Агрохимия, 2022, № 7, стр. 33-39

ВВЕДЕНИЕ

В условиях резко отрицательного баланса фосфора и наличия значительных площадей слабоокультуренных дерново-подзолистых почв в настоящее время важно эффективно использовать остаточные и внесенные с удобрениями фосфаты. Оптимальное питание растений фосфором в современных интенсивных технологиях возделывания зерновых культур можно обеспечить не только применением водорастворимых фосфорных удобрений, но и широким использованием фосфоритной муки, причем месторождения фосфоритов находятся почти в каждом регионе России. Результаты наших и других исследований в полевых опытах показали, что фосфоритная мука по эффективности не уступает суперфосфату не только на кислых дерново-подзолистых почвах, но и на периодически известкованных, когда достигаются оптимальные для растений кислотность и другие физико-химические свойства почвы [1–3].

Для обеспечения сбалансированного питания растений большое значение имеют магниевые удобрения и микроэлементы [4–8], потребность в которых при формировании высокой урожайности возрастает. Необходимость применения магниевых и цинковых удобрений связана прежде всего с увеличением площадей почв с низким содержанием подвижного магния и цинка в дерново-подзолистых почвах [7]. Причиной увеличения площадей таких почв является усиление процессов выщелачивания элементов из пахотного слоя при отсутствии известкования и систематическом применении физиологически кислых минеральных удобрений [9, 10].

Одним из факторов, повышающих эффективность минеральных удобрений, является также применение биопрепаратов [11, 12]. В последние годы в научных исследованиях используют микробный препарат бисолбифит, который применяют для модификации различных видов минеральных удобрений путем нанесения его на гранулы, что имеет технологические преимущества [13].

Однако указанные приемы в зависимости от применения удобрений при известковании изучены недостаточно, тем более при возделывании озимой пшеницы и ярового ячменя интенсивных сортов в условиях длительного полевого опыта на дерново-подзолистых суглинистых почвах.

Цель работы – изучение приемов, повышающих эффективность применения фосфорных удобрений при возделывании озимой пшеницы и ярового ячменя сортов интенсивного типа в условиях длительного полевого опыта на слабоокультуренной дерново-подзолистой почве.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проводили в длительном полевом опыте СШ-27, заложенном в 1966 г. на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве Центральной опытной станции ВНИИА (Московская обл., Шебанцевский участок).

Исходная почва была слабоокультуренной: рН_KCl 3.9–4.2, гидролитическая кислотность (по Каппену) – 4.9–5.2 мг-экв/100 г, сумма поглощенных оснований (по Каппену–Гильковицу) – 7.5–8.2 мг-экв/100 г, степень насыщенности основаниями – 57–63%, содержание гумуса (по Тюрину) – 1.5%, содержание подвижных форм фосфора и калия в почве (по Кирсанову) – 30–70 и 112–115 мг/кг соответственно, подвижный алюминий (по Соколову) – 40 мг/кг, подвижный цинк (по Крупскому и Александровой) – 0.60–0.90 мг/кг.

Изучение эффективности удобрений проводили в севообороте со следующим чередованием культур: озимая пшеница (Triticum aestivum L.) сорта Московская 39 – яровой ячмень (Hordeum vulgare L.) сорта НУР с подсевом клевера (Trifolium pratense L.) – клевер 2-х лет пользования (в последние годы в 11-й и 12-й ротациях – один год пользования). Эффективность фосфорных удобрений в зависимости от известкования изучали на фонах извести 1.5 г.к. (по 0.5 г.к. в первых 3-х ротациях, в сумме 11.5 т/га) и 2.5 г.к. (по 1.0 г.к. в 1-й и 3-й ротациях и 0.5 г.к. в 8-й ротации, в сумме 17 т/га), а также на фоне без извести (NK). В качестве известкового удобрения использовали известняковую муку (95% СаСО₃).

Минеральные удобрения применяли в форме аммиачной селитры (34.4% N), двойного суперфосфата (42% Р₂О₅), аммофоса (12% N, 52% Р₂О₅) и хлористого калия (60% K₂О). Цинковые удобрения использовали в форме сернокислого цинка в дозе 23 кг/га (5.0 кг д.в. ZnO/га). Магниевые удобрения применяли в форме сернокислого магния в дозе 30 кг MgO/га. Микробный препарат бисолбифит применяли путем нанесения на гранулы из расчета 5 кг/т аммофоса. Все удобрения вносили под предпосевную культивацию. Повторность опыта трехкратная, площадь делянки 100 м².

Анализы растительных образцов проводили согласно ГОСТам: содержание общего азота в зерне и соломе – по Кьельдалю 9ГОСТ 13996.4-93), фосфора – ГОСТ 26657-97, калия – ГОСТ 30504-97.

В качестве общего фона вносили гербициды, фунгициды и ретарданты нового поколения. Агротехника – принятая в Московской обл. Уборку урожая проводили комбайном “Сампо” поделяночно с 28 м². При статистической обработке результатов исследования использовали дисперсионный анализ.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В результате периодического известкования и систематического внесения минеральных удобрений за период проведения полевого опыта (1966–2015 гг.) изменились агрохимические свойства дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы (табл. 1). При систематическом внесении физиологически кислых азотных и калийных удобрений (фон NK) достоверно снижалась степень насыщенности основаниями, несколько уменьшалась реакция почвенной среды. Сильно повысилось (почти в 3 раза) по сравнению с вариантом без удобрений содержание подвижного алюминия в почве и достигло в 11-й ротации 130 мг/кг почвы.

Периодическое известкование по 2.5 Н_г (суммарно) значительно улучшало физико-химические свойства, почва из группы сильнокислых перешла в группу слабокислых. Известкование значительно снизило содержание подвижного алюминия, даже при дозе 1.5 Н_г (в сумме) этот показатель уменьшился в 4 раза по сравнению с фоном NK. Содержание подвижного фосфора в почве существенно повысилось (с 30.1 до 105 мг/кг) в результате многолетнего применения фосфорных удобрений, и оно не отличалось в вариантах с внесением фосфоритной муки и суперфосфата.

Изменение агрохимических свойств почвы сказалось на эффективности фосфорных удобрений (табл. 2). Минимальная урожайность зерна формировалась в контроле без удобрений. Систематическое применение азотно-калийных удобрений (фон NK) в форме аммиачной селитры и хлористого калия на приводило к дальнейшему повышению урожайности, что было связано с существенным повышением содержания подвижного алюминия в почве, а также ухудшению других ее свойств. Применение фосфорных удобрений на фоне азотно-калийных существенно повышало урожайность. При сочетании фосфорных удобрений с известкованием, особенно большой дозой (2.5 Н_г), обеспечивался больший эффект, чем при внесении одних фосфорных удобрений. Формирование максимальной урожайности озимой пшеницы (62.4–64.4 ц/га) и ярового ячменя (48.7–49.7 ц/га) в данном случае было обусловлено существенным улучшением агрохимических свойств почвы, когда величина рН_KCl составила 5.3 ед., степень насыщенности основаниями – 80%. Фосфоритная мука по эффективности не уступала суперфосфату не только на сильнокислой почве, но и при этих физико-химических свойствах почвы. Применение фосфоритной муки, как и суперфосфата, обеспечивало в благоприятные годы урожайность озимой пшеницы 70–75 ц/га, ярового ячменя – 50–55 ц/га с высокой окупаемостью удобрений, что свидетельствовало о возможности использования этой формы фосфорного удобрения в интенсивных технологиях возделывания озимой пшеницы и ярового ячменя. Обеспеченность растений фосфором (вынос) при внесении фосфоритной муки, как и суперфосфата, на известкованной почве большой дозой (по 2.5 Н_г) значительно (почти в 3 раза) увеличивалась, фосфор из удобрений использовался растениями также больше и в равной степени.

Важным приемом повышения эффективности удобрений, как показали результаты исследования, является применение цинка. Содержание подвижного цинка в почве длительного опыта было низким (0.6–0.9 мг/кг). Действие цинковых удобрений, как и фосфорных, на формирование урожайности озимой пшеницы и ярового ячменя зависело от известкования (табл. 3). На сильнокислой неизвесткованной почве не обеспечивались устойчивые достоверные прибавки урожая зерна от применения цинковых удобрений. Существенное повышение урожайности озимой пшеницы (на 5.8–6.7 ц/га) и ярового ячменя (на 4.2–5.0 ц/га) получено при внесении цинка в известкованную почву, особенно большой дозой (по 2.5 Н_г). При сочетании фосфорных удобрений с цинком в данном случае формировалась максимальная урожайность озимой пшеницы (68.6 ц/га), ярового ячменя (53.0 ц/га), что превышало урожайность в 2.8 и 2.1 раза, полученную на общем фоне NK. В соответствии с этим значительно увеличилась и окупаемость удобрений, за счет применения цинка на известкованной почве она увеличилась на 17 и 25%. При сочетании фосфорных удобрений с цинком на известкованной почве по 2.5 Н_г вынос фосфора растениями озимой пшеницы составил 72 и ярового ячменя – 68.3 кг/га, что превышало этот показатель в варианте азотно-калийных удобрений в 3.5 и 2.4 раза соответственно. Значительно увеличивался при этом и коэффициент использования фосфора растениями, который достигал 50.6 и 66.5%.

Ранее считали, что магниевые удобрения целесообразно применять лишь на легких по гранулометрическому составу почвах (песчаных и супесчаных). В настоящее время появились новые интенсивные сорта сельскохозяйственных культур, изменились технологии их возделывания. Потребность растений в магнии при этом повысилась, что показано в нашем опыте на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве (табл. 4). На неизвесткованной сильнокислой почве, когда формировалась невысокая урожайность ярового ячменя (25.7 ц/га), внесение магниевых удобрений не дало положительного результата. На известкованной почве, особенно большой дозой, при урожайности 39.4 ц/га эффективность применения магния значительно повышалась – прибавка урожая составляла ≈13% по сравнению с фоном N90Р60K90, на 31% увеличивалась окупаемость удобрений. При сочетании фосфорных и магниевых удобрений на известкованной почве дозой 2.5 Н_г  формировалась наибольшая урожайность ярового ячменя (44.3 ц/га), что превышало уровень урожайности почти в 3 раза, полученную на фоне N90K90, в связи с этим окупаемость удобрений значительно повышалась (в 2.2 раза).

Применение фосфорных удобрений на известкованной почве увеличивало потребление (вынос) фосфора растениями в 3.5 раза, с внесением магния – в 3.9 раза по сравнению с фоном азотно-калийных удобрений. Улучшение обеспеченности растений ярового ячменя фосфором при комплексном применении удобрений способствовало повышению коэффициента использования фосфора (КИФ). При известковании по 1.5 Н_г этот показатель увеличивался в 2.1 раза, по 2.5 Н_г – в 2.9 раза, с использованием магниевых удобрений – в 2.5 и 3.3 раза соответственно.

С целью повышения эффективности фосфорных удобрений в длительном полевом опыте использовали микробный препарат бисолбифит. По сравнению с другими биопрепаратами, которые смешивают с семенами, бисолбифит имеет технологические преимущества – он наносится на гранулы удобрений. При изучении эффективности этого препарата в посевах озимой пшеницы выявлена такая же ее зависимость от известкования (табл. 5).

На сильнокислой неизвесткованной почве прибавки урожая озимой пшеницы при внесении модифицированных бисолбифитом удобрений составили 9%, в некоторые годы они были недостоверными. На известкованной почве урожайность озимой пшеницы в вариантах с применением бисолбифита существенно повышалась – прибавки урожая достигали 13 и 14% в зависимости от дозы извести. При сочетании фосфорных удобрений с препаратом бисолбифит на известкованной почве дозой по 2.5 Н_г получена максимальная урожайность озимой пшеницы (61.5 ц/га), что было больше в 3.2 раза урожайности, полученной на фоне азотно-калийных удобрений. За счет известкования и применения биопрепарата окупаемость фосфорных удобрений прибавкой урожая увеличивалась с 4.9 до 16.2 кг/кг. Значительно (в 3.5 раза) при этом возрастало потребление (вынос) фосфора растениями, коэффициент использования фосфора достигал 71.5%, в то время как на неизвесткованной почве он составлял 23%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, в длительном полевом опыте на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве разработаны приемы, повышающие эффективность применения фосфорных удобрений при возделывании озимой пшеницы сорта Московская 56 и ярового ячменя сорта НУР.

Приемы применения цинковых, магниевых удобрений, микробного препарата бисолбифит существенно повышали эффективность фосфорных удобрений на известкованной почве при слабокислой реакции почвенной среды и степени насыщенности основаниями 80–82%. При их сочетании с фосфорными удобрениями на известкованной почве формировалась максимальная урожайность озимой пшеницы 61–68 ц/га, ярового ячменя – 44–53 ц/га, что превышало в 2.7–3.0 раза урожайность, полученную на неизвесткованной почве фона NK. Использованные в опыте приемы в сочетании с известкованием повышали коэффициент использования фосфора растениями озимой пшеницы в 2.7–4.0 раза, ярового ячменя – в 2.0–3.4 раза. В известкованной почве фосфоритная мука так же была эффективна, как и суперфосфат.