

54.6

36.3

55.7

61.6

70.6

5

64.0

60.7

65.3

31.7

44.1

40.7

62.5

62.0

66.0

6

47.7

51.3

48.4

45.3

51.0

50.3

49.9

69.1

61.4

7

60.3

64.3

57.8

37.4

58.5

44.8

62.9

65.2

59.6

8

56.6

61.7

62.8

34.6

46.5

49.7

51.0

64.8

81.7

9

48.9

52.5

55.5

39.6

44.8

47.6

55.1

52.6

80.3

10

63.9

57.8

52.2

36.3

62.7

47.5

55.9

70.9

51.0

11

69.3

72.2

45.0

35.7

69.7

42.7

84.3

65.1

63.3

12

51.7

57.9

44.4

37.2

38.9

52.2

44.4

53.4

63.7

13

70.7

56.3

51.4

51.2

47.0

46.9

63.6

62.2

59.6

14

71.3

59.8

55.4

45.2

67.1

61.3

85.4

62.9

68.4

15

61.8

52.4

62.1

45.6

69.2

58.4

51.2

68.8

66.0

16

64.2

59.8

41.6

62.6

68.3

66.3

48.4

73.9

64.9

17

75.0

66.6

50.6

36.6

51.6

42.2

46.5

67.4

65.5

 

Закономерности динамики содержания нитратного и аммонийного азота в почвах под овсом и яровой пшеницы [4] были близкими. В то же время при возделывании яровой пшеницы было показано, что на серых лесных почвах Владимирского ополья, характеризующихся высокой емкостью катионного обмена, аммонийный азот, образующийся в процессе трансформации почвенного азота и внесенный с минеральными удобрениями, активно поглощался ППК. В нитрификации участвовал аммонийный азот, находящийся в жидкой фазе (почвенном растворе). Запасы N-NO3, формирующиеся в процессе нитрификации и полностью находящиеся в жидкой фазе почвы, участвовали в питании яровой пшеницы азотом и определяли величину урожая и его качество. Непосредственное участие N-NН4 в питании этой культуры азотом весьма низкое [4]. Это подтверждено и исследованиями [8–9], в которых для почв с высокой емкостью катионного обмена приведены данные о превышении содержания нитратного азота над аммонийным в десятки раз.

В исследовании динамики содержания нитратного азота в почве под овсом была проведена оценка его образования за вегетацию без учета потерь на денитрификацию и вымывание в более глубокие слои почвы, а также в основных фазах роста и развития культуры [4]. Важно, что перемещающиеся в более глубокие слои почвы нитраты могут быть использованы культурами, т. к. корневые системы, например, овса (табл. 1), проникают до 1-метровой глубины и ниже и потребляют находящуюся там влагу и элементы питания.

Данные об отношении содержания N-NO3 в слое почвы 0–40 см к содержанию N-NН4 в водной вытяжке (1 : 1) [4] подтвердили определяющую роль N-NO3 в питании овса азотом. Они показали, что в среднем для 4-х уровней последействия навоза КРС к фазе всходов это отношение при применении N40P40K40 составляло 44.6, дозы N80P80K80 – 46.5. Это означало, что в 1-м случае доля N-NН4 в жидкой фазе почвы равнялась 2.2% [1 × 100 : (44.6 + 1)]. Без применения азотных удобрений среднее для 4-х уровней последействия органических удобрений указанное отношение варьировало от 19.4 до 23.8, а доля N-NН4 в жидкой фазе почвы – от 4.0 до 4.9% (табл. 6).

 

Таблица 6. Влияние удобрений на отношение содержания N-NO3 в почве к содержанию N-NH4 в водной вытяжке 1 : 1 в слое 0–40 см почвы в фазах всходов и уборки овса в 2018 г.

Доза навоза, т/га

0

РК

NРК

2NРК

Среднее для навоза

Всходы

0

18.7

18.4

49.2

53.6

35.0

40

17.6

20.8

46.4

44.5

32.3

60

18.0

29.2

43.5

44.0

33.7

80

23.4

26.8

39.2

44.0

33.4

Среднее для минеральных удобрениий

19.4

23.8

44.6

46.5

 

После уборки

0

11.7

10.4

17.4

16.1

13.9

40

13.7

10.7

24.0

25.0

18.4

60

10.0

12.2

18.9

21.3

15.6

80

21.5

12.1

17.0

20.5

17.8

Среднее для минеральных удобрений

14.2

11.4

19.3

20.7

 

Примечание. Отношение содержания N-NO3 в почве к содержанию N-NH4 в водной вытяжке 1: 1 в контроле в 1-й срок составило 14.4, после уборки – 15.8.

 

После уборки овса в условиях достаточного увлажнения при применении доз NРК и 2NРК в 4-х вариантах применения навоза КРС средняя доля N-NН4 в жидкой фазе почвы варьировала от 4.6 до 4.9%, а без азота Nаа – от 6.6 до 8.1%. В этом случае трансформация N-NН4 в нитратную форму будет продолжаться. Можно констатировать, что питание овса азотом происходило за счет поглощения им нитратного азота.

Общие размеры формирования запасов N-NO3 в почве под овсом за вегетационный период 2016 г. находили суммированием выноса азота зерном и соломой, пожнивно-корневыми остатками [10, 11] и запасов N-NO3 в слое почвы 0–40 см после уборки. За этот период они варьировали от 120 до 199 кг/га, возрастали от применения одинарной и двойной доз NPK (от 127 на фоне последействия известкования до 149 и 183 кг/га), от доз навоза КРС – до 126– 152 кг/га, сочетания NPK с последействием доз навоза – до 199 кг/га (табл. 7).

 

Таблица 7. Размеры формирования запасов N-NO3 в слое 0–40 см почвы в зависимости от фазы вегетации овса в 2016 г., кг/га

Вариант

Вынос N урожаем

Запасы в фазе уборки

Общие размеры ормирования

Запасы в фазе всходов

Снижение запасов от всходов до выметывния метелки

Вынос N до выметывания метелки

Образование от всходов до выметывания метелки

Образование до выметывания метелки

Образование от выметывания метелки до уборки

Зерно

и солома

Пожнивно-

корневые остатки

1

84.6

16.4

24.6

126

46.8

32.3

43.2

10.9

57.7

68.3

2

86.6

16.8

24.0

127

51.6

353

44.2

8.9

60.5

66.5

3

87.5

16.1

16.3

120

46.5

32.6

44.6

12.0

58.5

61.5

4

101

16.9

30.7

149

101

83.8

51.5

–32.3

101

48.0

5

122

24.9

36.1

183

138

117

62.2

–55.0

138

45.0

6

86.4

15.0

31.6

133

46.9

32.8

44.1

11.3

58.2

74.8

7

85.0

12.7

28.2

126

62.4

47.0

43.4

–3.6

62.4

63.6

8

96.7

17.8

37.0

152

75.7

61.0

49.3

–11.7

75.7

76.3

9

96.9

17.7

26.3

141

56.6

47.5

49.4

1.9

58.5

82.5

10

108

18.8

32.7

160

102

86.2

55.1

–31.1

102

58.0

11

132

29.1

34.6

196

152

128

67.3

–61.2

152

44.0

12

93.5

17.1

36.0

147

59.9

39.7

47.7

8.0

67.9

79.1

13

122

25.3

36.5

184

104

79.8

62.2

–17.6

104

80.0

14

127

27.5

37.5

192

153

132

64.8

–67.6

153

39.0

15

103

18.9

34.8

157

65.5

51.0

52.5

1.5

67.0

90.0

16

101

17.7

33.8

152

99.4

86.8

51.5

–35.3

99.4

52.6

17

123

22.9

52.9

199

177

136

62.7

–73.1

177

22.0

Примечание. Вынос азота до выметывания метелки принят в размере 51% от выноса зерном и соломой овса [2]. То же в табл. 10, 12.

 

К периоду всходов в условиях 2016 г. запасы N-NО3 в слое почвы 0–40 см в вариантах без азотных удобрений (варианты 1–3) изменялись в пределах 46.5–51.6 кг/га, последействия органических удобрений и их сочетания с фосфорно-калийными – 46.9–75.7, в удобренных азотом селитры – 99.4–177 кг/га.

Снижение запасов N-NО3 от всходов до выметывания метелки варьировало от 32.3 до 136 кг/га, повышалось с уровнем интенсификации. За этот период до выметывания метелки был рассчитан вынос азота овсом. По данным [2], он составлял 51% от максимального выноса азота урожаем (зерно + солома). В вариантах 1–3 его величина была больше, чем снижение запасов N-NО3 от всходов до выметывания метелки. Это означало, что к этому периоду растения использовали N-NО3, накопившийся ко времени всходов (для варианта 1–32.3 кг/га) и образовавшийся в результате нитрификации в период от всходов до выметывания (43.2–32.3 = 10.9 кг/га). В вариантах с внесением азотных минеральных удобрений размеры выноса азота до выметывания были меньше, чем снижение запасов N-NО3 от всходов до образования метелки. Следовательно, овес поглощал N-NО3, накопившийся до всходов, т. е. дополнительного образования нитратного азота за этот период не отмечено. Образование N-NО3 до выметывания метелки в этом случае приравнивали к запасам его до всходов. В 2016 г. основная часть запасов N-NО3, образовавшихся до выметывания метелки, была представлена его запасами, сформировавшимися до фазы всходов.

Данные исследования показали, что применение азотных минеральных удобрений резко усиливало нитрификационную активность серых лесных почв в весенний период (до всходов овса). В вариантах 1–3 без азотных удобрений размеры образования N-NO3 до выметывания варьировали от 57.7 до 60.5 кг/га, последействия навоза КРС – от 58.2 до 75.7 кг/га. Они были в 1.7–2.3 раза более низкими, чем от применения азотных минеральных удобрений и сочетания их с последействием навоза КРС (99.4–177 кг/га).

По разнице между общими размерами запасов N-NO3, формируемых за вегетационный период, и образовавшимися до выметывания метелки овса находили размеры образования N-NO3 от выметывания до уборки. В вариантах 1–3 без азотных удобрений, последействия навоза КРС и сочетания его с фосфорно-калийными удобрениями размеры образования нитратного азота до выметывания метелки (57.7–75.7 кг/га) и от выметывания до уборки были сравнительно близкими (61.5–68.3 кг/га). В вариантах с применением азотных удобрений и сочетания их с последействием навоза размеры образования N-NO3 от выметывания до уборки были в несколько раз более низкими, особенно при применении двойной дозы NPK.

В табл. 8 и 9 представлены данные выноса азота элементами урожая овса и коэффициенты использования ими общих размеров формируемого за вегетационный период запаса N-NО3. С повышением уровня интенсификации зерно овса выносило от 58.4 до 86.7 кг азота/га, зерном и соломой – 84.6–123, зерном, соломой и пожнивно–корневыми остатками (ПКО) – 97.8–146 кг/га.

 

Таблица 8. Вынос азота элементами урожая овса (кг/га) и коэффициент использования ими общих запасов N-NО3, образованного за вегетационный период в 2016 г., %

Вариант

Зерно

Зерно + + солома

Зерно + солома + + ПКО

Накопление азота за вегетацию

КИ1

КИ2

КИ3

кг/га

%

1. Контроль

58.4

84.6

101

126

46.3

67.1

80.1

2. Известь

59.8

86.6

103

127

47.1

68.2

81.1

3. Р40K40

61.4

87.5

104

120

51.2

72.9

86.7

4. N40Р40K40

74.0

101

118

149

49.7

67.7

79.2

5. N80Р80K80

82.4

122

147

183

45.0

66.7

80.3

6. Навоз 40 т/га (Нав40)

62.4

86.4

101

133

46.9

65.0

75.9

7. Нав60

64.7

85.0

97.8

126

51.3

67.5

77.6

8. Нав80

68.3

96.7

114

152

44.9

63.6

75.0

9. Нав40 + Р40K40

68.6

96.9

115

141

48.6

68.7

81.6

10. Нав40 + N40Р40K40

78.3

108

127

160

48.9

67.5

79.4

11. Нав40 + N80Р80K80

85.6

132

161

196

43.7

67.3

82.1

12. Нав60 + Р40K40

66.2

93.5

111

147

45.0

63.6

75.5

13. Нав60 + N40Р40K40

81.0

122

147

184

44.0

66.3

79.9

14. Нав60 + N80Р80K80

83.4

127

150

192

43.4

66.1

78.2

15. Нав80 + Р40K40

72.7

103

122

157

46.3

65.6

77.7

16. Нав80 + N40Р40K40

72.7

101

119

152

47.8

66.4

78.3

17. Нав80 + N80Р80K80

86.7

123

146

199

43.6

61.8

73.4

Примечание. КИ1 – коэффициент использования общих запасов нитратного азота на вынос азота основной продукцией, КИ2 – зерном и соломой, КИ3 – зерном, соломой и пожнивно-корневыми остатками (ПКО). То же в табл. 9.

 

Таблица 9. Влияние удобрений на коэффициенты использования общих запасов нитратного азота, накапливаемых за период вегетации, на вынос азота элементами урожая овса в 2016 г.,%

Доза последействия навоза, т/га

Минеральные удобрения

Среднее для навоза

Изменение

0

РK

NPK

2 NPK

Коэффициент использования на вынос азота зерном (КИ1)

47.1

51.2

49.7

45.0

48.2

40

46.9

48.6

48.9

43.7

47.0

–1.2

60

51.3

45.0

44.0

43.4

45.9

–3

80

44.9

46.3

47.8

43.6

45.6

–2.6

Среднее для минеральных удобрений

47.6

47.8

47.6

43.9

  

Коэффициент использования на вынос азота зерном и соломой (КИ2)

68.2

72.9

67.7

66.7

68.9

40

65.0

68.7

67.5

67.3

67.1

–1.8

60

67.5

63.6

66.3

66.1

65.9

–3.0

80

63.6

65.6

66.4

61.8

64.4

–4.5

Среднее для минеральных удобрений

66.1

67.7

67.0

65.5

  

Коэффициент использования на вынос азота зерном, соломой и пожнивно-корневыми остатками (КИ3)

81.1

86.7

79.2

80.3

81.8

40

75.9

81.6

79.4

82.1

79.8

–2.0

60

77.6

75.5

79.9

78.2

77.8

–4.0

80

75.0

77.7

78.3

73.4

76.1

–5.7

Среднее для минеральных удобрений

77.4

80.4

79.2

78.5

  

Примечание. Коэффициент использования общих запасов N-NО3 за период вегетации в абсолютном контроле составлял на вынос азота зерном 46.3%, зерном и соломой – 67.1, зерном, соломой и пожнивно-корневыми остатками – 80.1%.

 

Коэффициент использования накапливаемого азота зерном овса варьировал от 43.4 до 51.3, зерном и соломой – 61.8 до 72.9, зерном, соломой и ПКО – от 75.0 до 86.7%. В среднем для 4-х уровней применения навоза КРС (0, 40, 60 и 80 т/га) коэффициент использования формируемого за вегетацию азота при применении фосфорно-калийных удобрений составил 47.8, одинарной дозы NPK – 47.6, двойной дозы NPK – 43.9%. Применение одинарной дозы NPK было наиболее эффективным, т. к. оно по сравнению с РK-удобрениями обеспечивало более высокую продуктивность овса (табл. 2). Доза N40P40K40 была наиболее эффективной и по влиянию на коэффициент использования образуемого N-NО3 на вынос азота зерном и соломой, зерном, соломой и ПКО. Наименьшие коэффициенты использования формируемых запасов N-NО3 на вынос азота зерном и соломой (61.8%), зерном, соломой и ПКО (73.4%) установлены при сочетании двойной дозы NPK с последействием навоза КРС 80 т/га. В последнем случае в почве оставалась как большая доля (табл. 9), так и абсолютное количество не связанного биологически N-NО3 (табл. 4), что предопределяло более высокие потери азота за счет денитрификации и вымывания.

В мае 2017 г. по сравнению с 2016 и 2018 г. температура воздуха была более низкой на 3.6–3.7°C. Это заметно снизило нитрификационную активность серой лесной почвы и уменьшило запасы N-NО3 в слое почвы 0–40 см в фазе всходов (табл. 4, 9, 10).

 

Таблица 10. Размеры формирования запасов N-NO3 в слое 0–40 см почвы в периоды вегетации овса в 2017 г., кг/га

Вариант

Вынос N урожаем

Запасы в фазе уборки

Общие размеры ормирования

Запасы в фазе всходов

Снижение запасов от всходов до выметывния метелки

Вынос N до выметывания метелки

Образование от всходов до выметывания метелки

Образование до выметывания метелки

Образование от выметывания метелки до уборки

Зерно

и солома

Пожнивно-

корневые остатки

1

76.3

15.0

24.6

116

21.0

5.7

38.9

33.2

54.2

61.8

2

77.1

14.1

25.5

117

21.4

6.0

39.3

33.3

54.7

62.3

3

77.4

14.0

31.9

123

25.8

10.8

39.5

28.7

54.5

68.5

4

124

19.3

39.6

183

53.6

34.5

63.2

28.7

82.3

101

5

167

33.9

49.9

251

78.2

46.0

85.2

39.2

117

134

6

86.2

18.2

40.8

145

38.1

19.0

44.0

25.0

63.1

81.9

7

105

17.8

46.9

170

40.7

14.5

53.6

39.1

79.8

90.2

8

110

19.2

53.0

176

49.8

21.7

56.1

34.4

84.2

91.8

9

79.3

17.5

39.5

136

46.0

23.1

40.4

17.3

63.3

72.7

10

148

23.9

51.7

224

65.1

37.6

75.5

37.9

103

121

11

158

29.9

56.8

245

88.1

49.3

80.6

31.3

119

126

12

103

16.5

34.8

154

39.9

20.8

52.5

31.7

71.6

82.4

13

139

25.4

44.3

209

68.7

45.4

70.9

25.5

94.2

115

14

175

41.1

46.9

263

98.6

64.6

89.2

24.6

123

140

15

120

20.0

34.6

175

58.3

36.9

61.2

24.3

82.6

924

16

163

33.9

66.6

264

74.0

49.6

83.1

33.5

108

156

17

186

45.3

70.6

302

105

68.1

94.9

26.8

132

170

 

Однако от всходов до выметывания метелки происходило дальнейшее образование нитратного азота (от 17.2 до 39.2 кг/га). В итоге до выметывания метелки образование N-NО3 составило в вариантах опыта 54.2–132 кг/га. При этом в удобренных азотом вариантах в 2017 г. по сравнению с 2016 г. наблюдали более низкое накопление N-NО3 в 1-й срок (всходы), дополнительное его образование от всходов до выметывания метелки. Во влажном 2017 г. размеры формирования N-NО3 до выметывания и от выметывания до уборки в соответствующих вариантах опыта были близкими, что соответствовало биологическим особенностям культуры овса. От выметывания до уборки овес поглощает около половины азота от максимального выноса [2]. Это объясняет наиболее высокие урожайность и размеры запасов N-NО3, формируемых за вегетационный период (табл. 2, 7, 10).

Приведены коэффициенты использования (КИ) запасов N-NО3, формируемых за вегетацию овса на вынос азота зерном (40.7–54.6%), зерном и соломой (61.6–68.6%) и зерном, соломой и ПКО (71.2–82.1%). В среднем для 4-х уровней применения навоза КРС (0, 40, 60 и 80 т/га) величины КИ1 были более высокими при использовании Р40K40 и N40P40K40, а КИ2 и КИ3 – при применении обеих доз NPK. В среднем для 4-х уровней применения минеральных удобрений дозы навоза КРС слабее влияли на величину КИ3. Все же наиболее высокие величины КИ1, КИ2 и КИ3 отмечены в вариантах применения навоза КРС в дозе 60 т/га. Наиболее низкие величины КИ1 определены при сочетании двойной дозы NPK с последействием навоза КРС 80 т/га (40.7%). Среди систем удобрения, обеспечивших высокую урожайность культуры, относительно низкие величины КИ2 и КИ3 наблюдали и при сочетании азотных удобрений с дозой навоза 80 т/га (61.7–61.6 и 74.6–76.5%) (табл. 11).

 

Таблица 11. Влияние удобрений на коэффициенты использования общих запасов нитратного азота, накопленных за период вегетации, на вынос азота элементами урожая овса в 2017 г., %

Доза последействия навоза, т/га

Минеральные удобрения

Среднее для навоза

Изменение

0

РK

NPK

2 NPK

Коэффициент использования на вынос азота зерном (КИ1)

53.8

51.5

54.6

49.8

52.4

40

45.5

45.4

52.7

50.6

48.6

–3.8

60

48.6

56.3

52.2

45.2

50.6

–1.8

80

48.6

56.2

45.8

40.7

47.8

–4.6

Среднее для минеральных удобрений

49.1

52.4

51.3

46.6

  

Коэффициент использования на вынос азота зерном и соломой (КИ2)

65.9

62.9

67.8

66.5

65.8

40

59.4

58.3

66.1

64.5

62.1

–3.7

60

61.8

66.9

66.5

66.5

65.4

–0.4

80

62.5

68.6

61.7

61.6

636

–2.2

Среднее для минеральных удобрений

62.4

64.2

65.5

64.8

  

Коэффициент использования на вынос азота зерном, соломой и пожнивно-корневыми остатками (КИ3)

78.0

74.3

78.1

80.1

77.6

40

71.7

71.2

76.8

76.7

74.1

–3.5

60

72.4

77.9

78.5

82.1

77.7

0.1

80

73.3

80.0

74.6

76.5

76.1

–1.5

Среднее для минеральных удобрений

73.8

75.8

77.0

78.8

  

Примечание. Коэффициент использования общих размеров накопления N-NО3 за период вегетации в абсолютном контроле составлял на вынос азота зерном 52.8%, зерном и соломой – 65.8, зерном, соломой и пожнивно-корневыми остатками – 78.7%.

 

В наиболее засушливый 2018 г. при близких средних майских температурах воздуха в 2016 и 2018 гг. (14.3–14.4°C) размеры образования запасов N-NO3 к фазе всходов (табл. 7, 12) и общие размеры их формирования за вегетационный период при применении полного минерального удобрения и сочетании его с последействием навоза КРС также были близкими).

 

Таблица 12. Размеры формирования запасов N-NO3 в слое 0–40 см почвы в периоды вегетации овса в 2018 г., кг/га

Вариант

Вынос N урожаем

Запасы в фазе

уборки

Общие размеры ормирования

Запасы в фазе

всходов

Снижение запасов

от всходов до выметывния метелки

Вынос N до выметывания метелки

Образование от всходов до выметывания метелки

Образование до выметывания метелки

Образование от выметывания метелки до уборки

Зерно

и солома

Пожнивно-

корневые остатки

1

70.0

8.7

18.6

97.3

39.4

31.2

35.7

4.5

43.9

53.4

2

68.1

8.0

16.4

92.5

37.0

31.3

34.7

3.4

40.4

52.1

3

73.5

8.0

16.6

98.3

37.3

30.4

37.5

7.1

44.4

53.9

4

98.7

15.3

27.3

141

114

97.3

50.3

–47.0

114

27.0

5

117

21.8

33.9

173

145

114

59.7

–54.3

145

28.0

6

90.2

14.7

19.1

124

37.5

30.5

46.0

15.5

53.0

71.0

7

91,8

17.2

14.0

123

44.1

36.3

46.8

10.5

54.6

68.4

8

101

18.4

35.9

155

48.1

35.4

51.5

16.1

64.2

90.8

9

84.8

10.0

20.0

115

53.6

44.5

43.2

–1.3

53.6

61.4

10

109

15.7

23.5

148

110

93.4

55.6

–37.3

110

38.0

11

125

25.2

39.6

190

137

113

63.8

–49.2

137

53.0

12

88.9

12.7

21.6

123

54.2

44.2

45.3

1.1

55.3

67.7

13

114

17.4

20.2

152

129

115

58.1

–56.9

129

23.0

14

134

25.5

33.6

191

154

120

68.3

–51.7

154

37.0

15

99.3

14.9

26.9

141

66.1

50.9

50.6

–0.3

66.1

74.9

16

120

18.9

23.9

163

124

101

61.2

–39.8

124

39.0

17

138

26.5

40.3

205

167

131

70.4

–60.6

167

36.0

 

В 2018 г. общие размеры формирования N-NO3 за вегетацию в вариантах 1–3 без азотных удобрений были более низкими (92.5–98.3 кг/га), чем в 2016 г. (120–127 кг/га). Это было связано с уменьшением доли соломы в урожае 2018 г. В 2016 и 2018 г. размеры накопления N-NO3 до фазы выметывания метелки и от выметывания до уборки в вариантах 1–3 и применения органических и сочетания их с РK-удобрениями были также сравнительно близкими, а в вариантах с NPK и сочетанием его с навозом от выметывания до уборки они снижались в несколько раз. Следовательно, азотные удобрения способствовали активизации нитрификационных процессов в период до всходов овса. Дефицит влаги в период от всходов до выметывания метелки резко снижал эти процессы.

В связи с резким уменьшением в урожае овса доли соломы величина КИ1 в 2018 г. резко возросла (сравнение данных табл. 9, 11, 13).

 

Таблица 13. Влияние удобрений на коэффициенты использования общих запасов нитратного азота, накопленных за период вегетации, на вынос азота элементами урожая овса в 2018 г., %

Доза последействия навоза, т/га

Минеральные удобрения

Среднее для навоза

Изменение

0

РK

NPK

2 NPK

Коэффициент использования на вынос азота зерном (КИ1)

64.9

66.6

59.1

55.2

61.4

40

60.9

65.0

63.2

52.6

60.4

–1.0

60

60.6

62.0

63.6

56.5

60.7

–0.7

80

53.1

59.9

62.0

54.2

57.3

–4.1

Среднее для минеральных удобрений

59.9

634

62.0

54.6

  

Коэффициент использования на вынос азота зерном и соломой (КИ2)

73.6

74.8

70.0

67.6

71.5

40

72.7

73.7

73.6

65.8

71.4

–0.1

60

74.6

72.2

75.0

70.2

73.0

1.5

80

65.2

70.4

73.6

67.3

69.1

–2.4

Среднее для минеральных удобрений

71.5

72.8

73.0

67.7

  

Коэффициент использования на вынос азота зерном, соломой и пожнивно-корневыми остатками (КИ3)

82.3

82.9

80.1

80.4

81.4

40

84.7

82.4

84.4

78.9

82.6

1.2

60

88.6

82.9

86.2

83.8

85.4

4.0

80

76.8

80.8

85.3

80.0

80.7

–0.7

Среднее для минеральных удобрений

83.1

82.2

84.0

80.8

  

Примечание. Коэффициент использования общих размеров накопления N-NО3 за период вегетации в абсолютном контроле составлял на вынос азота зерном 63.0%, зерном и соломой – 71.9 зерном, соломой и пожнивно-корневыми остатками – 80.9%.

 

В среднем для 4-х уровней последействия навоза наиболее высокие величины КИ2 и КИ3 наблюдали при применении N40P40K40, а наиболее низкие – при сочетании N80P80K80 с последействием дозы навоза 80 т/га. В среднем для 4-х уровней применения минеральных удобрений наиболее высокие коэффициенты использования N-NO3, образуемого за вегетацию овса элементами урожая установлены для последействия навоза 60 т/га.

Анализ данных табл. 7, 10, 12 показал, что в годы исследования в вариантах 1–3 без азотных удобрений, применения навоза КРС и его сочетания с Р40K40, а также в 2017 г. во всех вариантах, в том числе и при применении азотных удобрений, отношение образовавшегося N-NO3 в период до выметывания метелки к величине выноса азота культурой до этой фазы менялось преимущественно от 1.3 до 1.4 в 2016 и 2017 г. и от 1.15 до 1.3 в 2018 г. Очевидно, для указанных вариантов при складывающихся погодных условиях использование нитратного азота было оптимальным. Для 2016 и 2018 г. при применении азотных минеральных удобрений и их сочетания с последействием навоза (табл. 7, 12) это отношение возрастало до 2-х раз и больше. Следовательно, величину урожая этой культуры лимитировали не запасы N-NO3, а недостаток влаги в фазах выхода в трубку и выметывания метелки из-за снижения синтетических процессов и роста интенсивности дыхания при высоких температурах.

Удобрения и погодные условия, влияющие на трансформацию азота почвы и внесенных удобрений, определяли и качество зерна овса, важнейшим показателем которого является содержание в нем общего азота и, соответственно, сырого белка (табл. 14).

 

Таблица 14. Влияние удобрений на содержание общего азота в зерне овса за годы исследования,%

Доза последействия навоза, т/га

Минеральные удобрения

Среднее для навоза

Изменение

0

РK

NPK

2 NPK

2016 г., ГТК = 1.28

1.59

1.57

1.69

1.81

1.66

40

1.60

1.65

1.74

1.83

1.70

0.04

60

1.63

1.58

1.76

1.77

1.68

0.02

80

1.63

1.69

1.59

1.74

1.66

0.00

Среднее для минеральных удобрений

1.61

1.62

1.70

1.79

  

2017 г., ГТК = 1.79

1.54

1.54

1.65

2.01

1.68

40

1.59

1.53

1.88

1.89

1.72

0.04

60

1.67

1.70

1.80

1.89

1.76

0.08

80

1.65

1.72

1.93

1.96

1.82

0.14

Среднее для минеральных удобрений

1.61

1.62

1.82

1.94

  

2018 г., ГТК = 0.79

1.80

1.72

1.76

2.01

1.82

40

1.85

1.83

1.91

1.97

1.89

0.07

60

1.87

1.84

1.97

2.14

1.96

0.14

80

1.90

1.88

1.96

2.19

1.98

0.16

Среднее для минеральных удобрений

1.86

1.82

1.90

2.08

  

Примечание. Содержание азота в зерне овса в контроле в 2016 г. было равно 1.60, в 2017 г. – 1.56, 2018 г. – 1.75%.

 

Различия средних температур в мае в условиях 2016 и 2017 г. слабо влияли на содержание общего азота в зерне в вариантах без применения минеральных удобрений и внесения фосфорно-калийных. В этих вариантах средние величины этого параметра при 4-х уровнях применения органических удобрений были близкими в оба года (1.61 и 1.62%). Но при благоприятных условиях увлажнения в 2017 г. в середине вегетации овса и пополнении запасов N-NO3 от всходов до выметывания метелки (табл. 10) привело к более высокому росту содержания азота в зерне от действия одинарной и двойной доз полного минерального удобрения. Если в 2016 г. его содержание по сравнению с последействием известкования при применении одинарной и двойной доз NPK возрастало от 1.61 до 1.70 и 1.79%, то в 2017 г. – с 1.61 до 1.82 и 1.94% соответственно. В более благоприятном 2017 г. наблюдали и более высокий эффект от последействия органических удобрений. Очевидно, оптимальное увлажнение в 2017 г. обеспечивало повышение как синтетических процессов в растениях и их активный рост, так и благоприятные условия для нитрификации. Более засушливые условия 2018 г. по сравнению с 2016 г. благоприятствовали получению зерна овса с более высоким содержанием азота (сырого белка) как в вариантах без минеральных азотных удобрений, так и при применении полного минерального удобрения, особенно в двойной дозе. В эти годы установлен и высокий эффект последействия органических удобрений, особенно в дозах навоз 60 и 80 т/га.

ВЫВОДЫ

  1. В длительном полевом опыте на серых лесных почвах Владимирского ополья изучено влияние действия минеральных удобрений и последействия навоза КРС, их взаимодействия на урожайность овса, идущего 2-й культурой после занятого пара (однолетние травы), и динамику содержания подвижных форм азота в почве при различных погодных условиях. Установлено, что основное влияние на повышение урожайности овса оказывало применение полного минерального удобрения. Более слабое, но достоверное влияние оказало последействие навоза КРС и их взаимодействие. За 3 года самостоятельного влияния фосфорно-калийных удобрений на урожайность культуры не наблюдали. Повышающее урожайность овса влияние NPK и навоза обусловлена преимущественно запасами N-NO3, накапливаемого в слое почвы 0–40 см до всходов овса. Между последними и урожайностью овса выявлена высокая степень взаимосвязи, наиболее тесная по квадратичной и степенной зависимостям.
  2. Условия увлажнения почвы в течение вегетационного периода овса, температура воздуха в мае и применение азотных минеральных удобрений оказали определяющее влияние на динамику содержания N-NO3 в почве. Относительно равномерное выпадение осадков в течение вегетационного периода обеспечивало процессы нитрификации до всходов, от всходов до выметывания метелки и от выметывания до уборки овса. Применение аммиачной селитры способствовало более активным процессам нитрификации до всходов овса. Они возрастали с повышением температуры в мае. Дефицит влаги в конце июня и начале июля (трубкование и выметывание метелки) приводил к практически полному прекращению образования в почве нитратного азота. Выпадающие в конце вегетации осадки обеспечивали возобновление процессов образования нитратов. В вариантах последействия известкования и навоза КРС, сочетания его с фосфорно-калийными удобрениями до выметывания овса и от выметывания до уборки накапливалось близкое количество N-NO3 во все годы исследования. Такое же накопление N-NO3 наблюдали в условиях влажного лета и пониженных температур воздуха в мае и при применении азотных удобрений, что обеспечивало наиболее высокую урожайность овса. При более высоких температурах мая наибольшее количество N-NO3 в удобренных аммиачной селитрой вариантах накапливалось до выметывания метелки и преимущественно до всходов; по сравнению с этим периодом образование N-NO3 от выметывания до уборки снижалось в несколько раз.
  3. В благоприятных условиях увлажнения установлено, что отношение N-NO3, образуемого до фазы выметывания метелки, к выносу им азота за тот же период составляло 1.3–1.4. Это обеспечивало высокие урожайность культуры и качество зерна. Близкие величины указанного отношения установлены во все годы исследования в вариантах абсолютного контроля, фона известкования и внесения Р40K40, при последействии навоза КРС и сочетания его с Р40K В удобренных азотом вариантах в составе полного минерального удобрения при дефиците влаги в фазах выхода в трубку и выметывания метелки отношение образуемого до выметывания метелки нитратного азота к выносу азота овсом резко возрастало до 2.0 и более, и было обусловлено снижением синтетических процессов и повышением интенсивности дыхания. Продуктивность культуры была меньше потенциально возможной, эквивалентной размерам образовавшихся нитратов в период до всходов (выметывания метелки) овса.
  4. Определены коэффициенты использования сформированного за вегетацию запаса N-NO3 на вынос азота зерном, зерном и соломой, зерном, соломой и пожнивно-корневыми остатками. Они были более высокими при применении Р40K40 и N40P40K Однако полное минеральное удобрение N40P40K40 было наиболее окупаемым прибавкой и имело главное значение в повышении урожайности культуры, а одни фосфорно-калийные удобрения были малоэффективными. Минимальные коэффициенты использования образованного за вегетацию N-NO3 на вынос азота элементами урожая наблюдали при сочетании N80P80K80 с последействием навоза КРС 80 т/га, в том числе для выноса азота зерном, соломой и пожнивно-корневыми остатками. В этом случае после уборки формировались наиболее высокие запасы биологически несвязанных нитратов, что предопределяло более высокие их потери за счет денитрификации и вымывания. Во все годы исследования наиболее оптимальным было применение навоза КРС в дозе 60 т/га.
×

Об авторах

В. В. Окорков

Верхневолжский федеральный аграрный научный центр

Автор, ответственный за переписку.
Email: okorkovvv@yandex.ru
Россия, 601261, Владимирская обл., Суздальский р-н, пос. Новый

Л. А. Окоркова

Верхневолжский федеральный аграрный научный центр

Email: okorkovvv@yandex.ru
Россия, 601261, Владимирская обл., Суздальский р-н, пос. Новый

В. И. Щукина

Верхневолжский федеральный аграрный научный центр

Email: okorkovvv@yandex.ru
Россия, 601261, Владимирская обл., Суздальский р-н, пос. Новый

Список литературы

  1. Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия / Под ред. Б. А. Ягодина. М.: Мир, 2003. 584 с.
  2. Минеев В.Г., Сычев В.Г., Гамзиков Г.П. Агрохимия: Клас. Универ. учеб-к для стран СНГ / Под ред. В. Г. Минеева. М.: ВНИИА, 2017. 854 с.
  3. Окорков В.В. К вопросу о равноценности питания растений нитратным и аммонийным азотом // Агрохимия. 2021. № 12. С. 3–14. https://doi.org/10.31857/S00021881221120103
  4. Окорков В.В., Окоркова Л.А. Удобрения и питание азотом яровой пшеницы на серых лесных почвах // Агрохим. вестн.. 2023. № 1. С. 35–42. https://doi.org/10.24412/1029-2551-2023-1-006
  5. Щукин Н.Н., Окорков В.В. Влияние действия свежего куриного помета на плодородие дерново-подзолистой почвы, урожайность яровой пшеницы и содержание в зерне сырого протеина и нитратов // Актуальные проблемы почвоведения, агрохимии и земледелия. Сб. докл. XVII Международ. научн.-практ. конф. Курского отд-я МОО “Общество почвоведов им. В. В. Докучаева”, посвящ. 40-летию со дня основания лаборатории агропочвоведения ВНИИЗиЗПЭ. Курск, 27– 29 апреля 2022 г. Курск: Курский ФАНЦ, 2022. С. 305–311. https://doi.org/10.18411/978-5-907407-63-3-315
  6. Окорков В.В., Фенова О.А., Окоркова Л.А. Серые лесные почвы Владимирского ополья и эффективность использования их ресурсного потенциала. Иваново: ПресСто, 2021. 188 с. https://doi.org/10.51961/9785604637470
  7. Ягодин Б.А., Дерюгин И.П., Жуков Ю.П. Практикум по агрохимии / Под ред. Б. А. Ягодина. М.: Агропромиздат, 1987. 512 с.
  8. Клостер Н.И., Азаров В.Б., Лоткова В.В., Гребенникова Т.В., Визирская М.М. Эффективность серосодержащих удобрений на озимой пшенице в Центрально-Черноземной зоне России // Агрохим. вестн. 2023. № 1. С. 19–22. https://doi.org/10.24412/1029-2551-2023-1-003
  9. Салина Ю.Б., Шантасов А.М., Горленко М.В., Костина Н.В. Изучение эффективности применения биоугля для повышения плодородия почв Астраханской области // Агрохим. вестн. 2023. № 1. С. 50–55. https://doi.org/10.24412/1029-2551-2023-1-008
  10. Попов П.Д., Хохлов В.И., Егоров А.А. Органические удобрения: Справ-к. М.: Агропромиздат, 1988. 207 с.
  11. Ефимов В.Н., Донских И.Н., Царенко В.П. Система удобрения / Под ред. В. Н. Ефимова. М.: КолосС, 2003. 320 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».