Введение к работе
Актуальность проблемы. В повышении урожаев сельскохозяйственных культур, особенно в Нечерноземной зоне и при орошении, решающая роль принадлежит азотным удобрениям. Производство и применение азотных удобрений во всем мире и в нашей стране растет быстрыми темпами. К 1980 году производство азотных удобрений достигнет 11,2 млн: т азота. Поэтому особо важное значение приобретает повышение эффективности азотных удобрений и уменьшение их потерь из почвы.
Высокая эффективность азотных удобрений может быть достигнута лишь на основе всестороннего изучения использования растениями и превращения азота удобрений в почве, особенностей его баланса в системе «почва — растение» при различных условиях. ;.
За последние 10—15 лет многочисленные исследования с использованием 15N (Турчин Ф. В., Смирнов П. М., Корень-ков Д. А, Сапожников Н. А, Андреева Е. А, Бобрицкая М.А, Замятина В. Б., Alison F. Е., Broadben F. Е. и др.) показали, что коэффициенты использования меченного 15N-a30Ta удобрений в зависимости от их формы и дозы могут изменяться в пределах 50—60% в вегетационных опытах и 30—50% в полевых опытах, часть азота удобрений —20—40% от внесенного закрепляется в органической форме и 20—30% теряется в газообразной форме. Закрепление азота удобрения в почве в большей или меньшей степени компенсируется дополнительным усвоением растениями азота почвы (Турчин Ф. В., Смирнов П. М., Сапожников Н. А, Динчев Д., Legg I. О., Alison F. Е. и др.). Кроме того, иммобилизованный азот постепенно используется растениями в последействии (Смирнов П. М., Суков А А, Турчин Ф. В., Корицкая И. А, Варюшкина Н. М., Замятина В. Б. и др.).
Основной причиной снижения коэффициентов использования и эффективности азотных удобрений являются потери азота из почвы в газообразной форме, а на песчаных почвах также и за счет вымывания нитратов. В связи с этимЛизучение..и.раз— работка путей и способов снижения потерБТазоталуддбрений'из ;
вцц. wv'-f-J,:?;.'.; ;|
Почвы и повышение их эффективности имеет большое народнохозяйственное значение. Одним из путей повышения эффективности азотных удобрений и снижения потерь азота является применение ингибиторов нитрификации.
Цель исследования. Целью нашей работы являлось изучение использования растениями и превращение в почве азотных удобрений, а также влияние ингибиторов нитрификации на потери азота и эффективность азотных удобрений на супесчаной дерново-подзолистой почве. Программой исследований предусматривалось изучение следующих вопросов:
-
Действие разных форм азотных удобрений на урожай и качество урожая пропашных и зерновых культур на супесчаной дерново-слабоподзолнетон почве.
-
Использование азота разных форм азотных удобрений сельскохозяйственными культурами и баланс его за две ротации севооборота.
-
Превращение в почве и баланс азота аммонийного и нитратного удобрений, меченных 15N, в системе «почва — растение» в полевом опыте с картофелем. ,
-
Влияние ингибиторов нитрификации на эффективность сульфата аммония, внесенного под картофель, на превращение азота в иочве и его потери.
-
Доступность растениям иммобилизованного азота удобрений в последействии при внесении аммонийной и нитратной форм азотных удобрений и ингибиторов нитрифкации.
Научная новизна работы. Научная значимость результатов
исследования состоит в том, что получены новые эксперимен
тальные данные о динамике превращения аммонийной и.ни-
тратной формы азотных удобрений, меченных 15N, на супесча
ной дерново-подзолистой почве в полевых условиях,.установ
лены коэффициенты использования картофелем и размеры, по
терь азота этих форм азотных удобрений нз почвы. Впервые
получены данные по влиянию ингибиторов нитрификации нэ
эффективность сульфата аммония, внесенного под картофель,
на превращение азота удобрения в почве и снижение егопо-
терь. . ' - . ' .
Практическая ценность и реализация результатов исследований
Результаты исследовании по превращению аммонийной и нитратной форм азотных удобрений, коэффициенты использования, размеры потерь и закрепления азота удобрений в иочве могут.быть использованы при разработке системы их применения под картофель на супесчаной дерново-подзолистой почве.
Высокая эффективность ингибитора нитрификации «N-serve» на супесчаной почве послужила основой широкого
испытания этого ингибитора в различных зонах страны и для обоснования необходимости разработки технологии получения высокоэффективных отечественных препаратов — ингибиторов нитрификации (ГИАП н ГосНИИхлорпроект).
Апробация работы. Результаты исследований освещены
в опубликованных работах и докладывались на координацион
ных совещаниях. . ''-"
Объем работы. Диссертация изложена на 127 страницах машинописного текста, включает 15 рисунков, 31 таблицу. Список использованной литературы содержит 252 наименова-" ния, в том числе 59 иностранных.
Условия и методика исследований. Экспериментальная работа включает стационарный полевой опыт (в течение двух ротаций 4-польного севооборота — 1969—1976 гг.), двухгодичный полевой опыт с картофелем н два микрополевых опыта с 15N, выполненные на Люберецком опытном поле НИУИФ! в течение 1974—1977 гг.
Почва опытных участков дерново-слабоподзодистая супесчаная.
Таблица!
Агрохимические свойства почвы (0—20 см)
Гу-
мус,
%
Мобщ
рН сол.
V-%
Полевой стационарный опыт заложен в 1969 году. Известкование почвы по полной гидролитической кислотности проведено в 1965 году и.внесено по 60 т/га торфа. Чередование культур и дозы удобрений приводятся в табл. 1. Повторность всех опытов четырехкратная. .
В полевом опыте (1974 и 1976 гг.) изучалось влияние ингибиторов нитрификации на урожай картофеля. Известкования почвы не проводилось. В качестве ингибиторов нитрификации использовали отечественные препараты, синтезированные ГИАПом: АМП . (2 амино-4 хлор-6 метилпиримидин), СП -(смесь хлорированных пиридннов) и 3-я фракция, выделенная; из этой смеси (СПзфр ) в дозе 2%, а также ингибитор американского производства — «N-serve» в дозе 1 и 2% от. азота. Азотное удобрение—(NH4)2S04 в дозе 75 кг/га азота вносили на фоне двойного суперфосфата и хлористого калия (по
90 кг/га действующего вещества). Микрополевые опыты с картофелем были заложены в сосудах без дна. Лзот вносили в виде меченного 15N (15NH4)2S04 и Са(' N03h в первый год из расчета по 75 кг/га, а в последующие 2 года по 90 кг/га на фо. не суперфосфата и хлористого калия (по 90 кг/га РгОб и КгО)!
Содержание общего азота в растениях и почве определяли методом Кьельдаля—Иодльбауэра, а минеральный азот в 0.1N КС1 вытяжке.
Последействие перешедшего в органическую форму меченного 15N азота разных форм удобрений изучали в мнкроноле-вых опытах с 15N. В качестве опытной культуры был посеян овес, под который вносили на все азотные варианты немеченый (NH4)2S04 в дозе 45 кг/га азота и фосфорно-калийное удобрение по 60 кг/га Р205 и КзР.
Метеорологические условия (по данным метеопункта Люберецкого опытного поля) в годы проведения опытов существенно различались. Во все годы, за исключением 1973 и 1976 годов, отмечался недостаток влаги. Наиболее засушливыми годами были 1970 и 1972 годы. Метеорологические условия 1969, 1974, 1976 годов характеризовались очень холодным периодом в мае месяце и неравномерным распределением осадков в 1974 году. Повышенными температурами воздуха характеризовался вегетационный период 1970, 1972 и 1975 годов. Особенно неблагоприятными метеорологическими условиями для. роста и развития картофеля и кукурузы отмечался 1976 год. Температура воздуха была ниже среднемноголетней на 12,9С, а осадков выпало больше нормы на 103,5 мм.