Агрохимия, 2021, № 8, стр. 9-16

ФОСФОРНЫЕ УДОБРЕНИЯ

Результаты многочисленных исследований показали, что содержание подвижного фосфора в почвах оказывает существенное влияние на урожайность сельскохозяйственных культур. Изменение степени обеспеченности почв Р₂О₅ от низкого до высокого уровня способствовало увеличению урожайности зерновых культур в 2 с лишним раза. В то же время, переход почв от низкой группы обеспеченности подвижным фосфором в высокую обеспечивал повышение урожайности картофеля только на 20–60, льна-долгунца – на 11–22 и сахарной свеклы – на 10–47% [1]. Наряду с этим снижалась прибавка урожая от внесения фосфорных удобрений. На почвах с низким содержанием подвижного фосфора отмечали наибольший прирост урожайности зерновых культур, который резко снижался по мере увеличения фосфатного уровня почвы. При высокой степени обеспеченности почв Р₂О₅ фосфорные удобрения практически не влияли на урожайность зерновых культур, тогда как при внесении под картофель они продолжали действовать, хотя и менее заметно [2]. В связи с этим, вклад фосфорных удобрений в формирование урожайности данных культур должен существенно различаться. При этом следует учесть, что на эффективность фосфорных удобрений, кроме содержания подвижного фосфора в почвах Нечерноземной зоны, оказывает влияние также реакция почвенной среды, что вызывает необходимость учета этого фактора при определении величины долевого участия удобрений в урожае.

Исследованиями установлено, что вклад фосфорных удобрений в формирование урожайности озимой пшеницы, возделываемой на дерново-подзолистых и серых лесных почвах, мало различался между ними. В обоих случаях степень участия фосфорных удобрений в урожае резко снижалась по мере увеличения содержания фосфатов в почвах. При повышенной и высокой обеспеченности вклад фосфорных удобрений был незначительным (табл. 1). Снижение степени кислотности способствовало заметному повышению роли фосфорных удобрений в продукционном процессе. На черноземах выщелоченных зафиксированы те же закономерности, исключая действие величины рН, поскольку влияние этого фактора в данном случае не проявилось.

Вклад фосфорных удобрений в формирование урожайности яровой пшеницы был изучен также на этих почвенных разновидностях. Установлено, что долевое участие фосфорных удобрений в урожайности яровой пшеницы было аналогично озимой, т.е. повышение фосфатного уровня влекло за собой снижение вклада фосфорных удобрений в урожай (табл. 2). Вместе с тем следует отметить, что этот вклад несколько превышал аналогичные показатели для озимой пшеницы. Наиболее заметно это проявилось на черноземах выщелоченных, где при низкой степени обеспеченности почвы подвижным фосфором долевое участие фосфорных удобрений в формировании урожайности озимой пшеницы составило в зависимости от дозы Р₂О₅ 18–21%, яровой – 26–33%.

В опытах с яровым ячменем был получен такой же результат, что и для озимой пшеницы, поскольку в данном случае представилась возможность при обобщении экспериментальных данных учесть влияние не только содержания подвижного фосфора в почве, но и степень ее кислотности.

Наибольший вклад фосфорных удобрений при низкой обеспеченности почв Р₂О₅ (табл. 3) отмечен на дерново-подзолистых и серых лесных почвах в зависимости от доз – 20–25, на черноземах выщелоченных – 21–27%. Снижение кислотности почв позволило повысить долевое участие фосфорных удобрений на 6–8%.

Влияние содержания подвижного фосфора на урожайность картофеля и на эффективность применения фосфорных удобрений под эту культуру проявлялось несколько иначе по сравнению с зерновыми. Увеличение степени обеспеченности почв Р₂О₅ от низкого до высокого уровня вызвало повышение урожайности картофеля на 20–60%, что соответственно повлияло на вклад фосфорных удобрений в формирование его урожайности. Как было отмечено ранее, повышение фосфатного уровня почв способствовало резкому снижению роли фосфорных удобрений в урожае зерновых культур, вклад при высокой степени обеспеченности почв Р₂О₅ приближался к нулевой отметке. В аналогичных условиях положительное действие фосфорных удобрений на картофеле продолжалось, хотя и в меньшей степени. На дерново-подзолистых и серых лесных почвах такое снижение составляло ≈25–30%. На черноземах выщелоченных вклад фосфорных удобрений в формирование урожайности картофеля был меньше по сравнению с дерново-подзолистыми и серыми лесными почвами, степень его снижения вследствие повышения фосфатного уровня почв достигала 50% (табл. 4).

Лен-долгунец, имея слаборазвитую корневую систему, особенно чувствителен к недостатку в почве усвояемых форм фосфора. Обобщение многолетних полевых опытов показало, что наибольшая прибавка урожайности льносоломы получена при содержании подвижного фосфора <50 мг/кг и слабокислой или близкой к нейтральной реакции почвенной среды. Повышение фосфатного уровня почв способствовало увеличению урожайности льна-долгунца в гораздо меньшей степени по сравнению с зерновыми культурами и картофелем. Прирост в данном случае составлял 11–22%. Одновременно с этим снижалась прибавка урожайности льносоломы от внесения фосфорных удобрений примерно на 20–25%. Однако по мере повышения степени обеспеченности почв Р₂О₅ доля участия фосфора удобрений в урожае льносоломы снижалась менее заметно по сравнению с не только зерновыми культурами, но также в отдельных случаях и с картофелем (табл. 5). В целом вклад фосфорных удобрений в формирование урожайности льносоломы оказался значительно меньше, чем зерновых культур и картофеля. Дозы фосфора мало влияли на данный показатель.

Для сахарной свеклы уровень содержания подвижного фосфора в почвах так же, как и для других культур является одним из важных показателей плодородия почв, определяющих величину урожайности и эффективность фосфорных удобрений. Об этом достаточно убедительно свидетельствуют экспериментальные данные, приведенные для различных зон страны. На всех подтипах черноземных почв с увеличением содержания Р₂О₅ возрастала урожайность в контрольных вариантах и снижалась прибавка урожая от внесения фосфорных удобрений. Наиболее заметным такое снижение отмечено на черноземах выщелоченных Центрального федерального округа, которое можно объяснить тем, что в данной выборке были почвы с низким и средним содержанием Р₂О₅, тогда как в других выборках они отсутствовали. В связи с эти диапазон изменения степени обеспеченности почв Р₂О₅ был более высоким, т.к. охватывал 5 классификационных групп, тогда как в других выборках – только 2–3 группы. Это отразилось соответственно на результатах исследования, что все-таки позволило оценить влияние содержания подвижных фосфатов на вклад фосфорных удобрений в формирование урожайности сахарной свеклы в основных зонах свеклосеяния.

Согласно полученным данным, наблюдали отдельное снижение долевого участия фосфорных удобрений в урожае сахарной свеклы при повышении фосфатного уровня почв (табл. 6). Наибольший вклад отмечен на черноземах выщелоченных Приволжского федерального округа, составивший для почв со средним содержанием Р₂О₅ (<100 мг/кг) в зависимости от дозы 16–24%. На таком же типе черноземов Центрального и Сибирского федеральных округов подобный показатель составлял 10–14%.

КАЛИЙНЫЕ УДОБРЕНИЯ

Исследованиями последних лет расширилось представление о роли калия в жизнедеятельности культурных растений и в повышении продуктивности сельскохозяйственных культур. Несмотря на самый высокий вынос калия урожаями возделываемых культур, в настоящее время применение калийных удобрений резко сократилось как в нашей стране, так и восточно-европейских государствах [1]. Ежегодный дефицит калия в среднем в РФ варьирует от 16 до 30 кг K₂О/га, что в сумме за 30 лет составило 500 кг K₂О/га [2].

Известно, что систематическое превышение выноса K₂О над его поступлением в почву рано или поздно приведет к деградации почв по степени их обеспеченности данным элементом питания. В первую очередь это касается менее буферных дерново-подзолистых почв, в которых уже сейчас наметилась устойчивая тенденция к снижению содержания подвижного калия.

По обобщенным данным Географической сети опытов с удобрениями и Агрохимической службы, урожайность основных сельскохозяйственных культур находится в прямой зависимости, а эффективность калийных удобрений – в обратной от уровня обеспеченности почв подвижным калием. Например, на дерново-подзолистых почвах Центрального федерального округа повышение содержания K₂О от низкого до высокого способствовало приросту урожайности озимой пшеницы без внесения удобрений в 2 с лишним раза, тогда как при этом резко снижалась прибавка урожая от внесения калийных удобрений [2]. Аналогичная закономерность отмечена также для других зерновых культур, возделываемых на различных типах почв. Все это нашло свое отражение во влиянии на величину вклада калийных удобрений в формирование урожайности зерновых культур.

Наиболее высокое долевое участие калийных удобрений в урожае озимой пшеницы и ярового ячменя на дерново-подзолистых почвах отмечено при содержании K₂О <80 мг/кг. Переход почв в более высокую квалификационную группу значительно снижал роль калийных удобрений в повышении урожайности этих зерновых культур (табл. 7).

В опытах с яровой пшеницей выявлена та же закономерность, что и с озимой, хотя эксперименты с этими культурами были проведены в различных природно-климатических условиях. Кроме того, в выборке для яровой пшеницы имелись опыты, в которых содержание подвижного калия относили к очень низкой группе обеспеченности. Это позволило выявить высокий эффект от калийных удобрений на серых лесных почвах и черноземах выщелоченных среднего Поволжья. До этого считали, что внесение калийных удобрений под яровую пшеницу малоэффективно. Вклад калийных минеральных удобрений в формирование урожайности яровой пшеницы оказался очень высоким (32–42%) в зависимости от доз.

Из всех изученных зерновых культур ячмень лучше других отзывался на участие калийных удобрений в формировании урожайности. При одинаковой степени обеспеченности K₂О ячмень несколько превышал аналогичные показатели озимой и особенно яровой пшеницы.

Наиболее высокую прибавку урожайности картофеля от внесения калийных удобрений отмечали при низком содержании подвижного калия [3]. В соответствии с этим изменилась величина вклада калийных удобрений в формирование его урожайности. Имелись различия также в зависимости от типа и гранулометрического состава почв. На дерново-подзолистых супесчаных почвах доля калийных удобрений при низком содержании K₂О в урожае картофеля составила 23–32, на дерново-подзолистых суглинистых – 21–31, на серых лесных – 20–28, на черноземах выщелоченных – 17–26%, при высоком содержании K₂О – соответственно 5–10, 5–14, 6–13 и 3–11%, т.е. в несколько раз меньше (табл. 8). Вместе с тем очевидно, что дозы K₂О в 1.5–2.0 раза увеличивали долю калийных удобрений в формировании урожая картофеля. Наиболее заметно это в условиях уменьшения обеспеченности почв подвижным калием.

Лен-долгунец относится к калиелюбивым культурам, и поэтому применение под него калийных удобрений оказывает большее влияние на урожайность по сравнению с фосфорными. Обобщение и статистическая обработка данных полевых опытов свидетельствовали о том, что эффективность калийных удобрений в значительной мере зависит от величины рН и содержания подвижного калия в почвах. Наиболее четко это проявляется на почвах, более легких по гранулометрическому составу. Вклад калийных удобрений в формирование урожайности льносоломы на дерново-подзолистых супесчаных почвах намного превышал таковой на легких суглинках и особенно на средних, для которых этот вклад возрастал почти в 2 раза (табл. 9). При этом влияние величины рН на долевое участие калийных удобрений в урожае наиболее заметно проявилось на супесчаных почвах.

Среди сельскохозяйственных культур сахарная свекла по отзывчивости на калийные удобрения занимает особое место. По этому показателю она превосходит не только зерновые культуры, но также картофель и лен-долгунец во всех почвенно-климатических зонах, где возделывают эту культуру. Статистическая обработка экспериментального материала показала, что эффективность калийных удобрений мало изменяется в зависимости от степени обеспеченности почв подвижным калием, а более существенный вклад в формирование урожая сахарной свеклы оказывают дозы калия (табл. 10). Подтип черноземов также влиял на величину данного показателя.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты исследования показали, что вклад фосфорных и калийных удобрений в формирование урожайности основных сельскохозяйственных культур зависит в основном от их биологических особенностей и агрохимических свойств почв. Для зерновых культур, возделываемых на дерново-подзолистых и серых лесных почвах, основополагающими показателями, влияющими на величину доли фосфорных удобрений в формировании урожая является в первую очередь степень их обеспеченности подвижными фосфатами. Снижение степени кислотности также положительно воздействует на формирование урожайности озимой пшеницы и ярового ячменя.

При увеличении содержания подвижного фосфора вклад фосфорных удобрений в урожай зерновых культур резко снижался и при высокой обеспеченности практически прекращался. В аналогичных условиях доля фосфорных удобрений в формировании урожайности картофеля, льна-долгунца и сахарной свеклы также снижалась, но в меньшей степени. При высоком содержании подвижного фосфора вклад фосфорных удобрений в урожай картофеля снижался на 25–30, льна-долгунца – на 20–30%, а сахарной свеклы – варьировал в зависимости от почвенной разновидности и уровня обеспеченности почв Р₂О₅ от 10 до 45%.

Степень участия калийных удобрений в формировании урожайности зерновых культур отличалась в зависимости от типа почв и содержания в них подвижного калия. Из изученных зерновых культур ячмень лучше других отзывался на внесение калия и поэтому вклад калийных удобрений в формирование его урожайности при одинаковой степени обеспеченности K₂О несколько превышал показатели озимой и, особенно, яровой пшеницы. При очень низком содержании K₂О в серых лесных почвах и черноземах выщелоченных вклад калийных удобрений в формировании урожайности яровой пшеницы составлял 32–42%.

Вклад калийных удобрений в урожайность картофеля при низком содержании K₂О находился в пределах 23–31% на дерново-подзолистых супесчаных почвах, на суглинистых – 21–31 на серых лесных – 20–28, на черноземах выщелоченных – 17–26%, при высоком содержании – соответственно 5–10, 5–14, 6–13, 3–11%. Дозы K₂О в 1.5–2.0 раза увеличивали долю участия калийных удобрений в получении урожая картофеля.

Вклад калийных удобрений в формирование урожайности льна-долгунца на супесчаных почвах почти в 2 раза превышал показатели среднесуглинистых почв. На супесчаных почвах также наиболее заметно проявилось влияние величины рН на долевое участие калийных удобрений в урожае.

В отличие от упомянутых культур, сахарная свекла слабо реагировала на действие калийных удобрений в зависимости от содержания K₂О в почвах. Наиболее заметное влияние на вклад калийных удобрений в формирование урожая этой культуры оказали почвенная разновидность и дозы калийных удобрений.