Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Российская академия наук АГРОХИМИЯ № 4 2024 Апрель Журнал основан в январе 1964 г. Выходит 12 раз в год ISSN 0002-1881 Журнал издается под руководством Отделения биологических наук РАН, Всероссийского научного-исследовательского института фитопатологии Главный редактор А.П. Глинушкин Редакционная коллегия: Белошапкина О.О., Гамзиков Г.П., Гудков С.В., Дорожкина Л.А., Завалин А.А. (зам. главного редактора), Захаренко В.А., Когут Б.М., Козлов В.А., Кудеяров В.Н. (зам. главного редактора), Кучин А.В., Лукин С.В., Лукин С.М., Минкина Т.М., Налиухин А.Н., Пасынков А.В., Персикова Т.Ф., Романенков В.А., Семенов В.М., Убугунов Л.Л., Фесенко С.В., Фрид А.С. (зам. главного редактора), Черников В.А., Шафран С.А., Шеуджен А.Х. Зав. редакцией А.А. Сарычева E-mail: j.agrochem@mail.ru Перепечатка журнала, отдельных статей, а также фрагментов из них без разрешения редакции запрещается Москва ФГБУ “Издательство “Наука” © Российская академия наук, 2024 © Редколлегия “Агрохимия” (составитель), 2024
СОДЕРЖАНИЕ Номер 4, 2024 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ Плодородие почв Миграция нитратного азота по профилю почвы О. В. Волынкина, А. Н. Копылов 3 Динамика гумусного состояния чернозема южного при длительном применении минеральных удобрений в условиях степного Поволжья Д. Ю. Журавлев, Т. М. Ярошенко, Н. Ф. Климова, Л. Б. Сайфуллина 8 Удобрения Влияние многолетнего применения минеральных удобрений и навоза на агрохимические свойства серой лесной почвы, продуктивность культур и секвестрацию углерода Н. Б. Зинякова, Д. А. Соколов, Т. Н. Лебедева, С. Н. Удальцов, В. М. Семенов 14 Агрономическая эффективность мочевины пролонгированного действия при выращивании яровой пшеницы В. М. Лапушкин, М. А. Волкова, А. А. Лапушкина, С. П. Торшин, Ф. Г. Игралиев, А. М. Норов, Д. А. Пагалешкин, П. С. Федотов, В. В. Соколов, И. М. Кочетова, Е. А. Рыбин 35 Эффективность и продолжительность действия частиц отсева доломита, используемого для мелиорации кислых почв. эмпирические модели процесса подкисления дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы (по данным полевого опыта) А. В. Литвинович, А. В. Лаврищев, А. О. Ковлева, Ю. В. Хомяков, В. И. Дубовицкая, В. М. Буре 41 Влияние некорневых подкормок органо-минеральными удобрениями на содержание хлорофилла в листьях ячменя и его связь с показателями качества зерна Е. Н. Носкова, Е. М. Лисицын 49 Влияние разных способов внесения лигногумата на качество продукции зеленных культур и лекарственных растений Е. Б. Пашкевич, Г. Е. Ларина, М. В. Парахина 60 Агроэкология Влияние удобрения, норм высева бобового компонента и погодных условий на урожайность и накопление растительных остатков люпино-злаковых смесей на зерно в центре Нечерноземья В. В. Конончук, С. М. Тимошенко, Т. О. Назарова, В. Д. Штырхунов, Е. А. Тулинова, Т. В. Смолина, Г. Б. Морозова, Е. А. Комиссарова 69 Элементный состав и структурные особенности гуминовых кислот пойменных почв дельты реки Селенги Е. Ю. Мильхеев, Н. Д. Балданов 78 Влияние селена на урожай и аминокислотный состав зерна яровой пшеницы в оптимальных условиях водоснабжения и при засухе И. И. Серегина 86 Экотоксикология Элементный состав листьев березы повислой (Betula pendula Roth) в районе золоторудного месторождения Забайкалья В. П. Макаров, Р. А. Филенко, И. Е. Михеев, Т. В. Желибо, Е. А. Банщикова 95
Contents No. 4, 2024 EXPERIMENTAL ARTICLES Soil Fertility Migration of Nitrate Nitrogen by Soil Profile O. V. Volynkina, A. N. Kopylov 3 Dynamics of the Humus State of Southern Chernozem with Prolonged Use of Mineral Fertilizers in the Conditions of the Steppe Volga Region D. Y. Zhuravlev, T. M. Yaroshenko, N. F. Klimova, L. B. Saifullina 8 Fertilizers Effects of Long-Term Application of Mineral Fertilizers and Manure on Agrochemical Properties of Gray Forest Soil, Crops Productivity and Carbon Sequestration N. B. Zinyakova, D. A. Sokolov, T. N. Lebedeva, S. N. Udal’tsov, V. M. Semenov 14 Effectiveness of Long-Acting Urea in the Growing of Spring Wheat V. M. Lapushkin, M. A. Volkova, A. A. Lapushkina, S. P. Torshin, F. G. Igraliev, A. M. Norov, D. A. Pagaleshkin, P. S. Fedotov, V. V. Sokolov, I. M. Kochetova, E. A. Rybin 35 Effectiveness and Duration of Action of Dolomite Screening Particles Used for Reclamation of Acidic Soils. Empirical Models of the Acidification Process of Sod-Podzolic Light Loamy Soil (according to Field Experience) A. V. Litvinovich, A. V. Lavrishchev, A. O. Kovlev, Yu. V. Khomyakov, V. I. Dubovitskaya, V. M. Bure 41 Effect of Top-Dressing on Chlorophyll Content in Barley Leaves and Its Relation to Grain Quality Parameters E. N. Noskova, E. M. Lisitsyn 49 Influence of Different Methods of Application of Lignogumate on the Product Quality of Green Crops and Medicinal Plants E. B. Pashkevich, G. E. Larina, M. V. Parachina 60 Agroecology Effect of Fertilizers, Seeding Rates of the Legume Component and Weather Conditions on Yield and Accumulation of Plant Residues of Lupine-Cereal Mixtures on Grain in the Center of the Non-Chernozem Region V. V. Kononchuk, S. M. Timoshenko, T. O. Nazarova, V. D. Shtyrkhunov, E. A. Tulinova, T. V. Smolina, G. B. Morozova, E. A. Komissarova 69 Elemental Composition and Structural Features of Humic Acids from Floodplain Soils of the Selenga River Delta E. Y. Milkheev, N. D. Baldanov 78 Influence of Selenium on the Yield and Content of the Amino Acid Composition of Spring Wheat Grain under Optimal Conditions of Water Supply and during Drought I. I. Seregina 86 Ecotoxicology Elemental Composition of the Leaves of the Hanging Birch (Betula pendula Roth) in the Area of the Transbaikalia Gold Deposit V. P. Makarov, R. A. Filenko, I. E. Mikheev, T. V. Zhelibo, E. A. Banshchikova 95
АГРОХИМИЯ, 2024, № 4, с. 3–7 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ Плодородие почв УДК 641.416.1:631.445.41 МИГРАЦИЯ НИТРАТНОГО АЗОТА ПО ПРОФИЛЮ ПОЧВЫ§ © 2024 г. О. В. Волынкина1,*, А. Н. Копылов1 1Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр Уральского отделения РАН 620142 Екатеринбург, ул. Белинского, 112а, Россия *E-mail: volynkina.o@bk.ru В выщелоченном малогумусном среднесуглинистом черноземе центральной зоны Курганской обл. отмечены потери нитратного азота через вымывание с осадками вниз по профилю почвы. Потери возрастали при применении повышенных доз азотного удобрений, а также в вариантах при одностороннем применении азотных удобрений. Ключевые слова: чернозем выщелоченный малогумусный среднесуглинистый, миграция нитратного азота по профилю почвы, баланс азота, урожайность культур, зернопропашной севооборот, бессменная пшеница после стерни. DOI: 10.31857/S0002188124040014, EDN: dnajoi ВВЕДЕНИЕ Ежегодное применение азотных удобрений перед Азотный фонд почвы определяется величиной сопосевом культур локальным способом дисковой сеялкой СЗ-3.6 на 4–5 см обогащает почву нитратами. При достаточном количестве осадков определенная доля нитратного азота опускается ниже корнеобитаемого слоя почвы, особенно при повышенных дозах удобрения. Миграция растворенных в воде нитратов по профилю почвы происходит посредством диффузии жидкой и газообразной фаз влаги, а также большое значение имеют капиллярное и гравитационное перемещение воды вниз по профилю почвы, что описано в литературе [7–11]. В исследованиях Курганского НИИСХ ранее держания валового азота, который находится в тесной связи с содержанием гумуса, с урожайностью связано только количество почвенного нитратного азота. Основная часть азота почвы находится в органической форме, а на минеральные формы приходится всего 1–3% [1]. Среди разных видов почв наиболее благоприятный для растений азотный режим почвы складывается на черноземах, которые занимают до 50% пахотных земель России, на них производится до 75% валовой продукции [2]. Хорошая растворимость и большая подвижность нитратов в почве приводит к их потерям через вымывание вниз по профилю почвы. Размеры миграции нитратного азота регулируются гранулометрическим составом почвы и технологией возделывания сельскохозяйственных культур [3]. При орошении потери нитратов бывают гораздо больше [4–6]. § Исследование выполнено в Курганском научно-исследовательском институте сельского хозяйства – филиале УрФАНИЦУрО РАН – в лабораториях агрохимии и земледелия в рамках Государственного задания Министерства науки и высшего образования по теме № 0532-2021-0002 отмечено промывание нитратов в глубину профиля почвы до 2–3-х м по наблюдениям в стационаре с зернопропашным севооборотом (кукуруза–две пшеницы–овес) [12]. В этом опыте изучали состав удобрения и дозы азота, сначала в условиях севооборота, позднее – в посеве бессменной пшеницы. В эксперименте отбор почвенных проб вели весной до внесения новых порций удобрений. Различия результатов весеннего и осеннего отбора почвы по накоплению нитратного азота под пшеницей после пара на производственных участках северо-западной зоны Курганской обл. показаны “Усовершенствовать систему адаптивно-ландшафтного земледелия для Уральского региона и создать агротехнологии нового поколения на основе минимизации обработки почвы, диверсификации севооборотов, рационального применения пестицидов и биопрепаратов, сохранения и повышения почвенного плодородия и разработать информационно-аналитический комплекс компьютерных программ, обеспечивающий инновационное управление системой земледелия”. в методических рекомендациях ФГБУ САС “Шадринская”. Большинство результатов анализа почвенных образцов в этом поле зернопарового севооборота показало, что определение содержания нитратного азота осенью давало более высокие показатели [13], по-видимому, за счет дополнительной летней текущей нитрификации. 3
ВОЛЫНКИНА, КОПЫЛОВ Новые наблюдения за содержанием нитратноудобрения, т. е. определяли остаточное количество удобрения. Содержание подвижного Р2О5 в слое 0–20 см почвы под влиянием ежегодного применения суперфосфата в севообороте и аммофоса в 2008–2021 гг. в посеве бессменной пшеницы повысилось с 40 до 80 мг/кг. го азота на глубине 3 м проведены в Курганском НИИСХ в 2014, 2015 и 2021 гг. в вышеупомянутом стационарном опыте, где зернопропашной севооборот (1971–1998 гг.) заменен в 1999–2021 гг. бессменной пшеницей после стерневого фона. Такую технологию необходимо изучить, т. к. она распространилась в производственной практике. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Цель работы – определение размеров потерь Анализ миграции нитратного азота по профинитратного азота в выщелоченном черноземе под посевом бессменной пшеницы в условиях Центрального опытного поля Курганского НИИСХ. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Объект исследования – выщелоченный чернозем маломощный малогумусный среднесуглинистый. Агрохимические свойства почвы в слое лю почвы под посевом бессменной пшеницы подтвердил выявленные ранее в годы севооборота закономерности. На систематически удобренном фоне остаточные количества нитратного азота за небольшими исключениями (прохладная весна в 2018–2019 гг.) были больше, чем в контроле. При дозах N40–60 на фосфорном фоне чаще количество нитратов в 1-метровом слое по обеспеченности растений азотом приближалось к оптимуму (75–80 кг/ га). В среднем за 6 лет за период с 2016 0–20 см: рНKCl 6.2–6.4 при закладке и 5.0–5.2 – в настоящее время, содержание гумуса – 4.5%, суммы кальция и магния – 20–22 мг-экв/100 г, общего азота – 0.20%, общего фосфора – 0.07%, содержание подвижных Р2О5 и K2О – 40 и 250– 300 мг/кг по 2021 г. количество нитратного азота в 1-метровом слое почвы составило 50 кг/га без удобрений и 76 кг/га – при внесении N40–60Р20 (табл. 1). Отбор образцов на глубину 3 метра позволил соответственно. Удобрения (аммиачную селитру и аммофос) вносили до посева дисковой сеялкой СЗ-3.6 на глубину 4–5 см. Определение содержания нитратного азота провели в 1-метровом слое почвы, либо в 3-метровом. Количество среднегодовых осадков в центральной зоне Курганской обл. равно 350 мм, за вегетацию (май–август) – 190 мм. оценить размеры потерь азота через вымывание нитратов с осадками во 2-й и 3-й метры почвенного профиля. В табл. 2 показано содержание N-NО3 в 3-метровом слое выщелоченного чернозема в 2014 и 2021 гг. В эксперименте сравнили количество нитратов Отмечено, что за 7 лет значительно возросло ков 3-метровом слое почвы на фоне без удобрения, при разном составе удобрения и возрастающих дозах азотного удобрения. Стационарному опыту 51 год. В течение 28 лет (1971–1998 гг.) исследование вели в севообороте кукуруза–две пшеницы– овес при ежегодной вспашке, а в 1999–2021 гг. – в посевах бессменной пшеницы после стерни. Почву отбирали весной перед внесением новых доз личество нитратного азота в 3-метровом слое, особенно при дозе N60Р20. За эти годы в теплое время года (май–сентябрь) выпало в сумме 1470 мм осадков, в среднем за год – 210 мм. Во 2-й и 3-й метры профиля почвы попало 60% нитратного азота в 2014 г. и 42% – в 2021 г. в контроле, на фоне внесения N40Р20–45 и 37 и N60Р20–59 и 45%. Таблица 1. Содержание N-NО3 в 1-метровом слое почвы, кг/га Вариант 2015 г. 2017 г. 2018 г. 2019 г. 2020 г. 2021 г. Среднее Контроль 35 54 41 48 48 71 50 N40–60P20 110 82 53 54 69 90 76 НСР05 17 Таблица 2. Миграция нитратного азота при внесении разных доз аммиачной селитры, кг/га Слой Контроль N20P20 N40P20 N60P20 почвы, см 2014 г. 2021 г. 2014 г. 2021 г. 2014 г. 2021 г. 2014 г. 2021 г. 0–100 30 71 47 44 72 104 51 108 100–200 19 29 21 20 30 26 42 52 200–300 25 23 21 27 28 34 31 38 0–300 74 123 89 91 130 164 124 198 АГРОХИМИЯ № 4 2024
МИГРАЦИЯ НИТРАТНОГО АЗОТА ПО ПРОФИЛЮ ПОЧВЫ 5 118 132 150 68 53 58 79 96 89 42 84 94 100 59 55 50 0 20 40 60 80 100 120 0 2014 г. 2014 г. 2014 г. 2014 г. 2021 г. 2021 г. 2021 г. 2021 г. N40 Контроль N20P20 N40P20 N60P20 N-N0 , кг/га в слое 60–300 см 3 N-N0 , кг/га в слое 60–300 см 3 N0P0 N20P20 N40P20 N60P20 Рис. 2. Количество нитратного азота в слое 60– 300 см Рис. 1. Изменение количества нитратного азота в слое почвы 60–300 см за период с 2014 по 2021 гг. при внесении разных доз азота, кг/га. почвы под посевом бессменной пшеницы при применении разного состава удобрения и возрастающих доз азота, кг/га (2015 г.). Основная масса корней размещается в верхнем слое 0–60 см почвы. Опасно, если за счет осадков нитратный азот опускается ниже корнеобитаемого слоя почвы. Показано, что за 7 лет при внесении малой дозы азотного удобрения изменение суммарного содержания нитратного азота в слое 60–300 см было небольшим (рис. 1). В контроле и при внесении доз N40–60Р20 на15.2, 15.3 при внесении доз N20–40–60Р20 соответственно. Суммарный вынос азота зерном за 7 лет (солому не отчуждали с поля) был равен 133 в контроле, а в вариантах с удобрениями – 179, 238 и 248 кг/га. Внесено было в удобренных вариантах 140, 280 и 420 кг азота/га. Начиная со второй дозы, баланс азота становился положительным, в вариантах N40–60Р20 в сумме за 7 лет он составил 42 и 172 кг/га (табл. 3). Лишний азот, не использованный растениями, с осадками мигрировал вниз по профилю почвы. Наибольшими оказались потери в варианте применения дозы азота N60Р20. При анализе содержания нитратного азоблюдали существенное увеличение суммарного содержания нитратного азота, но распределение нитратного азота в слое 0–300 см по глубине показало, что в контроле ниже 60 см его было 56% в 2014 г. и 55% – в 2021 г., при внесении N40Р20–54 и 55% и N60Р20–72 и 60% соответственно. Необходимо было найти причину увеличения данного показателя, для чего составили баланс азота за 7-летний период. та в 3-метровом слое почвы в 2015 г. обнаружено, что при одной и той же дозе внесения N40 потери от вымывания нитратов существенно снижались, если азот вносили в сочетании с фосфором (рис. 2). Основной причиной была невысокая урожайВ слое почвы 0–300 см в 5-ти вариантах находилось нитратного азота 82, 173, 80, 125 и 223 кг/га, ниже 60 см в контроле мигрировало 72% от суммарного количества, 76% – при внесении N40 и 69, 67, 42%, если применяли дозы N20–40–60Р20. Такая закономерность отмечена в опыте еще в годы севооборота. Поскольку почва бедна подвижным фосфором (40 мг/кг), одно азотное удобрение ность бессменной пшеницы после стерни. Играли роль следующие факторы: среднесуглинистый гранулометрический состав почвы, величина доз азота в технологии и повторение июньских засух, которые отмечены за 7 лет 4 раза с осадками в июне, равными 6–30 мм. В среднем за 7 лет продуктивность повторных посевов пшеницы после стерни была невысокой: 9.8 ц зерна/га в контроле и 13.6, Таблица 3. Баланс азота за 7-летний период наблюдений за миграцией нитратного азота по профилю почвы (2014–2021 гг.) Внесено Баланс Содержание Вынос азота Вынос азота Баланс азота азота Вариант Урожай-азота за год, за 7 лет, кг/ азота за год, ность, т/га за 7 лет, за 7 лет, в зерне, % кг/га га кг/га кг/га кг/га Контроль 0.98 1.94 19.0 133 0 −133 −19.0 N20Р20 1.36 1.84 25.0 175 140 −35 −5 N40Р20 1.52 2.24 34.0 238 280 42 6 N60Р20 1.53 2.32 35.5 248 420 172 25 АГРОХИМИЯ № 4 2024
ВОЛЫНКИНА, КОПЫЛОВ по сравнению с внесением одной аммиачной селитры. На рис. 4 показано влияние только азотно-фосфорного удобрения при применении 3-х возрастающих доз азота. Аналогично предельные прибавки урожайности пшеницы в севообороте были выше при внесении первой дозы N20, чем при 2-х последующих. Для овса эффективной была только 1-я доза азота. Менее активно использованный азот постепенно мигрировал в нижние слои почвы. Такая же закономерность проявилась во влиРис. 3. Предельные прибавки урожайности сухой массы кукурузы при увеличении доз азотного удобрения с шагом N40 без внесения фосфора и на фоне Р40, ц/га (контроль – 42 ц/га, НСР05 = 8.0), (1971–1998 гг.). 4.9 4.2 3.5 1.5 1.6 0.9 1 2 3 4 5 6 –0.9 –0.3 –0.1 –2 –1 0 0 2 4 6 8 10 12 14 1-ÿ ïîñëå êóêóðóçû 2-ÿ ïîñëå êóêóðóçû янии разного состава удобрения на урожайность бессменной пшеницы после стерни. Кроме этого, было очевидно, что урожайность пшеницы в повторных посевах после стерни стала заметно меньше по сравнению с ее продуктивностью в севообороте при вспашке, где сбор зерна пшеницы в контроле составил 15.8 ц/га и 23.8 ц/га – овса. Бессменная пшеница после стерни в среднем за 1999–2020 гг. имела урожайность зерна 9.8 ц/га в варианте без удобрений и 11.6–16.4 ц/га – в вариантах их внесения (рис. 5). В повторных посевах пшеницы среди вариантов применения удобрений существенно улучшало рост растений и формирование более высоких урожаев совместное внесение азотно-фосфорных Рис. 4. Предельные прибавки урожайности зерновых культур в севообороте кукуруза–пшеница–пшеница–овес при применении возрастающих доз азота с шагом N20 на фоне внесения Р40 (1971–1998 гг., урожайность в контроле: 1-я и 2-я пшеница после кукурузы – 15.8, овес – 23.8 ц/га; НСР05 = 1.1–2.3). удобрений. При применении фосфорного удобрения явно эффективным было увеличение дозы азота от N20 до N40, что не было отмечено при одностороннем азотном удобрении; увеличение дозы до N60 давало эффект лишь во влажные годы, которые за 1999–2020 гг. наблюдались лишь 8 раз. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Таким образом, показано, что на выщелоченРис. 5. Влияние состава удобрения и доз азота на урожайность бессменной пшеницы после стерни (1999–2020 гг.), (НСР05 = 1.7 ц/га). ном черноземе с низким содержанием подвижного фосфора (40 мг/кг) применение только азотного удобрения действовало на урожай слабо и вело к миграции более высоких количеств неиспользованных растениями нитратов вниз по профилю почвы, чем при совместном применении азота с фосфором. Продуктивность культур на выщелоченном черноземе, бедном подвижным фосфором, была значительно больше на фоне применения азотно-фосфорного удобрения. В специальных опытах Курганского НИИСХ показано, что под кукурузу и зерновые культуры достаточно вносить Р15– 20 в рядки при посеве. При применении удобрения до посева рекомендуют дозы Р20–30. Оптимальные дозы азота в составе азотно-фосфорного слабо влияло на величину урожая. В посеве кукурузы при одностороннем азотном удобрении постепенное повышение дозы азота от N40 до N80 и N120 было нецелесообразным. При внесении азотно-фосфорного удобрения эффективность каждой из 3-х доз азота с шагом N40 имела совсем иную характеристику. Полезными были 1-я и 2-я дозы азота. На рис. 3 приведены предельные прибавки урожая сухого вещества кукурузы от каждой из 3-х доз при увеличении дозы удобрения на N40. Под зерновые культуры вносили N20–40–60. Характер действия этих доз был таким же: значительно больше было действие азота с фосфором удобрения на Центральном опытном поле Курганского НИИСХ для пропашных культур составили N50–60, для пшеницы после непаровых и небобовых предшественников – N20–30–40, АГРОХИМИЯ № 4 2024
МИГРАЦИЯ НИТРАТНОГО АЗОТА ПО ПРОФИЛЮ ПОЧВЫ 7 7. Минеев В.Г. Экологические проблемы агрохимии. М.: Изд-во МГУ, 1988. 286 с. 8. Шеуджен А.Х., Онищенко Л.М., Осипов М.А., Есидля овса – N20–25. При повышении доз азота сверх оптимального количества часть нитратного азота мигрировала вниз по профилю почвы, приводя к нерациональным затратам средств химизации. Названные дозы рекомендованы для аналогичных почвенно-климатических условий, какие были в опыте. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ пелко С.В., Ковалев С.С. Минеральные удобрения и урожайность сельскохозяйственных культур, выращиваемых на черноземе выщелоченном Прикубанской низменности / Сб. “Итоги выполнения программы фундаментальных исследований государственных академий на 2013– 2020 гг.”. Мат-лы Всерос. коорд. совещ. научн. учреждений-участников Географической сети 1. Онищенко Л.М. Агрохимические основы воспроопытов с удобрениями 16–17 апреля 2018 г. М.: ВНИИА, 2018. 440 с. С. 391–400. 9. Шарков И.Н., Колбин С.А., Самохвалова Л.М. Производства плодородия чернозема выщелоченного Западного Предкавказья и повышение продуктивности сельскохозяйственных культур: Дис. … д-ра с.-х. наук. Краснодар, 2015. 668 с. 2. Завалин А.А., Соколов О.А., Шмырева Н.Я. Азот блема азота при использовании чернозема выщелоченного по интенсивной технологии в лесостепи Западной Сибири // Агрохимия. 2021. № 2. С. 3–10. 10. Белоусова Е.Н., Белоусов А.А. Агропочвоведение. в агросистеме на черноземных почвах (к 125-летию экспедиции В.В. Докучаева в Каменную степь). М.: ВНИИА, 2018. 180 с. Красноярск: Красноярск. ГАУ, 2016. 325 с. 3. Надеждина Е.В. Эколого-агрохимические аспек11. Трансформация азота в почве [Электр. ресурс] / agroint.com›…v-pochve…transformaciya-azote-v… / (дата обращения 27.12.20210. ты регулирования азотного режима черноземных почв лесостепи Среднего Поволжья: Автореф. дис. … д-ра биол. наук. Казань, 2004. 64 с. 12. Волынкин В.И., Волынкина О.В., Телегин В.А. Влия4. Кирюшин В.И. Агрономическое почвоведение. М.: КолосС, 2010. 687 с. 5. Кинчус Л., Поцене А., Поцюс С. Миграция ниние азотного удобрения в зернопропашном севообороте и при бессменном выращивании пшеницы на урожай сельскохозяйственных культур, качество зерна и плодородие почвы // Агрохимия. 2007. № 8. С. 23–27. тратов по почвенному профилю // Мелиорация. 2007. С. 140–146. 13. Методические рекомендации по оценке обеспе6. Кирюшин В.И., Ткаченко Г.И. О нисходящей миченности почв нитратным азотом и применению азотных удобрений в зоне обслуживания ФГБУ САС “Шадринская”. Шадринск, 2018. 20 с. грации нитратов в черноземах Сибири при сельскохозяйственном использовании // Почвоведение. 1986. № 2. С. 34–43. Migration of Nitrate Nitrogen by Soil Profile O. V. Volynkinaa,#, A. N. Kopylova aUral Federal Agrarian Scientific Research Centre–Ural Branch of the RAS, ul. Belinskogo 112а, Ekaterinburg 620142, Russia #E-mail: volynkina.o@bk.ru In the leached low-humus medium loamy chernozem of the central zone of the Kurgan region, losses of nitrate nitrogen through leaching with precipitation down the soil profile were noted. Losses increased with the use of increased doses of nitrogen fertilizers, as well as in variants with unilateral application of nitrogen fertilizers. Keywords: leached low-humus medium loamy chernozem, migration of nitrate nitrogen along the soil profile, nitrogen balance, crop yield, crop rotation, permanent wheat after stubble. АГРОХИМИЯ № 4 2024
АГРОХИМИЯ, 2024, № 4, с. 8–13 Плодородие почв УДК 631.417.2:631.445.41:631.82(470.4) ДИНАМИКА ГУМУСНОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕРНОЗЕМА ЮЖНОГО ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ПРИМЕНЕНИИ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В УСЛОВИЯХ СТЕПНОГО ПОВОЛЖЬЯ © 2024 г. Д. Ю. Журавлев1,*, Т. М. Ярошенко1, Н. Ф. Климова1, Л. Б. Сайфуллина1 1Федеральный аграрный научный центр Юго-Востока 410010 Саратов, ул. Тулайкова, 7, Россия *E-mail: dmitry_zhuravlev80@mail.ru Представлены результаты наблюдения за динамикой гумуса и общего азота чернозема южного в условиях длительного стационарного опыта с применением минеральных удобрений. В первые 3 ротации зернопаропропашного севооборота отмечена интенсивная минерализация гумуса во всех вариантах опыта. В условиях зернопарового севооборота этот процесс замедлился, а в варианте с применением минимальных доз азотно-фосфорных удобрений в 6-й ротации выявлено накопление гумусовых веществ. Максимальное снижение содержания гумуса по окончанию 8-ми ротаций севооборота (более 48 лет) наблюдали в вариантах с внесением средних и высоких доз азотно-фосфорных удобрений. Применение минимальной дозы удобрений лучшим образом компенсировало потери гумуса чернозема южного при длительном сельскохозяйственном использовании. По сравнению с исходными данными в опыте отмечены негативные изменения качественного состава гумуса, выраженные в снижении доли гуминовых кислот. По окончанию 8-й ротации содержание общего азота в почве во всех вариантах опыта уменьшилось. Ключевые слова: гумус, общий азот, минеральные удобрения, длительный стационарный опыт, чернозем южный, степное Поволжье. DOI: 10.31857/S0002188124040026, EDN: dmjbmh ВВЕДЕНИЕ Длительное использование сельскохозяйственных угодий, как правило, сопряжено с существенной антропогенной нагрузкой на пашню, способствующей значительным изменениям параметров почвенного плодородия. Одним из таких наиболее важных параметров является количественный и качественный состав гумуса почвы. Ухудшение гумусного состояния приводит к негативным изменениям не только агрохимических, но и физико-химических свойств почв сделан на биологизацию земледелия [36]. Наблюдения за динамикой гумусного состояния черноземов Среднего Поволжья за период 1973–1993 гг. в условиях зернопаропропашного севооборота показали, что применение навоза в дозах 5–10 т/га и полного минерального удобрения не восполняло потери гумуса, но снижало их относительно контроля [4]. В условиях Ставропольского края на черноземе обыкновенном в длительном стационарном опыте применение минеральных удобрений в течение 41 года способствовало уменьшению минерализации гумуса в сравнении с контролем на 0.2–0.6% [5–10]. Цель работы – определить в динамике характер влияния длительного применения минеральных удобрений на гумусное состояние чернозема южного в условиях степного Поволжья. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Наблюдения за гумусным состоянием чернозема [1]. Систематическое применение минеральных и органических удобрений может оказывать существенное и различное по характеру влияние на гумусное состояние почв [28]. Изучение параметров почвенного плодородия сельскохозяйственных угодий в условиях длительных стационарных опытов позволяет наблюдать за интенсивностью и направленностью изменений гумуса почв в динамике, строить прогнозы. Например, на основании анализа многолетних экспериментальных данных 19-ти стационарных полевых опытов Географической сети установлено, что системы удобрения дерново-подзолистых и каштановых почв не обеспечивают воспроизводство гумуса и требует совершенствования, где основной упор будет южного проводили в условиях длительного полевого стационарного опыта, занесенного в “Реестр аттестатов Геосети длительных опытов с удобрениями и другими агрохимическими средствами Российской 8
ДИНАМИКА ГУМУСНОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕРНОЗЕМА ЮЖНОГО 9 в опыте экспериментальные данные подвергали статистической обработке методом дисперсионного анализа [73]. Содержание гумуса в почве определяли по методу И. В. Тюрина, анализ его группового состаФедерации” под № 15 и имеющего следующее название: “Разработка зональных систем удобрения в интенсивных технологиях возделывания зерновых культур”. Закладка полевого опыта была проведена доктором сельскохозяйственных наук, профессором М. П. Чуб и ее сотрудниками в 1969–1971 гг. ва проводили по Кононовой–Бельчиковой, общий азот – по Кьельдалю [85]. на плакорно-равнинном агроландшафте в эксПосле закладки длительного стационарного опыта периментальном хозяйстве ФАНЦ Юго-Востока (г. Саратов). Характеристика опытного участка следующая: почва – чернозем южный среднегумусный среднемощный тяжелосуглинистый среднесмытый. Содержание гумуса по данным агрохимического обследования, проведенного перед закладкой опыта (1969–1971 гг.), в слое 0–40 см почвы в среднем составляло 4.35, общего азота – 0.24, валового фосфора – 0.12, валового калия – 1.60%. Обеспеченность легкогидролизуемым азотом по Тюрину–Кононовой составляла 67, подвижным фосфором по Мачигину – 10–12, обменным калием – 345 мг/кг. Климатические условия района проведения опыв 1969 г. первые 24 года исследования вели в условиях 6-польного зернопаропропашного севооборота (4 ротации) со следующим чередованием культур: пар чистый–озимая пшеница–яровая мягкая пшеница–кукуруза на зеленую массу–ячмень–овес. В 5-й ротации севооборот из зернопаропропашного был преобразован в зернопаровой (кукуруза была заменена на просо) и приобрел следующий вид: пар чистый–озимая пшеница–яровая мягкая пшеница–просо–ячмень– овес. В настоящее время полностью окончена 8-я ротация севооборота. В работе представлены результаты 4-х наиболее контрастных вариантов опыта, существенно отличавшихся величиной доз примененных минеральных удобрений. Их можно разделить на варианты: 1 – контроль, без удобрений, 6 – минимальные дозы азотно-фосфорных удобрений, 8 – средние дозы азотно-фосфорных удобрений и 11а – высокие дозы азотно-фосфорных удобрений. При применении минимальной дозы азотно-та являются типичными для засушливой черноземной степи Поволжья. Коэффициент континентальности – 180–200 (средне- и сильноконтинентальный). Средний гидротермический коэффициент (ГТК) вегетационного периода по Селянинову – 0.81 [6, 9]. По многолетним данным (1912–1980 гг.), предоставленным агрометеорологической службой ФАНЦ Юго-Востока, температура воздуха составила: минифосфорных удобрений (вариант 6) вносили Р40 и N30–40 1–2 раза за ротацию 6-польного севооборота. Средняя доза азотно-фосфорных удобрений (вариант 8) предусматривала применение N30–60 практически под все культуры севооборота. Вариант 11а отличался ежегодным применением более высоких доз азотных удобрений (табл. 1). В посевы всех культур севооборота, кроме озимальная зарегистрированная – 37.0, среднегодовая – 5.3, максимальная зарегистрированная – 41.0°C. Годовое количество осадков в среднем по годам составило: минимальное – 245, среднее – 451, максимальное – 648 мм; минимальное их количество за вегетационный период – 46.2, среднее и максимальное – 135.8 и 221.5 мм соответственно. Исследование в стационарном опыте проводят на 3-х полях площадью 1.5 га каждое, что обеспечивает повторяемость в пространстве и во времени для наиболее полного учета погодно-климатических особенностей засушливой степи Поволжья (в период 1969–1971 гг. каждое из 3-х полей по очереди входило в севооборот первым полем). Расположение вариантов в опыте – рендомизированное, размер делянок – 235–300 м2, повторность трехкратная. Полученные мой пшеницы, все виды удобрений вносили с осени под основную обработку. В посеве озимой пшеницы азотные удобрения применяли в виде позднеосенней подкормки, а фосфорные, как и для остальных культур, – под вспашку. Калийные удобрения использовали в опыте только на начальном его этапе. Обеспеченность почвы доступными формами калия для зерновых культур была достаточной, вследствие чего достоверных прибавок урожая зерна от дополнительного его внесения с удобрениями получено не было. Тем не менее, сохраняется учет Таблица 1. Дозы применения удобрений в 8-й ротации зернопарового севооборота в условиях длительного стационарного опыта Вариант, № Дозы элементов питания суммарные за 8 ротаций средние в год 1 – Контроль (без удобрений) 6 N710P600K360 N14.8P12.5K7.5 8 N1520P780K350 N31.6P16.2K7.3 11а N2570P800K350 N53.5P16.6K7.3 АГРОХИМИЯ № 4 2024