Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Очерк истории изучения эффективности молотых фосфоритов 11
Глава 2. Условия и методика проведения исследований 37
Климат 37
Почвы 43
Методика исследований 46
Глава 3. Эффективность фосфоритов Сирии 54
Влияние фосфоритов на урожайность сельскохозяйственных культур... 54
Воздействие сирийских фосфоритов на агрохимические свойства почвы 67
Глава 4. Эффективность фосфоритов Сожского месторождения 73
Характеристика месторождения 73
Влияние фосфоритов на агрохимические показатели и фосфатное состояние почвы 77
Влияние сожских фосфоритов и минеральных удобрений на урожайность сельскохозя йственных культур 86
Глава 5. Регулирование фосфатного режима почвы молотым фосфоритом и эффективность удобрений на разных фосфатных фонах 94
Изменение параметров фосфатного состояния почвы под воздействием фосфоритов 94
Эффективность азотных удобрений на разных фосфатных фонах 104
Эффективность фосфорных удобрений на разных фосфатных фонах... 115
Глава 6. Продуктивность севооборотов с энергетической оценкой эффективности промышленных и местных фосфорных удобрений 129
Глава 7. Влияние фосфоритов на качество продукции возделываемых культур 139
Глава 8. Потребление NPK растениями и баланс питательных элементов в севооборотах 154
Глава 9. Воздействие фосфорных удобрений на агроэкосистему 180
Глава 10. Технология производства и применения местных фосфоритов 198
Выводы и предложения 207
Литература 213
Список публикаций автора 245
Приложение
- Очерк истории изучения эффективности молотых фосфоритов
- Воздействие сирийских фосфоритов на агрохимические свойства почвы
- Влияние сожских фосфоритов и минеральных удобрений на урожайность сельскохозя йственных культур
- Эффективность азотных удобрений на разных фосфатных фонах
Введение к работе
Актуальность проблемы. Одним из важных направлений в современном земледелии является оптимизация и регулирование фосфатного режима почв. Это предопределяет всю систему удобрений сельскохозяйственных культур в севооборотах и устойчивость их урожаев в различных почвенно-климатических условиях. Воздействие на фосфатное состояние почв осуществляется путем внесения фосфорных удобрений и в первую очередь фосфоритной муки. За последующие годы ее выпуск сократился в десятки раз, а сейчас и вовсе прекратился. Поэтому в Российской Федерации не проводятся мероприятия по улучшению фосфатного состояния земель, в результате чего доля почв с недостаточной обеспеченностью доступным фосфором возросла до 70%. Это привело к нарушению природного равновесия элементного состава в почвах, ухудшению энергетического баланса в агроэкосистеме и в конечном итоге к снижению продуктивности земледелия.
Сам фосфор, как питательный элемент, определяет стратегию сельскохозяйственного производства, являясь единственным и незаменимым энергоносителем в жизнедеятельности растительных и животных организмов. Источником его служат химические соединения почвы минеральной и органической природы, а в культурном земледелии -фосфорные удобрения, получаемые из апатитовых и фосфоритовых руд. В связи с распадом Советского Союза большая часть фосфоритовых залежей оказалась за пределами Российской Федерации.
Для производства водорастворимых фосфорных удобрений Россия располагает единственным действующим сырьевым источником -Хибинской группой апатитовых руд на Кольском полуострове с запасами 800-900 млн. т., в том числе 300 млн. т. P2Os активных фосфатов,
подготовленных для разработки в ближайшей перспективе (Тимченко, Чумаченко, 2000). В свое время предприятия ПО «Апатит» в достаточной мере обеспечивали потребность отечественной туковой промышленности лучшим в мире сырьем - апатитовым концентратом, содержащим 39,4% Р2О5. Его производство, включая экспортные поставки, составляло 20 млн. т. в год, а сейчас снизилось в 3-4 раза. Это в свою очередь привело к снижению производства фосфорсодержащих удобрений и прекращению выпуска однокомпонентных форм — простого и двойного суперфосфата.
Еще хуже обстоит дело с производством фосфоритной муки на предприятиях ПО «Фосфаты» Московской области, Брянском фосфоритном заводе и Верхне-Камском фосфоритном руднике (Кировская обл.). Названные предприятия, по существу, прекратили выпуск фосфоритной муки, как одного из основных средств повышения плодородия почв. Более того, это природное удобрение является самым дешевым (600-900 руб. за 1 т Р2О5 против 15-25 тыс. руб. за 1 т P2Os промышленных водорастворимых форм), содержит не только фосфор, но и ряд других полезных макро-, микроэлементов в благоприятных для растений соотношениях. По имеющимся сведениям фосфоритная мука в длительности последействия превосходит водорастворимые формы фосфорных удобрений. В настоящее время фосфоритная мука является единственным средством улучшения фосфатного состояния почв и реабилитации земель, загрязненных тяжелыми металлами и радионуклидами. Для получения фосфоритной муки пригодны конкреционные (желваковые) фосфориты и некоторые другие их виды. Наряду с уже отмеченными промышленными месторождениями с запасами по категории А+В+С порядка 1 млрд. т. Р2О5, наша страна располагает залежами местных
:>
фосфоритов. В настоящее время разведано более 200 таких месторождений с потенциальными запасами до 4 млрд. т. На одном из них -Сюндюковском в Республике Татарстан функционирует малое предприятие по производству сыромолотой известково-фосфоритной муки с годовым объемом 30-40 тыс. тонн. Добыча фосфоритов в свое время проводилась и на Сожском месторождении в Смоленской области. Местные и региональные месторождения фосфоритов являются сейчас практически единственным источником для обеспечения сельскохозяйственных культур фосфорным питанием и воспроизводства плодородия почв по фосфорным критериям. Преимущество таких месторождений состоит в том, что они расположены во всех регионах России и не требуют больших расходов на доставку потребителям. Производство сыромолотой фосфоритной муки (без обогащения и сушки) может быть налажено в короткие сроки с относительно небольшими затратами на строительство и оборудование.
Определенный интерес представляет также зарубежное фосфоритное сырье, в том числе из Сирии и других стран, поставки которого возможны в счет погашения кредитов или путем выгодных бартерных сделок. Завоз в нашу страну невозобновляемых полезных ископаемых, каковыми являются фосфориты, сам по себе есть положительный факт в народнохозяйственном и социальном плане. Фосфатное сырье может сколько угодно храниться, не теряя своих качеств. Многие государства, в том числе Соединенные Штаты Америки, имея собственные запасы фосфоритов, сохраняя их для будущих поколений, завозят фосфоритовый концентрат из других стран.
Несмотря на большую важность для народного хозяйства природных источников питательных веществ, их агрохимические, экологиче-
ские и мелиоративные свойства требуют детальной научной проработки для использования в земледелии нашей страны.
Цель и задачи исследований. Цель исследований состояла в комплексном изучении агрохимической ценности фосфоритов различных месторождений на дерново-подзолистых почвах и научном обосновании их эффективного использования в земледелии.
Для её выполнения поставлены следующие задачи:
изучить химический состав исследуемых фосфоритов;
определить количественные параметры применения молотых фосфоритов для регулирования фосфатного состояния почв;
изучить воздействие фосфоритов на агрохимические показатели и экологическое состояние почв;
установить влияние фосфоритов в их прямом действии и последействии иа урожайность сельскохозяйственных культур, качество продукции и продуктивность севооборотов;
установить эффективность фосфоритной муки и суперфосфата на культурах севооборота в зависимости от обеспеченности почвы подвижными фосфатами;
определить баланс макроэлементов в севооборотах;
дать энергетическую оценку изучаемым фосфорным удобрениям;
Научная новизна. Изучена трансформация фосфатов в почве при внесении фосфоритной муки из конкреционных фосфоритов. Обоснована целесообразность широкого использования промышленной и местной фосфоритной продукции для обеспечения растений фосфорным питанием и регулирования фосфатного состояния почв. Установлено высокое действие и последействие фосфоритов на различных
культурах севооборотов при многолетнем использовании. Доказано, что
местные фосфориты не уступают по своей эффективности промышлен
ной (егорьевской) фосфоритной муке. Выявлено положительное влия
ние фосфоритов на фосфатное состояние, физико-химические свойства
дерново-подзолистых почв. Установлено, что молотые фосфориты вы
ступают не только в качестве эффективных фосфорных удобрений, но и
агрохимических средств, улучшающих фосфатное состояние и другие
агрохимические характеристики дерново-подзолистых почв. Доказано,
что сирийские фосфориты являются эффективным фосфорным удобре
нием на дерново-подзолистых почвах при использовании в форме фос
форитной муки различного гранулометрического состава. Многолетние
исследования показали, что фосфориты не оказывают негативного
влияния на экологическое состояние почв и продукцию растениеводства
по всем регламентируемым показателям. / Все изучаемые
фосфориты улучшают баланс питательных элементов в севооборотах и в особенности фосфора на длительный период.
Положения, выносимые на защиту:
трансформация фосфатов в дерново-подзолистой почве при внесении конкреционных фосфоритов;
затраты молотых фосфоритов для достижения заданного уровня обеспеченности почвы подвижными фосфатами;
оптимальные дозы фосфоритов при возделывании сельскохозяйственных культур в разных севооборотах;
эффективность азотных и фосфорных удобрений при разном уровне обеспеченности почвы подвижными фосфатами;
продуктивность севооборотов при использовании фосфоритов различных месторождений;
изменение качества продукции при использовании молотых фосфоритов;
воздействие фосфоритов на агроэкосистему;
Практическая значимость результатов исследований. Выявлены оптимальные параметры запасов подвижных фосфатов в почвах как важнейших факторов сохранения и повышения плодородия почв. Установлена математическая зависимость между этими показателями. Определены нормативы затрат фосфоритов для регулирования фосфатного состояния почв. Разработаны дозы для разового внесения этих удобрений при возделывании сельскохозяйственных культур в севооборотах, в том числе при разной обеспеченности почвы подвижными фосфатами. Предложена схема переработки конкреционных фосфоритов для получения местной сыромолотой продукции. Разработан оптимальный гранулометрический состав для использования сирийских фосфоритов в земледелии нашей страны.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на конференции «Эффективность применения средств химизации и продуктивность сельскохозяйственных культур», (М.,1995); Межвузовской научной конференции в Смоленском сельхозинституте, (Смоленск, 1997); Международной научно-практической конференции «Проблемы сельскохозяйственного производства в изменяющихся экономических и экологических условиях», (Смоленск, 1999); Международном симпозиуме «Проблема фосфора и комплексное использование нетрадиционного минерального сырья в земледелии», (М., 2000); Международной научной конференции «Агрохимические аспекты повышения продук-
тивности сельскохозяйственных культур», (М., 2002); Международной научно-практической конференции «Проблемы аграрной отрасли в начале XXI века», (Смоленск, 2002); Всероссийском симпозиуме «Сорт, удобрение и защита растений в системе высокопродуктивных технологий возделывания зерновых культур», (М., 2002); Международной конференции «Роль почвы в формировании ландшафтов», (Казань, 2003); Всероссийской научно-практической конференции «Ассортимент минеральных удобрений и средств химизации», (М., 2003); Международной научно-практической конференции «Производство экологически безопасной продукции растениеводства и животноводства», (Брянск, 2004); Ученом Совете Смоленского НИИСХ (Смоленск, 2004).
Публикации. По материалам диссертации в различных изданиях опубликовано 28 работ, включая монографию объемом 15,5 п. л.
При проведении полевых опытов и лабораторных исследований автор имел всестороннюю поддержку кандидата сельскохозяйственных наук B.C. Литвинова и доктора сельскохозяйственных наук, профессора Б.А. Сушеницы, которым он выражает искреннюю благодарность.
Очерк истории изучения эффективности молотых фосфоритов
Агрохимическое минеральное сырье - это полезные ископаемые, содержащие питательные для растений вещества или способствующие улучшению агрохимических, физико-химических и агрофизических свойств почвы (Чумаченко, Сушеница, Капранов, 2003). Зачастую они выполняют и те, и другие функции, а в последнее время используются для улучшения экологической обстановки. Среди них наиболее известными являются фосфориты, запасы которых в России по категории А+В+С составляют миллиарды тонн (Государственный баланс запасов полезных ископаемых (фосфоритовые руды). - М.,1991). Промышленные месторождения фосфоритовых руд представлены конкреционным (желваковым) - 51%, микрозернистым — 41%, ракушечным — 4%, оста-точно-метасоматическим - 4% типами. Последние именуются еще и фосфоритами коры выветривания (Курс месторождений твердых полезных ископаемых. - Недра, Ленинград, 1975; Ангелов, Левин, Черненко, 2003). Наиболее пригодными для производства фосфоритной муки являются конкреционные и остаточно-метасоматические фосфориты. Все месторождения Европейской части России относятся к платформенным фосфоритам.
По определению Б.М. Гиммельфарба (1938) фосфоритами называется целый комплекс горных пород осадочного происхождения, важнейшей составной частью которых является группа минералов, представленных кальциевыми солями фосфорной кислоты. MB. Чайкина (1968) дает такое определение: «Фосфоритами обычно считают осадочные породы, содержащие Р2О5 не менее 5%». Фосфорное вещество фосфоритов находится в виде минералов, имеющих апатитовую структуру: фторапатит, далит, франколит, шта-фелит, курскит. Кроме того, в составе фосфоритов всегда находится довольно непостоянное количество примесей: глауконит, пирит, кварц, мел, гипс, халцедон, полевой шпат и другие минералы. В большинстве из них содержится органическое вещество, в котором обнаружено присутствие азота (Казаков, 1939, Мелков, 1975).
Сопутствующие фосфоритам нефосфатные минералы Л.В. Самойлов (1924) разделяет на 2 группы. В первую вошли минералы, характеризующие физико-химические условия образования и последующего изменения фосфоритов - глауконит и серный колчедан, являющиеся индикаторами обстановки формирования на морском дне соответственно зеленого и голубого ила. Сюда относятся также гипс и большая часть гидроокислов железа, которые указывают на характер и интенсивность вторичных минеральных процессов изменения фосфоритов. Вторую группу составляют минералы обломочно-пластического материала фосфоритов, главным образом кварц, а также полевые шпаты, реже слюды и другие минералы. Для выявления генезиса фосфоритов наибольший интерес представляет определение количества этих минералов в фосфоритах, величины и формы зерен, степень их окатанности.
Что касается вопроса происхождения фосфоритов, следует отметить две основные гипотезы. Биолитная гипотеза, по которой образование фосфоритов связано с массовым отмиранием зоо- и фитопланктона, . вследствие резкого изменения условий их существования (например, изменение температуры воды в местах встречи холодных и теплых течений, изменение ее солености и т.д.), была выдвинута французскими и английскими учеными: Myrry, Renard, Philippe, Cauex, Carrot Collet в конце XIX начале XX века и Я.В. Самойловым (1924) и Б.М. Гиммель-фарбом(1938).
В 1937 году А.В. Казаков (1939) выдвигает и обосновывает теорию осаждения фосфата кальция непосредственно из морской воды при определенных океанографических условиях. В соответствии с хемогенно й теорией источником фосфора, также как и фтора, кремния, кальция и углекислоты для воды морей и океанов, являются речные воды, продукты минерализации отмерших морских организмов и донные осадки. Углекислота, образующаяся на глубине 500-1500 м, вследствие минерализации органического вещества, способствует переводу фосфатов и карбонатов в этих слоях в растворенное состояние. Когда эти глубинные холодные слои воды попадают в область мелководья, они прогреваются, обедняются углекислотой, вследствие чего нарушается равновесие раствора и карбонаты вместе с фосфатами выпадают в осадок.
В настоящее время эта теория происхождения фосфоритов принимается многими отечественными геологами применительно к большинству месторождений. Однако, как отмечал Я.В. Самойлов (1924), в некоторых случаях невозможно отрицать и биолитное их происхождение, например, ракушечниковых фосфоритов Эстонии. Фосфатное вещество в фосфоритах может играть роль цемента, который скрепляет нефосфатные материалы (желваковые фосфориты), или может быть самосцементировано нефосфатным материалом, либо перемешано с зернами кварца (зернистые фосфориты). Кроме того, имеются фосфориты, фосфатное вещество которых скреплено фосфатным цементом. По текстурным, петрографическим и другим особенностям, даже на одном месторождении, можно найти до 10 типов и разновидностей фосфоритов (Чайкина, 1968). Впервые фосфориты были открыты в России академиком В.М.Севергеным в 1798 году (Бушинский, 1952).
В 1818 году Berties обнаружил фосфатизированные конкреции в осадочных породах Гольтских пиритизированных глин в Wissant. В 1822 году инженер Bannard впервые обнаружил желвачные фосфориты при прорытии Бургонского канала во Франции. Вскоре после этого в 1829 году Buckland открывает рассеянные фосфориты и фосфоротизи-рованную фауну в различных геологических формациях в Англии. В 1842 году месторождения фосфоритов обнаружены в США. В 1852 году был открыт первый фосфоритный слой в Туронском глауконитовом мелу в Бельгии. Таким образом, в первой половине XIX века фосфориты, кроме России, открыты в таких странах, как Англия, Франция, Испания, Бельгия, США, Германия (Морозов, 1884; Кочетков, 1924).
Поданным Г.И.Бушинского (1952), в России после открытия, сделанного В.М.Севергеным, фосфориты обнаружены в 1832 г. П.Язиковым в Поволжье. В 1866 году начаты обследования залежей фосфоритов в Орловской, Курской, Воронежской и Смоленской губерниях (Энгельгардт, 1959). Работа по разведке и исследованию залежей фосфоритов в XX веке была еще более плодотворной. К настоящему времени на территории России открыто более 200 месторождений фосфоритов (Чумаченко, Сушеница, Орлова, 1989).
Воздействие сирийских фосфоритов на агрохимические свойства почвы
Детальные исследования в этом направлении проведены в полевом опыте на Опытной станции Смоленского НИИСХ. Сравнивая агрохимические показатели почвы в контрольном варианте перед закладкой опыта с таковыми после третьего и шестого годов проведения, можно отметить, что заметные изменения произошли по содержанию подвижного фосфора. Из таблицы 14 следует, что количество Р2О5 впочвезаЗ года уменьшилось на 14 мг/кг, в последующие 3 года — еще на 2 мг/кг. что явилось результатом выноса фосфора урожаем сельскохозяйственных культур.
Что касается изменений по изучаемым вариантам, то они в большей мере свойственны фосфору, и произошли в результате применения соответствующих удобрений (таблица 15). Так содержание подвижных фосфатов в почве за три года в вариантах с фосфорными удобрениями возросло в 2-4 раза по отношению к исходному показателю на фоне NK. Применение фосфоритной муки всех видов, кроме активированной, обеспечило повышение Pz05 в почве за 3 года на 50-60 мг/кг. В случае с активированным продуктом превышение над контролем составило 103 мг/кг. Несколько неожиданным было содержание Р2О5 в почве в варианте с двойным суперфосфатом, где количество подвижного фосфора оказалось наименьшим (73 мг/кг). Наличие этих данных позволило рассчитать затраты фосфора для достижения превышения его в почве над исходным на 10 мг/кг. По двойному суперфосфату они составили 77. фосфоритной муке стандартного помола Егорьевского и Кнейфиского месторождений 53-55 кг/га Рг05. Это соответствует нормативам, разработанным для условий Нечерноземной зоны нашей страны при использовании промышленной фосфоритной муки отечественного производства.
В определенной мере улучшилась степень подвижности фосфатов — с 0,037 до 0,047-0,067 мг/литр раствора. Что касается показателей кислотности почвы, то закономерных её изменений в ту или иную сторону не отмечено. Заслуживают внимания материалы по содержанию подвижного фосфора и степени подвижности фосфатов по профилю почвы. Ожидалось, что оба показателя синхронно снижаются с глубиной и стабилизируются где-то на соответствующем уровне. Однако, как видно из таблицы 16, такая закономерность прослеживалась лишь до глубины 60 см. Далее происходило их нарастание с максимумом в горизонте 60-100 см, где по содержанию Р2О5 показатели в несколько раз выше, чем в верхнем пахотном слое. Предполагается, что на указанной глубине материнская порода представлена фосфоритоносным слоем желвакового типа, который и является источником доступного фосфора. Аналогичная картина прослеживалась по всем вариантам, что подтверждает эту версию.
Считается, что Смоленская область бедна полезными ископаЄх\ш ми, но в условиях развивающейся рыночной экономики наличие любых местных ресурсов может играть существенную роль с точки зрения самообеспечения территории хозяйства дешевым сырьем и повышения уровня занятости населения в общественных работах. Среди таковых особый интерес представляют местные фосфориты. Их благоприятное расположение в зоне формирования дерново-подзолистых, серых лесных и дерновых почв, создает условия для эффективного применения местной фосфоритной муки во многих районах области и ее округе.
По настоянию академика А. Н. Энгельгардта именно на полях Смоленской губернии впервые в дореволюционной России фосфоритная мука была применена в качестве удобрения. Начиная с 1883 года, фосфоритное производство являлось одним из основных для Смоленщины. В первые годы размол фосфоритов производили мельничными жерновами, затем в начале XX века появилось специальное оборудование. Для их переработки в середине 20-х годов на территории области существовало 5 фосфоритомольных заводов. Часть руды из Сожского месторождения транспортировалась баржами в г. Кричев, где и размалывалась.
Влияние сожских фосфоритов и минеральных удобрений на урожайность сельскохозя йственных культур
Первые опыты по изучению эффективности молотых фосфоритов Сожского месторождения проведены академиком А.Н. Энгельгардтом в его имении Батищево Дорогобужского уезда Смоленской губернии в конце XIX века. Данные таблицы 22 свидетельствуют о значительном прямом действии и последействии сожских фосфоритов на зерновых культурах и картофеле. Наши исследования, проведенные в вегетационном опыте, свидетельствовали о высокой эффективности сожского фосфорита и двойного суперфосфата. Из таблицы 23 следует, что применение фосфоритной муки обеспечило прибавку сухой надземной массы 6,3-8,2, а суперфосфата - 10,9-16,2 г/сосуд. По отношению к равной дозе суперфосфата эффективность фосфоритной муки составила 59%, а двойное её количество приближалось к одинарной его дозе. Суперфосфатный эквивалент (Рф/Рсд) в данном случае составил 0,75.
Эти материалы согласуются с данными таблицы 24, из которой следует, что поступление в растения макроэлементов было практически одинаковым на изучаемых вариантах, а содержание микроэлементов варьировало от дозы фосфорного удобрения.
В полевом опыте данные по первой культуре севооборота — озимой ржи свидетельствовали о том, что в 1993 году урожайность в контроле (фон NK) составила 27,6 (таблица 25). В вариантах с фосфоритной мукой 34,7-39,2 ц/га, то есть за счет её применения дополнительно получено 7,1-11,6 ц/га. Егорьевские и сожские фосфориты в одинаковых дозах (Рф90) практически не имели различий в прибавках к контролю. В то же время с повышением доз местного фосфорита величина дополнительной урожайности возрасла в вариантах Рф270 — 9,2 ц/га, Рф540 — 11,6 ц/га. Аналогичное имело место и в 1994 году. Однако общая урожайность здесь существенно выше (33,2 в контроле и 40,1—44,7 ц/га в вариантах с местным фосфоритом), хотя прибавки остатись на том же уровне (6,9-11,5 ц/га). В 1995 году урожайность зерна в контроле получена на уровне предыдущего года (32,7 ц/га), а эффективность фосфорита оказалась ниже в 2-2.5 раза.
В среднем за 3 года без применения фосфорита получено 31,2 ц/га зерна, от его внесения 36,9—40,4 ц/га, то есть увеличение составило 5,7— 9,2 ц/га. Как по годам в отдельности, так и средним показателям, местная и промышленная фосфоритная продукция обеспечили одинаковую эффективность с прибавками к фону на уровне 6 ц/га. Повышение доз до 270 и 540 кг/га Р2О5 способствовало дальнейшему увеличению дополнительного урожая на 7,4 и 9,2 ц/га к фону.
Данные учета урожайности второй культуры севооборота — овса, отражены в таблице 26. Из нее следует, что фосфориты и в данном случае проявили хорошее действие, но их эффективность имела свои осо 4. бенности. Здесь получены меньшие прибавки по отношению к фону NK (2,8-4,9 в 1994, 4,4-4,9 в 1995 и 2,3-3,1 ц/га в 1996 г.). Кроме того, более высокие дозы (Рф270, Рф540) действовали одинаково с меньшими (Рф90), а в первом году даже уступали им. Местная и промышленная фосфоритная мука, как и раньше, по своей эффективности действовали равноценно. В среднем за 3 года на фоне NK урожайность зерна составила 29.3 ц/га, а в вариантах с применением фосфоритов - 33,0-33,3 ц/га с прибавкой к контролю 3,7-4,0 ц/га.
Существенное влияние оказали фосфориты на урожайность многолетних трав, возделываемых после овса (таблица 27). В данном случае их эффективность во всех вариантах рассматривалась как последействие после внесения под зерновые культуры. В первый год за счет ежегодного внесения егорьевских и сожских фосфоритов в дозе (Рф90) дополнительно получено 3,1—4,0 ц/га сена, при урожайности в контроле 67,3 ц/га. От периодического (Рф270) и разового (Рф540) прибавка составила 5,6 и 7,4 ц/га. На втором году отмечено повышение урожайности как в фоновом варианте — 73,9 , так и с применением фосфоритов -81,5-85,7 ц/га. Третий год характеризовался меньшей общей урожайностью (49,4 - контроль, 54,8 - 56,8 ц/га - фосфориты). В среднем за 3 года от последействия сожских и егорьевских фосфоритов при ежегодном внесении дополнительно получено 5,4 и 6,4 ц/га, а от периодического и разового - 7,4-8,9 ц/га.
На льне-долгунце эффективность фосфоритов заметно различалась по годам (таблица 28) Так, в первый год возделывания, положительного действия от фосфоритной муки не наблюдалось, а в два последующих года она оказала существенное влияние на урожайность льно-соломки. В 1997 году в вариантах с внесением фосфоритов получено 52,3-54,1 ц/га, в то время, как в фоновом варианте (NK) — 44,4 ц/га. Прибавка льносоломки составила 7,9-9,7 ц/га. Аналогичная закономерность с несколько меньшими прибавками к контролю (6,0-7,0 ц/га) отмечена и в 1998 году.
Эффективность азотных удобрений на разных фосфатных фонах
Прежде, чем рассматривать вопрос об эффективности фосфорных удобрений, есть смысл остановиться на оценке азота на фоне оптимальной дозы калия по отношению к абсолютному контролю (без удобрений), который характеризует естественное плодородие почвы. Из данных таблицы 34 следует, что при возделывании озимой ржи на фоне 72-84 мг Р205 на кг почвы достоверные прибавки от внесения N90 получены в 1995, 1997, 1998 гг. соответственно - 10,3; 3,7; 3,7, а от внесения N120 - только в 1995 г. — 10,4 ц/га. С повышением содержания подвижного фосфора до 120-130 мг Р205 их влияние значительно возрастало. Здесь существенные прибавки урожайности получены во все годы исследований: 8,8 - 13,5 ц/га в варианте N90 и 7,9 -16,8 ц/га в варианте N120. На более высоких фосфатных фонах (180-200 и 300-400 мг/кг почвы) действие азотного удобрения аналогично предьщущему фону с примерно одинаковой величиной прибавок. Данная закономерность хорошо прослеживается по среднегодовым показателям. Если при содержании Р2О5 в почве 72-84 мг/кг (естественный фон) урожайность в неудобренном варианте составила 21,7 ц/га, а прибавка на фоне N90- 3,1 ц/га, то при содержании 120-130; 180-200; 300-400 мг P2Os на кг почвы они увеличились соответственно до 25,0 и 10,7; 27,6 и 10,9; 30,2 и 11,7 ц/га. То есть, начиная со второго фона (120-130 мг/кг), действие азота выравнивалось,, а урожайность и прибавка увеличивались за счет повышения фосфатного уровня почвы. При применении более высокой дозы азотного удобрения наблюдалась тенденция к увеличению урожайности по мере повышения обеспеченности почвы подвижным фосфором.
Аналогичная закономерность наблюдалась и при возделывании овса, если рассматривать изменения урожайности данной культуры под тем же углом зрения. Из таблицы 35 видно, что как по каждому году, так и среднегодовым показателям, повышение фосфатного уровня почвы положительно сказалось на формировании урожайности зерна овса на абсолютном контроле и при внесении разных доз азота. В среднем за 3 года на почве с содержанием Р2О5 72-84 мг/кг урожайность в первом случае составила 15,3 ц/га, во втором - N90 — 26,4 и N120 - 29,1 ц/га. При обеспеченности почвы фосфором на уровне Р205 120-130 мг/кг -15,9; 28,7; 31,5 ц/га; 180-200 мг/кг- 19,4; 31,2; 33,0 ц/га; 300-400 мг/кг -22,2; 32,9; 35,7 ц/га. Следовательно, на более высоких фосфатных фонах урожайность овса на абсолютном контроле по отношению к естественному фону увеличилась на 0,6; 4,1; 6,9 ц/га, а в вариантах с азотом — на 2,3; 3,9-4,8; 6,5 ц/га. Что касается разности в показателях между вариантами с азотом и контролем, то она хотя и весьма значительная (10,7-12,8 и 13,5-15,6 ц/га), но от обеспеченности почвы подвижным фосфором практически не зависела.
При возделывании бобово-злаковых трав 1-го года пользования прослеживалась закономерность, которую наблюдали на озимой ржи. Из таблицы 36 видно, что если первые два года в вариантах с азотОхМ разница с контролем на всех фосфорных фонах была несущественной, т. е. находилась за пределами ошибки опыта, то в последующие годы она составила значительную величину: 6,7-25,1 ц/га в варианте N30 и 12,8 — 27,9 в варианте N45. В среднем за 6 лет на естественном фоне (72-84 мг/кг) в контрольном варианте получено 58,3 ц/га сена, прибавки от NK-удобрений равнялись 8,1 и 10,8 ц/га. С повышением фосфатного уровня до 120-130 мг Р20з на кг почвы прибавки от азотных удобрений увеличились до 13,7 ц/га (N30) и 16,1 ц/га (N45), при урожайности в контроле — 65,7 ц/га. На более высоких фосфатных фонах величина прибавок от азота осталась на прежнем уровне, а урожайность в контрольном варианте повысилась до 74,2 и 82,0 ц/га соответственно на фонах с содержанием Р2О5 180-200 и 300-400 мг/кг почвы.
На многолетних травах 2-го года пользования особо значимых различий в действии азотных удобрений не наблюдалось (таблица 37). Следует обратить внимание на существенные прибавки, полученные во все годы исследований, что, разумеется, отразилось и на среднегодовых показателях. Так, на фоне с содержанием Р2О5 72-84 мг/кг почвы дополнительно получено составила 12,2-15,2; 120-130— 16,1-19,1; 180-200 - 17,3-20,3; 300-400 - 18,0-19,8 ц/га, при урожайности на неудобренном варианте соответственно фосфатным фонам — 37,9; 42,1; 47,2; 50,1 ц/га.
При возделывании ячменя достоверные прибавки получены преимущественно от внесения повышенной дозы азота на всех фосфатных фонах (таблица 38). По среднегодовым показателям следует отметить, что урожайность данной культуры значительно повышалась в зависимости от уровня обеспеченности почвы подвижным фосфором. Так, если на фоне с содержанием Рг05 72-84 мг/кг в контрольном варианте она равнялась 11,7 ц/га, то на фонах с содержанием 120-130, 180-200, 300-400 соответ-ственно 13,8; 15,4; 17,4 ц/га, т.е. прибавка составила 2,1-5,7 ц/га. Азотные удобрения, в свою очередь, обеспечили прибавку урожайности в размере 1,8-4,8 ц/га.
