Содержание к диссертации
Введение
Фосфатный уровень почв и эффективность фосфорных удобрений
1 Характеристика группового состава фосфора почв 6
2 Фосфорные удобрения и их трансформация в почвах 16
3 Влияние фосфорных удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур
Объекты, условия и методика исследований
1 Характеристика апатитового сырья 38
2 Характеристика почвы опытов 40
3 Метеорологические условия 45
4 Методика исследования 47
Влияние фосфоритно-силикатной муки на фосфатный фонд почв
1 Влияние фосфоритно-силикатной муки на содержание подвижного фосфора
2 Трансформация фосфатов почв и фосфорных удобрений 67
Влияние фосфоритно-силикатной муки на урожайность сельскохозяйственных культур влияние фосфоритно-силикатной муки на химический состав растений и хозяйственный вынос элементов питания
1 Химический состав растений 79
2 Эффективность использования фосфора удобрений 89
Энергетическая и экономическая оценка ЭФ- 100 фективности применения фосфоритно-силикатной муки
Выводы 103
Предложения производству 106
Список использованных источников 107
Условные обозначения и сокращения 141
Приложения 142
- Фосфорные удобрения и их трансформация в почвах
- Влияние фосфорных удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур
- Трансформация фосфатов почв и фосфорных удобрений
- Эффективность использования фосфора удобрений
Введение к работе
Актуальность темы. Важнейшим фактором повышения плодородия почв и урожайности всех сельскохозяйственных культур в Амурской области является рациональное применение минеральных удобрений. Агрохимическое обследование пахотных почв области выявило, что 70% пашни относится к низко, 9% - к средне и только 5% - к повышенно обеспеченным по содержанию Р2О5 (Система ..., 2003). Внесение минеральных удобрений с 2000 года по настоящее время снизилось по области на 30%. Если в 80-е годы фосфорные удобрения составляли 40-45% от всех применяемых удобрений, то в 2000-2007 годах их доля уменьшилась до 13-20%. Сокращение применения минеральных удобрений ведет к снижению плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур. Для устранения дефицита фосфора в почве из западных регионов страны завозится аммофос, что крайне невыгодно. Проблема обеспечения фосфором почв области может быть решена развитием местного производства фосфорных удобрений. На территории Амурской области выявлено около 20 апатитовых проявлений с общими прогнозами 250-300 млн. т Рг05. Одно из них, Евгеньевское месторождение, прогнозные ресурсы апатита которого по категории Pj составляют 100 млн. т руды с содержанием 4,1% Р205 (Бизнес план, 2005). Апатитовая руда данного месторождения относится к силикатному типу, имеет трещиноватые зерна, обогащается методом флотации, поэтому возможно получение апатитового концентрата с содержанием Р205 до 20%.
Цель исследований: установить эффективность использования фосфо-ритно-силикатной муки в качестве минерального удобрения под сельскохозяйственные культуры в центральной зоне Амурской области.
Задачи исследований:
1. Апробировать метод химической активизации фосфоритно-силикатной муки.
2. Изучить влияния неактивизированной и химически активизированной фосфоритно-силикатной муки:
на содержание в почве доступных растениям форм фосфора;
на урожай сельскохозяйственных культур и его качество;
энергетическую и экономическую эффективность ее применения.
Научная новизна. Впервые в почвенно-климатических условиях Амурской области изучено влияние обогащенной методом флотации и химически активизированной фосфоритно-силикатной муки на фосфатный фонд почвы. Внесение химически активизированной фосфоритно-силикатной муки в действии и последействии повышает урожайность сельскохозяйственных культур на 33-12% относительно контроля, увеличивает дополнительный сбор белка с основной продукцией культур на 2,3-3,4 ц/га, по сравнению с контролем. Неполно химически активизированная фосфоритно-силикатная мука в качестве фосфорного удобрения по энергетической и экономической оценке наиболее эффективна, уровень рентабельности составляет 73%.
Практическая значимость. В условиях низкой обеспеченности области фосфорными удобрениями, и низким содержанием подвижных форм фос- фора в почве, полученные данные позволяют дать рекомендации по использованию апатитов Евгеньевского месторождения в качестве фосфорного удобрения после их неполной химической активизации серной кислотой. Это в значительной степени позволит снизить напряженность фосфатной проблемы области. Применение неполно химически активизированной фосфоритно-силикатной муки дает возможность рационального обеспечения питания растений и регулирования фосфатного режима почв.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на общеуниверситетских тематических научных конференциях ДальГАУ «Адаптивные технологии в растениеводстве Амурской области» (Благовещенск, 2006, 2007, 2009); на региональных научно-практических конференциях
«Молодые ученые агропромышленному комплексу Дальневосточного Федерального округа», «Молодежь XXI века: шаг в будущее» (Благовещенск, 2005, 2006, 2007); на международной научной конференции ВНИИА «Агрохимические технологии, приемы и способы увеличения объемов производства высококачественной сельскохозяйственной продукции» (Москва, 2008).
Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных исследований ДальГАУ по теме 7: «Разработать научные основы оптимизации агроэкосистем зерно-соевых севооборотов на длительно сезонно-мерзлотных почвах Зейско-Буреинской равнины», раздел 7.3. «Выявить влияние удобрений из агроруд местных месторождений на урожайность сельскохозяйственных культур и плодородие почв» и Министерства сельского хозяйства Амурской области по хоздоговорной теме: «Разработка новых приемов воспроизводства плодородия почв с использованием местного ор-ганно-минерального сырья» по направлению: «Изучение влияния апатита Ев-геньевского месторождения, Тындинского района на плодородие почвы, урожай сельскохозяйственных культур и его качество, разработка рекомендаций по его использованию»
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ объемом 2,10 п.л., в том числе одна работа опубликована в рецензируемом журнале ВАК.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 160 страницах печатного текста, содержит 12 таблиц, 26 в приложениях, 24 рисунка. Состоит из введения, шести глав, выводов, рекомендаций производству, приложений. Список литературы включает 269 наименований, в том числе 19 на иностранном языке.
Выражаю искреннюю благодарность за помощь в проведении полевых работ в опыте директору ООО «Амурское» СВ. Дьяченко. Особую признательность за повседневное руководство выражаю научному руководителю канд. с.-х. наук, доценту В.Ф. Прокопчук.
Фосфорные удобрения и их трансформация в почвах
Фосфор - один из важнейших элементов в питании растений, входящий в состав веществ, имеющих большое значение в углеводном обмене, в азотфиксации, в преобразовании энергии в процессах фотосинтеза и дыхания (Сиротин, 1962; Ратнер, 1965; Петербургский, 1971; Лещенко, 1978). В растениях фосфор содержится в органической и минеральной форме. Он входит в состав белков (фосфопротеинов), нуклеиновых кислот, фосфорных эфиров Сахаров, нуклеотидов, принимающих участие в энергетическом обмене (аде-нозинтрифосфорной кислоте), витаминов, ферментов и многих других соединений. Фосфор выполняет важную роль в синтезе белка, росте и размножении, передаче наследственных свойств (Сдобникова, 1985; Никитишен, 2003).
Как правило, в молодых тканях растений фосфора содержится больше, чем в старых. Неодинаково его содержание и в различных органах растений: в корнях меньше, чем в стеблях и листьях, особенно много его в семенах. Растениям для нормального роста и развития необходимо большое количество фосфора. Фосфор находится в тесном взаимодействии с азотом и белковыми соединениями, является их спутником. Распределение фосфора в различных органах растения аналогично распределению азота. В репродуктивных органах (семенах) фосфора содержится в 3-6 раз больше, чем в вегетативных.
Общее содержание фосфора в растениях зависит от уровня фосфорного питания, фазы развития растений, степени обеспеченности другими элементами (Ратнер, 1965; Туева, 1966; Воронина, 1970; Гинзбург, 1981; Носко, 1985; Никитишен, 2007). Фосфор особенно необходим в начальные фазы развития растений, даже избыточное питание в последующие фазы не могут восполнить его недостаток, что приводит к снижению урожая и его качества. Нормальное питание фосфором повышает холодостойкость и засухоустойчивость растений, ускоряет их развитие и созревание (Церлинг, 1978; Петербургский, 1980; Сдобникова, 1985).
Одним из источников фосфора для растений является почва. Однако общее содержание фосфора в почве обычно бывает ограничено. Систематическое возделывание сельскохозяйственных растений на одном и том же месте ведет к общему обеднению почвы фосфором и особенно к уменьшению содержания в ней подвижных соединений. Часть фосфора безвозвратно выносится с урожаем. Поэтому длительное время получать высокие и устойчивые урожаи за счет только почвенных запасов фосфора в большинстве случаев бывает невозможно. Для этого необходимо систематически вносить фосфор в почву с удобрениями ((Srivastava, 1972; Калинин, 1967; Маркина, 1987; Никитишен, 2003, 2007; Сушеница, 2007).
Источником, сырья для промышленного производства фосфорных удобрений являются природные фосфорные руды, подразделяемые на две основные группы: апатиты и фосфориты. По содержанию Р2О5 фосфорные руды бывают очень богатыми (35%) и очень бедными (5-10%). Как правило, из-за значительного количества примесей они подлежат обогащению. Апатит - это изверженный минерал, широко распространенный в дисперсном состоянии в почвах и материнских породах, на которых они возникают. Залежи апатита крайне редки. Самое богатое в мире месторождение было открыто в 1925 году в Хибинах на Кольском полуострове. По литературным данным незначительные и менее ценные по составу месторождения апатитов встречаются на Урале, в Южном Прибайкалье, а также в Бразилии, Испании, Канаде, США и Швеции (Гиммельфарб, 1958).
Фосфориты представляют собой осадочные породы, главным образом, морского происхождения, состоящие из аморфных или кристаллических кальциевых фосфатов с примесью кварца, извести, глинистых частиц и других минералов. Месторождения фосфоритов встречаются на земном шаре часто, но в Западной Европе они небольшие и малопригодны для разработки. Богатейшие запасы фосфоритов имеются в ряде стран Северной Африки. В Соединенных Штатах Америки месторождения этой породы найдены во Флориде, в Теннеси и других штатах.
Начало систематическому изучению фосфоритов в нашей стране положила еще в 1908 г. комиссия под руководством профессора Я.В. Самойлова и Д.Н. Прянишникова (Повышение ..., 1983). Запасы природных фосфоритов, разведанные в России, существенно различаются по минералогическому составу, физической структуре, реакционной способности, которые и определяют их неодинаковую эффективность при непосредственном использовании в качестве удобрений. Однако большая часть наших фосфоритов содержит мало фосфора и богата полуторными окислами, что затрудняет их переработку в суперфосфат (Сиротин, 1962; Сдобникова, 1987; Безуглая, 1990; Ангелов, 1996; Алиев, 2004; Сушеница, 2007). В Сибири разведан целый ряд месторождений фосфоритов: Белкинское, Талановское, Сейбинское, Телекское, Обладжанское, Тамалыкское, Саржевское, которые могут использоваться в виде фосфоритной муки. На севере Хабаровского края и Амурской области открыты месторождения апатитов и фосфоритов, которые в перспективе могут составить крупную минерально-сырьевую базу для предприятий туковой промышленности. Однако все они размещаются в трудных географо-экономических условиях на значительном удалении от центров потребления удобрений и еще не разведаны. В Амурской области находятся месторождения апатитов в Тындинском районе (Евгеньевское) и фосфоритов в Архарин-скомрайоне (Средне-Ильгинское) (Месторождения ..., 1983; Скляров, 1989).
Все фосфорные удобрения можно разделить на три группы: 1) содержащие водорастворимые фосфорные соединения, фосфор этих удобрений хорошо доступен растениям: суперфосфаты можно применять на всех почвах, и в разных приемах ; 2) содержащие фосфор, нерастворимый в воде, но растворимый в слабых кислотах, фосфор этих удобрений доступен растениям: преципитат, томасшлак, обесфторенный фосфат. Эффективность этих фосфатов зависит от почв - на кислых почвах действие их может быть сильнее, чем суперфосфата; 3) содержащие фосфор, нерастворимый в воде, плохо растворимый в слабых кислотах, полностью растворимый в сильных кислотах - серной и азотной, фосфор этих удобрений труднодоступен для большинства растений: фосфоритная мука, костная мука.
Фосфоритная мука - самое дешевое удобрение. Получают ее путем размола природных фосфоритов, предварительно отделенных от пустой породы. Эффективность фосфоритной муки разных месторождений неодинакова. Большей растворимостью обладает мука из желваковых фосфоритов, меньшей - пластовых, вторичных (остаточных). Приготовление фосфоритной муки не требует затраты кислот или большого количества энергии, что необходимо при производстве большинства других форм фосфорных удобрений (Сиротин, 1962; Калинин, 1967; Алиев, 2004).
Влияние фосфорных удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур
Эффективность действия фосфорных удобрений обуславливается способностью отдельных растений усваивать фосфорную кислоту труднорастворимых соединений (люпин и гречиха, в меньшей мере — горчица, горох, донник, эспарцет). Большая часть фосфора находится в репродуктивных органах и молодых интенсивно растущих частях растений. Фосфор ускоряет формирование корневой системы растений: она сильнее ветвится и глубже проникает в почву. Основное количество фосфора растения потребляют в первые фазы роста и развития, создавая его определенные запасы. Фосфорные удобрения не только увеличивают урожай, но и улучшают его качество (сахаристость, крахмалистость, клейковину), повышают зимостойкость озимых культур, ускоряют созревание. При недостатке фосфора замедляется рост и развитие растений. Установлено, что фосфорные удобрения оказывают существенное влияние на урожай растений на почвах с низким и средним содержанием подвижного фосфора, а на почвах с повышенным и высоким содержанием фосфора действие удобрений проявляется слабо или отсутствует (Петербургский, 1980).
В нашей стране яровые зерновые хлеба занимают первое место в валовом сборе зерна. Ведущая культура этих хлебов - яровая пшеница. Она имеет более короткий срок вегетации, чем озимые, однако, за это время для создания хорошего урожая усваивает не намного меньше питательных веществ, фосфора в том числе. Наибольшая потребность в фосфоре наблюдается в период от начала кущения до восковой спелости зерна. Фосфорное питание у яровой пшеницы оказывает большое влияние на развитие корневой системы и колосков и меньше — на развитие стеблей и листьев.
В районах Нечерноземной полосы урожай яровой пшеницы чаще зависит от обеспеченности ее азотом в основном удобрении. Действие фосфорных удобрений в этом районе часто выражается невысокими и неустойчивыми прибавками урожая зерна. На выщелоченных черноземах Сибири фосфорные удобрения являются главными. Результаты данных опытов обобщенных Географической сетью с яровой пшеницей, показывают, что оптимальные дозы фосфора варьируются в пределах от 40 до 90 кг/га, и зависят от плодородия почвы и климатических условий зоны, запланированного урожая, предшественника, сопутствующих удобрений (Петербургский, 1980).
Водорастворимые фосфорные удобрения можно применять на всех типах почв, под все культуры и разными приемами. Повышение эффективности этих удобрений связано с приемами, уменьшающими их химическое поглощение почвой: использование гранулированных форм, рядковое внесение (Кулюкин и др., 2007).
Результаты исследований Н.В. Тру фановой (1982) на выщелоченном черноземе, по данным В.К. Каличкиным, К.А. Бесовым (1987) на серых лесных почвах Сибири при среднем содержании подвижного фосфора в пахотном слое почвы оптимальной дозой фосфорного удобрения является 40-60 кг Р2О5 на 1 га, что обеспечивает увеличение урожая зерна в зависимости от предшественника на 19,1-20,5%. В зависимости от звена севооборота азотно-фосфорные удобрения (N40-60P40-60) увеличивают урожай культур от 22,6 до 34,8%. Увеличение доз фосфора до 120 и 240 кг не повлекло за собой повышения урожая культур по сравнению со средней дозой. Последействие фосфорных удобрений на урожай яровой пшеницы повышается при наличии достаточного количества азотного питания или на фоне внесения азотных удобрений.
При внесении труднорастворимых фосфорных удобрений (фосфоритной муки) высокая эффективность их возможна на кислых почвах. Зерновые культуры относят к растениям, которые очень слабо отзываются на труднорастворимые фосфаты.
Использование фосфоритной муки в качестве фосфорного удобрения из местных месторождений Сибири, изучали ряд авторов (Науменко, 1982, 1987; Науменко, Смирнова, 1987). При разовом внесении фосфоритной муки и двойного суперфосфата на слабокислой серой лесной почве, среднеобеспеченной фосфором, достоверная прибавка получена только на третий год действия. Максимальные прибавки урожайности овса получены от дозы суперфосфата Рбо - 4,2 ц/га и фосфоритной муки Р24о - 3,5 ц/га, по сравнению с контролем (16,6 ц/га).
Изучение вопросов применения минеральных удобрений для основных полевых культур на Дальнем Востоке началось в 60-е годы 20 века. В Хабаровском крае это исследования В.Д. Блохина, В.В. Бурлака (1966), В.П. Басистого (1967), А.П. Басистого, А.Я. Сидорова (1970); в Приморье - А.Т. Гри-цуна (1967), А.Т. Терентьева (1969); в Амурской области - В.К. Куркаева (1965, 1967, 1972), Г.В. Голова (1965), В.Т. Куркаева, Г.К. Шелевого (1969), -М.И. Косициной, Н.А. Пенчуковой (1971), В.Ф. Прокопчук, И.Г. Ковшика (1989), В.Ф. Прокопчук (20006), Е.Т. Наумченко, И.Г. Ковшика (1985, 1987), Р.Н. Степкиной (2001), Т.Е. Абросимовой (2003).
Зерновые культуры являются основным компонентом зерно-соевых севооборотов в Амурской области. Для получения стабильно высоких урожаев зерновых культур большое значение имеют условия минерального питания растений на всех типах почв Зейско-Буреинской равнины.
Трансформация фосфатов почв и фосфорных удобрений
Питание растений фосфором происходит, в основном, за счет минеральных форм соединений, растворимых в слабых кислотах (Петербурский, 1972; Стрельченко, 1982). Фосфор, входящий в состав органических веществ, становится доступен растениям только после их минерализации. Увеличение запасов подвижных фосфатов почвы в процессе минерализации органического вещества - один из важнейших факторов фосфорного питания растений.
По данным Н.Е. Стрельченко (1982), в почвах юга Дальнего Востока доля органических фосфатов изменяется от 43 до 72% от валового фосфора. Причем, между содержанием органического фосфора и содержанием гумуса прямая зависимость отсутствует (Голов, 2001). В луговых черноземовидных и бурых лесных глеевых почвах Зейско-Буреинской равнины на органические фосфаты приходится 33-44% и 28% от общего фосфора соответственно типам почвам (Шконде, 1959; Прокопчук, 1999; Голов, 2001).
В наших исследованиях доля органического фосфора составила в луговой черноземовидной почве 31-50%, в бурой лесной глеевой почве 11% от общего его содержания, а доля «активных» минеральных фосфатов 23-32% и 21% соответственно почвам (приложения 6). Впервые данные о групповом составе фосфатов в почвах Зейско-Буреинской равнины были опубликованы Э.И. Шконде (1959). Им установлено, что в луговых черноземовидных почвах рыхлосвязанные фосфаты составляют 3,8%, фосфаты железа и алюминия 16,7%, а не извлекаемые фосфаты - 35,8% от валового содержания. Г.В. Голов (2001), изучая групповой со-став фосфора с использованием радиактивной метки Р ", установил, что в ЛЧ и БЛГ почвах обнаруживается в А1-Р 25%, в Fe-P 50%, в Са-Р 3-6%, от внесенной метки. По данным Р.Н. Степкиной (2001), в луговой черноземовидной почве на Fe-P приходится 67%, Са-Р 25%, А1-Р 6%, и на рыхлосвязанные фосфаты - 0,8% от общего фосфора.
При внесении в почву фосфорного удобрения содержащийся в нем фосфор переходит в разные химические соединения, характерные для данного типа почвообразования (Гинзбург, 1981). В карбонатных и нейтральных почвах растворимые фосфаты удобрений, переходят в фосфаты кальция, в слабокислых почвах - в фосфаты кальция и частично в фосфаты А1 и Fe, а в кислых почвах - преимущественно в А1-Р и Fe-P. По мнению А.В. Соколова (1958) при взаимодействии слаборастворимых фосфорных удобрений с почвой протекает одновременно два противоположных процесса: закрепление подвижных фосфатов в малодоступные растениям формы и, наоборот, переход труднорастворимых фосфатов в растворимые. Быстрое закрепление фосфора удобрений не исключает возможности использования его растениями.
В почвах Приморья, в зависимости от содержания конкреций и дозы удобрений, от 20 до 31%) внесенного с удобрениями фосфора аккумулируется в конкрециях, а 67% фиксируется в группе Fe-P почвы и только 10% остается в группе легкодоступных фосфатов (Стрельченко, 1982, 1983, 1987). В почвах Зейско-Буреинской равнины процессы образования конкреций развиты значительно слабее, и до 20% фосфора суперфосфата при взаимодействии с почвой остается в легкодоступной для растений форме (Голов, 1965; Шеле-вой, 1971; Ковшик, 1977; Прокопчук 2001, Степкина, 2001).
Г.В. Головым, Л.С. Бурлаковой, И.Г. Ковшиком (1975) Г.В. Головым (2001) установлено, что фосфор суперфосфата при внесении его в почву подвергается закреплению в формах, слабодоступных для растений (Fe-P -44,9%, Са-Р — 7%), в подвижном состоянии остается 20-25%) фосфора от внесенного с удобрением. По данным Р.Н. Степкиной (2001) при внесении водорастворимых фосфатов происходит переход их в рыхлосвязанные фосфаты -0,2%, А1-Р - 3-6%, Fe-P - 63-66%, Са-Р - 24-25%
В наших исследованиях на 2-й и 3-й год после внесения суперфосфата в луговой черноземовидной почве содержание фосфора увеличилось по сравнению с контролем в группах Al-P, Fe-P и прочносвязанных фосфатах (рис. 19, 20). То есть основная часть фосфора суперфосфата перешла в алюмо и железо фосфаты. В бурой лесной глеевой почве на 3-й год после внесения фосфор суперфосфата повысил содержание не только А1-Р на 1,26, Fe-P на 3,19 мг/100 г почвы, но и Са-Р на 1,84 мг по сравнению с контролем.
Фосфор стандартной фосфоритно-карбанатной муки на 3-й год после внесения на обоих типах почв обнаруживается в группах Al, Fe, Са-фосфатов. Фосфор химически не активизированной фосфоритно-силикатной муки на 2-й год в луговой черноземовидной почве увеличил, по сравнению с контролем без удобрений, содержание Fe и Са фосфатов, а на 3-й год -только содержание Са-Р. В бурой лесной глеевой почве Рфсм и на 3-й год увеличила содержание Fe и Са фосфатов.
Влияние химически активизированной фосфоритно-силикатной муки на изменение группового состава фосфора луговой черноземовидной почвы (второй год действия, микрополевой опыт) Неполно химически активизированная Рфсмі по своему действию на групповой состав фосфора приближается к действию неактивизированной Рфсм, то есть на 2-й год после ее внесения в ЛЧ почве выросло содержание по сравнению с контролем без фосфорных удобрений Fe и А1 фосфатов на 2,82 и 2,16 мг/100 г почвы соответственно. В тоже время, как и в последействии суперфосфата, несколько увеличилось содержание А1-Р (на 0,36 мг) и прочносвязанных фосфатов (на 4,01 мг), по сравнению с контролем.
Влияние полно химически активизированной Рфсм2 на фосфатный фонд почвы еще в большей мере приближается к действию суперфосфата. Как и в последействии этого водорастворимого фосфорного удобрения в почве увеличилось содержание рыхлосвязанных фосфатов на 0,12 мг, Fe-P на 1,43 мг и прочносвязанных фосфатов на 6,15 мг/100 г почвы, по сравнению с контролем. При этом увеличение содержания группы А1-Р не наблюдалось.
Таким образом, на второй и третий год после внесения фосфоритно-силикатной муки в почве увеличилось содержание Fe-P и Са-Р. Неполно химически активизированная фосфоритно-силикатная мука как и двойной суперфосфат, увеличивает содержание рыхлосвязанных и А1-Р наиболее доступные растениям, в то же время, основная часть внесенного фосфора обнаруживается в Fe-P, Са-Р и прочносвязанных фосфатах. Фосфор полно химически активизированной фосфоритно-силикатной муки закрепляется в почве, как и фосфор водорастворимого фосфорного удобрения - суперфосфата.
Эффективность использования фосфора удобрений
На хозяйственный вынос элементов питания оказывает влияние не только уровень урожайности сельскохозяйственных культур, но и их содержание в основной и побочной продукции. Величина хозяйственного выноса позволяет рассчитать затраты элементов питания на формирование единицы продукции той или иной культуры. Они в большей степени зависят от биологических особенностей культуры и сорта, климатических условий и обеспеченности элементами питания почвы (Пенчукова, 1973; Степкина, 1979, 2001; Гамзиков, 1981; Носко, 1985, Прокопчук, 2000а, 20006, Абросимова, 2003).
Нормативы выноса (Нормативы выноса ..., 1989) рассчитаны для основных регионов нашей страны, сформированных, в основном, по административному принципу, а иногда - с учетом климатических особенностей отдельных территорий. В Дальневосточную зону объединены Амурская и Сахалинская области, Хабаровский и Приморский край. Применение таких усредненных нормативов для расчета доз удобрений на планируемый урожай приводит к нерациональному использованию удобрений и снижению их эффективности (Прокопчук, 2000а; Абросимова, 2003).
Установлено, что вынос питательных веществ разными сельскохозяйственными культурами не одинаков. Под влиянием удобрений полевые культуры формируют более высокий урожай, что позволяет накапливать в 1,5-4,4 раза больше питательных веществ, чем без их внесения (Моисеенко, 1997; Степкина, 2001). В исследованиях Ю.Д. Кушниренко, А.К. Федорова (1977) на выщелоченном черноземе в полевом опыте при внесении Рсді2о вынос пшеницей с основной и побочной продукцией составил: азота 154 кг/га (контроль - 128 кг/га), Р205 - 65 кг/га (контроль - 41 кг/га), К20 - 84 кг/га (контроль - 80 кг/га). В Амурской области на луговой черноземовидной почве хо 90 зяйственный вынос с основной продукцией пшеницы составил азота 44-58 кг/га, Р205 - 25-38 кг/га, К20 - 24-34 кг/га (Прокопчук, 2000 а; Степкина, 2001, Абросимова, 2003), а сои азота - 115-149 кг/га, Р205 - 22-26 кг/га, К20 - 55-62 кг/га (Прокопчук, 2000а; Кондратова, 2004). Вынос кукурузы на зерно с основной и побочной продукцией составил: 40 кг/га азота, 13 кг/га - Р205, 40 кг/га - К20 (Кибирев, 2004; Косицына, 2004).
Е.Т. Наумченко и И.Г. Ковшик (1987) установили, что на ЛЧ и БЛГ почвах при разовом внесении Рсд39о вынос Р2Оэ с урожаем культур за ротацию 5-ти польного севооборота увеличился на 58 и 30 кг/га, а при внесении Рф39о - на 49 и 32 кг/га, по сравнению с контролем соответственно типам почв. В наших исследованиях в вегетационно-полевом опыте в первый год действия Рсдіго на луговой черноземовидной и бурой лесной глеевой почвах вынос Р205 зерном овса увеличивался на 25-50% относительно контроля (рис. 21, приложение 20). Это произошло не только за счет увеличения урожая, но и за счет повышения концентрации Р205 в основной продукции овса.
Влияние Рсді20 на обоих типах почв наблюдается и в последействии. Хозяйственный вынос Р205 семенами сои на второй год увеличивался на 7 и 8%, зерном пшеницы на третий год действия на ЛЧ почве - на 30% относительно контроля, а на БЛГ почве — оставался на уровне контроля.
На луговой черноземовидной и бурой лесной глеевой почвах при внесении Рфі2о в действии и последействии хозяйственный вынос увеличивался от 12 до 50%) относительно контроля. Это связано с увеличением концентрации Р2С 5 в основной продукции культур. В последействии стандартная фосфоритно-карбонатная мука на обоих типах почв приближалась к двойному суперфосфату.
При внесении Рфсміго, как и стандартных фосфорных удобрений, на обоих типах почв в первый год действия вынос Р2О5 увеличивался на 25 и 12% относительно контроля и соответственно типам почв. В последействии Рфсм на луговой черноземовидной почве хозяйственный вынос Р205 снизился на 10%, а на бурой лесной глеевой почве повысился на 56%) относительно контроля. n г/сосуд овес, 2005 г. (ЛЧ) г/сосуд соя. 2006 г. (ЛЧ) г/сосуд пшеница, 2007 г. (ЛЧ) г/сосуд среднее за 3 года (ЛЧ).
Увеличение выноса фосфора с зерном кукурузы происходит из-за повышения концентрации его в основной продукции. Эффективность Рсдбо в последействии снизилась - вынос Р2О5 основной продукцией культур повысился лишь на 5-8% относительно контроля.
На фоне азотно-калийных удобрений Рфсм3оо, в отличие от Рсдб0, в первый год действия хозяйственный вынос Р2О5 снизился на 5% относительно контроля, вероятно из-за снижения урожайности. В последействии Рфсм хо 94 зяйственный вынос Р205 повысился на 10-21% относительно контроля. Увеличение выноса фосфора основной продукцией культур происходит за счет повышения подвижности фосфора в почве. В наших исследованиях Рфсмзоо была эффективнее Рсд60 только на третий и четвертый год действия после внесения удобрений.
На четвертый год действия фосфорных удобрений коэффициент корреляции между хозяйственным выносом Рг05 и подвижность Р2О5 в почве, содержание его в основной продукции культур составил от 0,635 до 0,963.
В микрополевом опыте, как и в вегетационно-полевом, при внесении Рсдіго в первый год действия хозяйственный вынос Р2О5 зерном пшеницы увеличивался на 68% относительно контроля (рис. 23, приложение 22). В последействии хозяйственный вынос Р2О5 семенами сои увеличивался на 10%, зерном пшеницы на 32% относительно контроля.
При внесении Рфсмш, в первый год действия, как и в полевом опыте, хозяйственный вынос Р2О5 зерном пшеницы снизился на 5% относительно контроля. В последействии Рфсм вынос Р2О5 увеличивался семенами сои на 16%, зерном пшеницы - на 11% относительно контроля.
В среднем за три года действия при внесении неполно химически активизированной фосфоритно-силикатной муки хозяйственный вынос фосфора основной продукцией культур превышал на 2,9 кг/га, а полно химически активизированной лишь на 1,1 кг/га, по сравнению с применением химически неактивизированной фосфоритно-силикатной муки. Повышение выноса Рфсміїго произошло за счет увеличения урожайности пшеницы в первый год действия. При внесении всех форм фосфорных удобрений на второй и третий год действия хозяйственный вынос Р205 коррелировал с содержанием P2Os в основной продукции культур, коэффициент корреляции составил 0,649 -0,774 при г крпт=0,532 (приложение 23).