Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Влияние удобрений на азотфиксацию и продуктивность нута 7
ГЛАВА 2. Методика исследований и условия проведения опытов 19
2.1. Место проведения опытов 19
2.2. Почвы района исследований и агрохимическая характеристика почвы опытных участков 23
2.3. Методы полевых и лабораторных исследований 25
ГЛАВА 3. Влияние минеральных удобрений на элементы эффективного плодородия почвы и продуктивность нута 30
3.1. Влияние удобрений на агрохимические свойства почвы 30
3.1.1 . Влияние удобрений на азотный режим почвы 3 2
3.1.2. Влияние удобрений на фосфатный режим почвы 37
3.1.3. Влияние удобрений на продуктивность нута 42
3.1.3.1. Влияние удобрений на рост и развитие растений 43
3.1.4. Влияние удобрений на развитие симбиотического аппарата у нута 50
3.2. Влияние удобрений на урожай и качество 60
3.2.1. Влияние удобрений на урожайность нута 60
3.2.2.Влияние удобрений на качество зерна нута 66
3.3. Влияние удобрений на водопотребление нута 75
ГЛАВА 4. Почвенная диагностика минерального питания 81
4.1. Диагностика азотного питания 82
4.2. Диагностика фосфорного питания 87
ГЛАВА 5. Минеральный состав урожая и вынос питательных веществ, коэффициенты использования азота и фосфора из почвы и удобрений 94
5.1. Минеральный состав урожая 94
5.2. Вынос питательных веществ с урожаем 96
5.3. Коэффициенты использования растениями питательных веществ из почвы и удобрений 100
5.4. Энергетическая и экономическая эффективность применения удобрений под нут 102
Выводы и предложения производству 105
Список использованной литературы
- Почвы района исследований и агрохимическая характеристика почвы опытных участков
- Влияние удобрений на азотный режим почвы
- Влияние удобрений на развитие симбиотического аппарата у нута
- Диагностика фосфорного питания
Введение к работе
В улучшении продовольственного снабжения населения, повышении продуктивности животноводства, уменьшении использования минеральных азотных удобрений значительное место отводится зернобобовым культурам, являющимся важнейшим источником полноценного растительного белка.
В перспективе зернобобовые культуры в Саратовской области должны занимать в структуре посевов зерновых культур не менее 6-8%. В то же время удельный вес зернобобовых культур в посевах всех культур в стране составляет 2,5-3,0% против оптимального 10-14% (А.П.Исаев, А.М.Платонов, 1996), в Саратовской области зернобобовые культуры в 2007 году выращивались на площади 73 тыс. га, из них около 23 тыс. га занимает нут, горох размещался на 29 тыс. га, чечевица - на 9 тыс.га, вика - на 11 тыс. га, Урожайность нута составила 1,1 т/га. На 2008 год посевы нута планируется разместить на 30 тыс.га.
Для засушливых районов Саратовской области наиболее перспективной зернобобовой культурой является нут, обладающий, высокой засухоустойчивостью, устойчивостью к полеганию и повреждению болезнями и вредителями.
«По выносливости к засухе нут не только занимает, бесспорно, первое место среди всех зернобобовых, но и является одной из самых засухоустойчивых полевых культур вообще» (В.Р.Гуляев, 1946).
На высокую засухоустойчивость нута указывают многие исследователи. О высокой засухоустойчивости нута писал Н.И.Вавилов. Корифей отечественной агрохимии Д.Н. Прянишников в своих работах не раз подчеркивал, что в остро засушливых районах нуту принадлежит будущее. В одной из своих работ он характеризует нут как растение знойных и пустынных районов, как культуру, представляющую собой полную противоположность гороху. Некоторые авторы склонны считать нут наиболее засухоустойчивой культурой среди зернобобовых (СП. Кульжинский, 1948; И.А. Минкевич, 1965), другие заявляют, что нут по засухоустойчивости уступает чине (В.Б. Енкен и М.А.Митюкевич, 1946; И.И. Мирошниченко, A.M. Павлова, 1953).
Способность нута сравнительно легко переносить почвенную и воздушную засуху И.А.Минкевич (1965) объясняет, во-первых, хорошо развитой мощной корневой системой, и, во-вторых, экономным расходом влаги.
Однако в Саратовской области технология возделывания нута разработана недостаточно. Исследования ведутся в основном в направлении селекции, определения норм высева, сроков сева, глубины заделки семян. Практически не изучены вопросы минерального питания нута, поэтому почти нет рекомендаций по применению минеральных удобрений под эту культуру. Наиболее спорным остается вопрос азотного питания. Минеральное азотное питание бобовых растений изучено довольно слабо и односторонне. До недавнего времени исследовалось, в основном лишь симбиотрофное усвоение азота, причем главным образом с микробиологической стороны.
Особенно неясным остается до сих пор вопрос о влиянии минеральных соединений азота на общее азотонакопление бобовых растений и эффективность их симбиоза с клубеньковыми бактериями.
В настоящее время имеется большое количество, как отдельных публикаций, так и обстоятельных монографий, посвященных биологической фиксации атмосферного азота бобовыми растениями. В них подробно рассматриваются анатомические, физиологические и культуральные свойства микро симбионта — клубеньковых бактерий. 5 Литературные данные по этому вопросу весьма противоречивы. Одни авторы считают, что азотфиксирующая способность бобовых растений безгранична, и они могут полностью удовлетворять свою потребность в азоте за счет усвоения его из воздуха. Азотные удобрения для них бесполезны и даже вредны в связи с тем, что угнетают симбиоз с бактериями и заменяют, таким образом, в растениях азот биологический на азот минеральный.
Другие исследователи, как в нашей стране, так и за рубежом полагают, что клубеньковые бактерии не всегда (в зависимости от погодных условий, реакции почвы, обеспеченности фосфатным питанием) способны полностью обеспечить растение азотом и в связи с этим целесообразно вносить азот с удобрениями. Однако эти исследователи часто рекомендуют давать лишь небольшие, так называемые «стартовые», дозы азота (15—20 кг/га). В некоторых работах указывается на эффективность для бобовых и сравнительно высоких доз азотных удобрений, но при. этом не всегда отмечается, в какой степени сохраняется способность к усвоению азота из атмосферы.
Опытных данных, подтверждающих, или опровергающих, приведенные точки зрения, пока мало и они не всегда убедительны.
Известно, что клубеньковые бактерии нуждаются в связанных формах азота и без наличия их в питательной среде не развиваются. В присутствии нитратов в питательной среде происходит повышение активности нитратредуктазы и гидроксиламинредуктазы во всех зонах роста корня, увеличивается количество ферментных белков, т.е. идёт синтез новых белковых молекул, способных участвовать в превращении нитратов (В.Е Суманова и Н.Г. Потапова, 1967).
Повышение урожайности нута, увеличение валовых сборов и улучшение его качественных показателей невозможно без рационального применения удобрений. Однако, высокоэффективное применение удобрений возможно только при высокой агротехнике, учитывающей биологические особенности сорта, почвенные и климатические условия зоны возделывания культуры.
Результаты исследований М.М. Гуковой показали, что общее накопление азота в бобовых растениях как инокулированных бактериями, так и неинокулированнх, питающихся только автотрофно, изменяется в соответствии с уровнем содержания его питательной среде. Чем больше было доступного азота в среде, тем больше накапливалось его в растениях. Эффективность симбиотической азотфиксации в опытах М.М..Гуковой (1974) была выше при лучшей обеспеченности доступным азотом. В пределах испытанных концентраций учет клубеньков в фазу зеленых бобов показал, что к этому времени они были хорошо развиты при всех условиях снабжения азотом и активно фиксировали азот атмосферы. Интенсивность азотфиксации на единицу клубеньковой ткани была высокой во всех вариантах питания, несмотря на разные сроки их образования. При повышенной дозе азота в среде клубеньки образуются позже, однако темп их развития потом возрастает и их становится даже больше, чем на бедном азотом фоне. г
Снижение доз азота в среде вызывало уменьшение количества азота, усвоенного из атмосферы, хотя относительная доля его в общем азотонакоплении возрастала.
Разработка и совершенствование прогрессивных технологий, повышающих урожай и качество сельскохозяйственных культур является одним из ключевых направлений увеличения производства сельскохозяйственной продукции. В основе таких технологий должно быть заложено экологически сбалансированное применение средств химизации, в частности, минеральных удобрений, и рациональное использование почвенного плодородия.
Для внесения некоторой ясности в вопросы минерального питания нута в засушливых условиях Саратовского Заволжья, для выяснения целесообразности внесения азотных удобрений нами были проведены опыты по применению возрастающих доз азота на фоне разных доз фосфорных удобрений под нут с предпосевной обработкой семян ризоторфином и молибденово-кислым аммонием.
Учитывая недостаточное количество экспериментальных данных по изучению действия удобрений на плодородие почвы, урожай и качество нута в зоне каштановых почв Саратовского Заволжья, в задачи наших исследований входило:
1. Изучение влияния минеральных удобрений, ризоторфина и молибдена на урожай и качество нута.
2. Установление оптимальных уровней содержания в почве доступных форм питательных элементов, затрат удобрений для их достижения, а также взаимосвязей уровней плодородия с урожаем с целью раннего прогнозирования урожайности и качества продукции.
3. Расчёт коэффициентов водопотребления нута.
4. Расчет коэффициентов использования растениями азота и фосфора из почвы и удобрений, расчет выноса этих элементов с единицей урожая.
5. Проведение энергетической и экономической оценки систем удобрения, способствующих получению высокого и качественного урожая зерна нута.
Научная новизна полученных результатов исследований заключается в том, что впервые в условиях каштановой почвы Саратовского Заволжья разработаны условия эффективного применения азотно-фосфорных, бактериального и молибденового удобрений при их дефиците под нут на основе почвенной диагностики. Основные положения, выносимые на защиту: закономерности изменения содержания подвижных форм питательных веществ в почве в результате применения минеральных удобрений, ризоторфина и молибденово-кислого аммония; нормативы затрат удобрений на увеличение содержания азота и фосфора в почве на 1 мг/кг в слое 0-30см; продуктивность нута в условиях изменяющихся агрохимических свойств каштановой почвы; влияние удобрений на показатели выноса основных элементов питания с урожаем нута, коэффициенты использования азота и фосфора из почвы и удобрений; коэффициенты водопотребления нута.
Почвы района исследований и агрохимическая характеристика почвы опытных участков
Территория проведения опытов расположена в Левобережье Саратовской области в зоне сухих степей (Агроклиматический справочник по Саратовской области, 1958; Усов Н.И., 1948), где преобладает каштановый тип почв (темно-каштановые, каштановые и светло-каштановые) различной мощности, в основном средне- и тяжелосуглинистого гранулометрического состава.
Рельеф территории отличается выравненностью, но с заметным развитием микрорельефа, элементами которого являются блюдцеобразные понижения, удлиненные и задернованные ложбины и лиманы.
Каштановые почвы Саратовского Заволжья описаны в трудах Прасолова Л.И. (1933), Антипова-Каратаева Н.И. и Саввинова Н.И.(1937), Усова Н.И. (1948), Антипова-Каратаева И.Н. и Филипповой В.Н. (1955), Бунтякова СИ., Узуна В.Ф., Чуб М.П. (1966). Было установлено, что в Заволжье Саратовской области каштановые почвы занимают 54,3% от всей площади, в том числе: темно-каштановые - 16,4%, или 1,4 млн.га, каштановые - 22,1%, или 1,9 млн. га, светло-каштановые - 15,8%, или 862 тыс. га (Усов Н.И.,1948).
Характерными чертами морфологии каштановых почв является, также как и у темно-каштановых, возрастающая с глубиной плотность генетических горизонтов, что существенно ухудшает их физические свойства, в частности, воздухо- и водопроницаемость.
По гранулометрическому составу эти почвы характеризуются высоким содержанием физической глины (частиц менее 0,01 мм) - 57-70 %, в том числе до 32% ила (Усов Н.И. 1948).
По данным многочисленных почвенных обследований установлено, что мощность гумусового горизонта А составляет для каштановых почв в среднем 31 см, глубина залегания горизонтов В и ВС - от 31 до 88 см. Горизонт С (материнская порода) начинается с глубины 88 см. Наибольшее количество гумуса находится в горизонте А - от 2,48 до 3,2 %. С глубиной его содержание снижается (Булычева В.Е., 1946). Почвы карбонатные, начинают вскипать от соляной кислоты с глубины 42-44 см. Максимальное скопление карбонатов начинается с глубины 49 см и простирается до 88 см. Повышенное содержание хлоридов и сульфатов наблюдается с глубины 67-72 см. s Перед закладкой опытов в 2004 году был сделан почвенный разрез, характерен для каштановых почв предлагаемый: А - пахотный 0-32 см. Серовато-каштановый, уплотненный, в сухом состоянии (без полива) глыбисто-комковатый, тяжелый суглинок. Переход к горизонту Bj постепенный по цвету и плотности. Bi - 33-48 см. Коричневато-серый, плотный, комковатый, тяжелый суглинок, вскипает от HCI с 28 см, переход к горизонту В2 заметный-по цвету и плотности. В2 - 49-53 см. Светло-коричневый, местами серовато-коричневый, структура крупно-плотно-комковатая. Переход в горизонт ВС заметный по цвету и плотности. ВС - 53-72 см. Серовато-палевый с затеками гумуса, пестро окрашенный карбонатами, с 53 см отмечается белоглазка; плотный, комковато-чешуйчато-призматический, увлажненный суглинок. Переход в горизонт С постепенный по цвету и плотности. Сі - 72-99 см. Палевый, пестро окрашенный карбонатами в виде белоглазки, в основном неоформленных пятен, уплотненный, более влажный, чем предыдущий, бесструктурный. Переход в горизонт Сг заметный по цвету и плотности. Сг - 99-135 см. Палево-коричневатый, свежий, бесструктурный лессовидный суглинок, белоглазка отсутствует.
Объемный вес, как правило, увеличивается с глубиной. Скважность почвы меняется также в зависимости от глубины.
Методы полевых и лабораторных исследований а) Методы полевых исследований Диагностический опыт на нуте был проведен в течение 2005-2007 годов на каштановой тяжелосуглинистой почве с содержанием гумуса 2,34-2,41 % в слое 0-30 см, нитратного азота к моменту посева содержалось 9,8-10,5 мг/кг почвы в слое 0-30 см, подвижного фосфора 12,2-12,6 мг/кг (по Мачигину) в слое 0-30 см, обменного калия 360-390 мг/кг; плотность почвы в слое 0-30 см 1,25-1,29 г/см3.
Таким образом, почва характеризуется низкой обеспеченностью нитратным азотом и подвижным фосфором и высокой - обменным калием. Объектами исследований были: нут сорт Краснокутский 36 и почва каштановая тяжелосуглинистая. Разновидность нута transcaucasico-carneum.
Влияние удобрений на азотный режим почвы
Затем по мере роста и развития растений, большего потребления ими питательных веществ, происходит снижение запасов нитратного азота до минимального значения к уборке. На темно-каштановых почвах сходные результаты получены В.Н.Райковым (1988), В.П.Белоголовцевым, Т.Я.Палагиной (1996), на светло-каштановх - В.Н.Дерябиным (2000), А.Н. Рыжовым (2002). На черноземных почвах Прихоперья подобное явление наблюдали С.В.Пенкина (2004), В.В.Животенко (2005). А.А.Марковский (1986) установил аналогичную динамику на черноземах Куйбышевского Заволжья, Установленное повышенное количество нитратного азота на удобренных вариантах под нутом показывает на окультуривание почвы под влиянием минеральных удобрений. Выявлено, что содержание нитратного азота в почве увеличивалось пропорционально внесенным дозам азотных удобрений и между этими показателями существует тесная корреляционная зависимость. Это подтверждается уравнением регрессии Y=9,2+ 0,146N при R2=0,97, где Y количество нитратного азота в почве, мг/кг, N- доза азота удобрения, кг/га действующего вещества, R2 -коэффициент детерминации.
За годы исследований концентрация N-NO3 в слое 0-30 см повышалась на 1 мг/кг почвы в среднем от внесения 6,5-7,5 кг действующего вещества азотных удобрений на фоне возрастающих доз фосфорных, при внесении одного азотного удобрения норматив составлял уже 8,8 кг/мг (табл.3.1 Л.2.).
Анализ данных приведенной таблицы 3.1.1.1 и 3.1.1.2 позволяет сделать вывод о том, что на изменение содержания в почве нитратного азота оказывали не только азотные, но и фосфорные удобрения.
Так, внесение РЗО на фоне N30 способствовало увеличению количества нитратного азота на 1,2 мг/кг почвы и соответственно снизило затраты азота удобрений на повышение содержания нитратного азота на 1 мг/кг, и напротив, повышение дозы азота на неизменном фосфатном фоне вело к увеличению норматива затрат (N60P30 по сравнению с N30P30). Увеличение содержания нитратного азота под влиянием фосфорных удобрений на темно-каштановых почвах степных районов Южного Урала наблюдал Ряховский А.В.(1995), на темно-каштановых почвах Саратовского Заволжья - Белоголовцев В.П. (1992), Палагина Т.Я. (1996), на светло-каштановых - Белоголовцев В.П., Дерябин В.Н. (2000), Рыжов А.Н. (2002), на черноземе обыкновенном кислом Пенкина СВ., Белоголовцев В.П. (2004).
Анализ экспериментальных данных (рис.4) дает возможность сделать вывод о том, что внесенные удобрения способствовали увеличению содержания нитратного азота в почве во все фазы роста и развития нута. Установленное на 5-14 мг/га повышенное содержание нитратного азота на удобренных вариантах показывает на окультуривание почвы под влиянием возрастающих доз азотных удобрений на фоне фосфорных.
Расчеты по уравнениям зависимости урожая зерна нута от содержания нитратного азота в почве перед посевом позволяют сделать прогноз действия азотного удобрения с повышением его доз и соответственно увеличения содержания нитратного азота в почве.
Вторым по значимости в жизни растений элементом после азота является фосфор. Содержание подвижного фосфора в почвах, являясь одним из важных показателей их плодородия, оказывает влияние на построение всей системы удобрения. Исследование условий формирования фосфатного фонда под влиянием удобрений, его динамики в течение вегетации растений, действия фосфорных удобрений в зависимости от содержания подвижного фосфора в почве дает возможность разработать рациональные дозы и приемы использования фосфорных удобрений, установить оптимальные уровни обеспеченности почвы доступным фосфором для достижения определенных значений урожайности в конкретных почвенно-климатических условиях.
Экономические трудности настоящего времени заставляют нас более экономно и агрономически эффективно использовать дорогостоящие удобрения, для чего требуется определить нижнюю, границу оптимального для определенного уровня урожая содержания доступного фосфора в почве. Касицкий Ю.И. (1979,1988) предлагает за оптимальное принимать такое содержание подвижного фосфора, при котором внесение фосфорных удобрений в количествах, эквивалентных выносу, обеспечивает уровень урожая, равный 95% от максимального, Кулаковская Т.Н. и др.(1984) поднимают эту планку до 98%. Зверева Е.А.(1987), Цыганок В.Д., Андриеш С.В :(1987), Чуб М.П.(1989) также считают, что предельные величины оптимального содержания подвижного фосфора в почве зависят от уровня получаемого урожая и должны быть выбраны те значения, которые соответствуют определенной планируемой продуктивности сельскохозяйственных культур.
Влияние удобрений на развитие симбиотического аппарата у нута
Отдельное применение предпосевной обработки бактериальным и микроудобрением на этом показателе не сказывалось, так же как и РЗО на фоне предпосевной обработки.На выживаемость растений в процессе вегетации применение всех видов и соотношений удобрений оказало положительное влияние. Так, если в контрольном варианте сохранилось в среднем за три года 92,8% растений, то применение удобрений увеличило выживаемость на 1,3-3,0% (абсолютных). Влияние содержания нитратного азота в фазу всходов на выживаемость растений к уборке подтверждается-уравнением регрессии: Y=632,2 + 2,5 IN, R2=0.752, где Y - количество выживших растений, тыс. шт/га, N - содержание нитратного азота, мг/кг почвы, R2 - коэффициент детерминации. В последующие фазы роста и развития растений такое положение сохранялось.
Влияние содержания подвижного фосфора в фазу всходов на выживаемость растений к уборке подтверждается уравнением регрессии: Y=624,6 + 2,94Р, R2=01.842.
Таким образом, можно утверждать, что влияние подвижного фосфора на сохранность растений нута к уборке несколько значимее, чем нитратного азота в эту же фазу.
Большое значение в получении высоких урожаев зернобобовых культур имеет хорошее развитие на его корнях клубеньков, способных обеспечить растение биологическим азотом (М.В.Федоров, 1952, А.Демолон, 1961, Д.Н.Прянишников, 1963, Ю.Новоселов и И.Евдокимов,1963,Е.П. Трепачев,1976, 1979, 1981, 1985 и другие).
Широкое освещение в отечественной и зарубежной литературе получил вопрос о влиянии удобрений на образование клубеньков на корнях бобовых культур и азотфиксацию в условиях различных типов и подтипов почв (М.П.Корсакова и А.Г.Конокотина,1936, С.С.Ильин, 1939, Е.В.Бойко и А.Г.Саввинова,1940, Е.Н.Базырина и А.Г Конокотина,1949э Р.Жорлетт,1954, С.И.Бунтяков и Г.Н.Попов, 1965, Г.И.Лопухина, 1965 ,Н.В .Приходько, 1965, Л .П.Гусева, 1967, В.П.Белоголовцев,1969, В.В. Балашов, 1982,М.М.Шевелова, Н.С. Веденяпина,1999, Н.А.Шьюрова,2004, А.И.Тукабаева,2006,...).
Почти во всех работах установлено положительное влияние фосфорного и калийного удобрений на образование и развитие клубеньков на корнях. Спорным до сего времени остается вопрос о целесообразности внесения минерального азота под бобовые культуры.
Исследование по выяснению влияния минеральных удобрений на образование и развитие клубеньков на корнях нута в условиях каштановых почв Саратовского Заволжья до сих пор не проводилось, в связи с чем данный вопрос стал предметом наших исследований.
Проведенные нами наблюдения и исследования показали (рис.8, табл. 3.1.4.1), что количество клубеньков на корнях нута во многом зависит от погодных условий вегетационного периода и пищевого режима почвы.
Количество клубеньков на корнях во время вегетации нута подвержено колебаниям. В первые фазы роста и развития имеется небольшое их число, в фазе цветения отмечается максимальное их количество и к фазе полной спелости они почти совсем исчезают.
Это наблюдение согласуется с имеющимися по этому вопросу литературными данными. На образование и развитие клубеньков большое влияние оказывает температура почвы. Неблагоприятна как резко пониженная (Корнилов А.А., 1970), так и повышенная (М.М.Гукова,1946, J.V. Possingam, J.V. Моеу, D.A. Anderson, 1964) температура.
В наших опытах в более засушливых 2005 и 2007 годах клубеньков на корнях нута было значительно меньше, чем в более благоприятном 2006 году. Так, если в 2005 году в фазе цветения на 10 растениях в контрольном варианте №2 было 39,9 клубенька, то в 2006 году - 57,8, или на 44,8% больше. Следует отметить, что в контрольном варианте без инокуляции семян ризоторфином с предпосевной обработкой молибденово-кислым аммонием во все годы исследований клубеньков было на 85-87 % меньше, чем во втором контрольном варианте.
Отмечено положительное влияние минеральных удобрений е на образование и развитие клубеньков. Дело в том, что условия симбиотического существования бобового растения, и клубеньков таковы, что только благодаря растению бактерии получают необходимые для своей жизни питательные вещества, особенно углеродистые (углеводные) (М.Н Корсакова, Г.В.Лопатина, 1936, З.Г.Разумовская, О.В.Васильева, 1965). Значит, чем лучше растение обеспечено питательными веществами, тем интенсивнее идет процесс азотфиксации из воздуха.
В наших исследованиях в условиях высокой-обеспеченности обменным калием наблюдалось положительное влияние на образование и развитие клубеньков главным образом фосфорных удобрений. Это объясняется тем, что фосфор оказывает влияние на увеличение количества корневых волосков, через которые и происходит проникновение клубеньковых бактерий в клетки корня В работах отечественных ученых (М.П.Корсакова и А.Г.Конокотина,1936, С.С. Ильин, 1939,И.В.Гулякин,И.Н.Арбузова,1966 и дрі) положительное влияние фосфора на развитие клубеньков объясняется тем, что влияние фосфатов на клубеньковые бактерии начинается в тот период, когда само растение ещё не испытывает фосфорного голодания-. В работе Н.В. Приходько (1965) установлено снижение азотфиксации при недостатке фосфора.
Диагностика фосфорного питания
При содержании нитратного азота ниже требуемого уровня, соответствующего планируемой урожайности, расчет доз азотных удобрений следует проводить по методу доведения ДО оптимума (МДОП). Для этого используется формула-ВИУ A: D = [(Nom\ - NHCX.) 100]/A, где D- расчетная, доза азота удобрений, кг/га действующего вещества, NHCX.-исходное содержание N-NO3 в слое 0-30 см, мг/кг, Nom\ - содержание нитратного азота в слое 0-30- см, обеспечивающее получение запланированного урожая, мг/кг почвы, А - увеличение содержания N-NO3 в определенном слое почвы! от внесения 100 кг/га действующего вещества удобрения. Как установлено в наших опытах, при совместном внесении азотных и фосфорных удобрений это увеличение составило в зависимости от доз и соотношений азота и фосфора, в среднем по годам исследований!, 13,9-15,4 мг/кг, при внесении только одного азотного удобрения этот норматив составил в среднем 11,8 мг/кг. Тоесть, концентрация-N-N03 в слое 0-30 см повышалась на 1 мг/кг почвы в среднем от внесения 6,5-7,5 кг действующего вещества, азотных удобрений на фоне возрастающих доз фосфорных, при внесении одного азотного удобрения норматив составлял уже 8,8 кг/мг
Диагностика фосфорного питания Как известно, после азота вторым по значимости в жизни растений элементом является фосфор. Содержание подвижного фосфора в почвах, являясь одним из важных показателей их плодородия, оказывает влияние на построение всей системы удобрения. Исследование условий формирования фосфатного фонда под влиянием удобрений, его динамики в течение вегетации- растений, действия фосфорных удобрений в зависимости от содержания подвижного фосфора в почве дает возможность разработать рациональные дозы и приемы использования фосфорных удобрений, установить оптимальные уровни обеспеченности почвы доступным фосфором для достижения определенных значений урожайности в конкретных почвенно-климатических условиях.
Каштановые почвы содержат в пахотном горизонте от 0,11 до 0,17% валового фосфора (Антипов-Каратаев И.Н., 1940; Фридман Н.Г., Антипов-Каратаев И.Н., 1940; Усов Н.ИІ, 1948). Примерно 40% валового фосфора связано с органическим веществом почвы, 30-35% представлены фосфатами алюминия и железа, 15-18% - фосфатами кальция и магния (Болотина Н:И., 1938; Антипов-Каратаев И.Н., Филиппова В.Н., 1955). По результатам агрохимических обследований каштановые почвьъ Саратовского Заволжья по содержанию подвижных форм фосфора относятся к группе низко обеспеченных (Бунтяков СИ., Узун В.Ф., Чуб М.П.,1966). Как правило, содержание в них подвижной Р2О5 не превышает 14-16 мг/кг почвы. с
Экономические трудности настоящего времени заставляют нас более экономно1 и агрономически эффективно использовать дорогостоящие удобрения, для чего требуется определить нижнюю1 границу оптимального содержания доступного фосфора в почве. Касицкий Ю.И. (1988) предлагает за оптимальное принимать такое содержание подвижного фосфора, при котором внесение фосфорных удобрений в количествах, эквивалентных выносу, обеспечивает уровень урожая, равный 95% от максимального, Кулаковская Т.Н. и др.(1980) поднимают эту планку до 98%. Зверева Е.А.(1987), Цыганок В.Д., Андриеш С.В.(1987), Чуб М.П.(1989) также считают, что предельные величины оптимального содержания подвижного фосфора в почве зависят от уровня получаемого урожая и должны быть выбраны, те значения, которые соответствуют определенной планируемой" продуктивности сельскохозяйственных культур.
Нами установлена прямая пропорциональная зависимость между дозами фосфорных удобрений и содержанием подвижного фосфора в почве которая описывается для первого срока отбора почвы уравнением регрессии Y=-3E-17P2+0,115P +14,73 при R2=0.992 для вариантов фона N60, где Y- содержание подвижной Р2О5, мг/кг почвы, Р — доза фосфора удобрения, кг/га д.в. Отдельное внесение фосфорного удобрения в дозе 30 кг/га действующего вещества способствовало увеличению содержания подвижного фосфора в почве перед посевом на 4,4 мг/кг.
Расчет показывает, что для повышения содержания доступного фосфора на 1 мг/кг каштановой почвы в слое 0-30 см требуется внести в среднем 6,8 кг/га д.в. удобрения. При совместном внесении фосфорных удобрений с азотными норматив затрат фосфора на увеличение содержания подвижной Р2О5 снижается и составляет в зависимости от доз азота и- фосфора 5,6-6,2 кг/мг.
В наших исследованиях установлена тесная математическая зависимость между содержанием подвижного фосфора в почве1 во все сроки , определения, и продуктивностью нута (рис. 18,19), что позволило установить оптимальные уровни содержания подвижного фосфора в почве для обеспечения планируемой урожайности зерна нута (таблица- 4.2.1 ):
