Содержание и вынос элементов питания

15-03-2014, 19:57
На современном этапе основная задача агрохимических исследований состоит в изучении взаимодействия между растениями, почвой и удобрениями, а также в регулировании баланса питательных веществ с учетом экономической эффективности и возможных экологических последствий, связанных с интенсивным применением средств химизации. Изучение химического состава растений, баланса питательных веществ, затрат их на единицу продукции необходимо для разработки научно обоснованной системы применения удобрений, прогноза их эффективности, потребности в удобрениях, получения запланированных урожаев.
Несмотря на то, что изучением данного вопроса занимались многие исследователи, его нельзя считать окончательно решенным. Анализ имеющихся материалов показывает, что большинство работ, посвященных изучению химического состава культур, общего выноса, затрат основных элементов питания на единицу продукции, коэффициентов использования азота, фосфора и калия из удобрений и почвы, касается отдельных культур севооборота при спорадическом внесении удобрений. Вместе с тем известно, что любые удобрения обладают как прямым действием, так и последействием на продуктивность культур севооборота. Кроме того, удобрения, в особенности при систематическом применении, оказывают существенное влияние на агрохимические свойства почвы, в некоторых случаях изменяя даже порядок факторов минимума, что должно учитываться при составлении научно обоснованной динамичной системы удобрений.
Поэтому при разработке эффективных систем удобрения в севооборотах исключительно ценным являются данные о круговороте азота, фосфора и калия, полученные в стационарных опытах, проведенные в условиях, где учитываются действие и последействие удобрений, все приходные и расходные статьи баланса элементов питания в системе почва-растения-удобрения.
Научной основой для разработки рациональной системы удобрений, предусматривающей получение высоких урожаев при одновременном поддержании почвенного плодородия, является разработка количественных параметров химического состава культур, общего выноса и затрат основных элементов питания на создание единицы продукции. Имеющиеся в настоящее время усредненные справочные данные по содержанию в растениях азота, фосфора и калия, выносу их с урожаем возделываемых культур и затратам на формирование урожая, не отражают конкретных особенностей почвенно-климатических зон, влияния предшественников и применяемых в севообороте удобрений и дают только ориентировочную информацию. Кроме того, сведения о выносе питательных веществ с урожаем сельскохозяйственных культур периодически должны уточняться, так как затраты их на создание единицы продукции обусловлены не только биологическими, но и сортовыми особенностями культур. С внедрением в производство сортов интенсивного типа, с повышением общей культуры земледелия, как правило, вынос элементов питания с гектара увеличивается, а затраты их на единицу продукции снижаются.
В своих исследованиях мы проводили химические анализы растений, рассчитывали вынос азота, фосфора, калия, а также затраты этих элементов на образование продукции по данным учета урожая на протяжении двух ротаций зернопаропропашного и четырех ротаций зернопарового севооборотов.
Химический состав. Результаты исследований показывают, что содержание азота, фосфора и калия в растениях пшеницы, ячменя, овса, кукурузы в значительной степени варьируют по годам, а также в зависимости от предшественника и условий минерального питания.
Наблюдения за химическим составом растений в первой ротации зернопаропропашного севооборота показали, что содержание элементов питания в зерне и соломе зерновых культур и кукурузе зависело от предшественника и применяемых удобрений. Содержание азота в зерне и соломе на безазотных вариантах (P10 и Р10+Р40К40) существенно снижалось по мере удаления от пара (табл. 92, 93).
Содержание и вынос элементов питания

Если в среднем за ротацию севооборота содержание азота в зерне пшеницы при размещении пшеницы по пару на этих вариантах составило 2,18-2,22%, то в зерне второй пшеницы и пшеницы после кукурузы оно снижалось до 1,61-1,62 абс.%, или на 22-26%. Различия в содержании азота в соломе изменились по предшественникам незначительно. He выявлено различий содержания фосфора и калия в зерне и соломе в зависимости от предшественника.
Систематическое применение минеральных и органических удобрений в севообороте оказывало неодинаковое влияние на накопление растениями пшеницы азота, фосфора и калия.
Содержание азота в зерне и соломе, калия в соломе повышалось под влиянием азотного удобрения и навоза. Так, от 40 кг/га азота (вносимого в составе парных и тройных комбинаций с фосфором и калием) количество азота в зерне по сравнению с контролем возросло на 0,15-0,25%, в соломе - на 0,07-0,16%. Увеличение азота с 40 до 118 кг/га (вариант N118P78K128) не обеспечивало дальнейшего повышения азота в зерне и соломе.
Органические (20 и 40 т/га) и органоминеральная системы удобрений обеспечивали повышение азота в зерне и соломе на уровне отдельной дозы азота 40 кг/га.
Количество калия в соломе от азотного удобрения и навоза увеличилось на 0,18-0,42%. Значительных изменений в содержании фосфора в зерне и соломе под действием минеральных и органических удобрений не отмечено.
Содержание азота в зерне и соломе пшеницы по пару практически не менялось при внесении фосфорно-калийных удобрений.
Под влиянием минеральных и органических удобрений значительно изменялся химический состав кукурузы. В сухом веществе кукурузы азотные удобрения способствовали повышению содержания азота и калия. Азот в дозе 60 кг/га (в составе парных и тройных комбинаций с фосфором и калием) повысил содержание азота по сравнению с контролем (P10) с 0,83% до 1,18-1,35%, или на 42-63%, калия с 1,8% до 2,25-2,30%, или на 25-28%.
Аналогичное повышение азота и калия отмечено на органических (навоз 20 и 40 т/га), органоминеральной и эквивалентной по навозу минеральной системах удобрений. Изменений в содержании фосфора в зависимости от азотного удобрения и навоза не выявлено.
Заметно повышали содержание азота в зерне и соломе второй пшеницы, пшеницы после кукурузы и овса азотное удобрение и навоз в последействии.
Во второй ротации зернопаропропашного севооборота изучалось влияние различных систем удобрений на химический состав в прямом действии на пшенице по пару, ячмене, кукурузе, пшенице и в последействии на овсе (табл. 94, 95).
Содержание и вынос элементов питания

Следует отметить, что хотя основные закономерности в действии минеральных и органических удобрений сохранялись, однако из-за засушливых условий в этой ротации положительное влияние азотного удобрения и навоза на повышение содержания азота в продукции проявилось в меньшей мере, чем в первой ротации этого севооборота.
В зернопаровом севообороте основные особенности в действии азотного удобрения, навоза и предшественников на химический состав возделываемых сельскохозяйственных культур сохранились (табл. 96, 97). Доза азота 40 кг/га (в составе парных и тройных комбинаций с фосфором и калием) по сравнению с контролем обеспечила повышение азота в зерне пшеницы на 0,37-0,58%, в зерне и зерносенажной массе овса соответственно на 0,17-0,38% и 0,11-0,20%.
Закономерно под действием азотного удобрения (N10) возрастало содержание калия в соломе и зерносенажной массе овса соответственно на 0,48-0,76 и 0,24-0,48%.
Количество фосфора в зерне и соломе пшеницы, овса и зерносенажной массе овса под влиянием азотного удобрения не менялось.
Содержание и вынос элементов питания

Повышение азота в зерне культур и зерносенажной массе овса и калия в вегетативной части растений отмечено на органических, органоминеральной и эквивалентной по навозу минеральной системах удобрений в прямом их действии и последействии. Так, содержание азота в зерне пшеницы, овса (первый год последействия) и в зерносенажной массе овса (второй год последействия) увеличилось, соответственно, на 0,32-0,56%; 0,24-0,49 и 0,31 -0,62%. Калия в соломе пшеницы, овса и в зерносенажной массе овса возросло соответственно на 0,20-0,55%; 0,22-0,70% и 0,73-1,33%. На этих вариантах в зерносенажной массе овса отмечена тенденция к увеличению фосфора. Обращает внимание высокое содержание калия на этих вариантах в зерносенажной массе.
Следует отметить, что химический состав растений, возделываемых в севообороте культур, практически не зависел от уровней обеспеченности почвы подвижным фосфором, сформировавшимся в результате систематического применения удобрений в опыте.
Tаким образом, результаты исследований показывают, что химический состав зерновых культур, зеленой массы кукурузы и овса в значительной степени зависит от биологических особенностей культуры, места в севообороте, а также от применяемых минеральных и органических удобрений. Установлено, что условия возделывания культур в большей степени влияют на содержание в растениях азота, чем фосфора и калия. Максимальное количество азота в зерне (2,00-2,34%) пшеница накапливает при возделывании ее по паровому предшественнику. При размещении пшеницы по другим предшественникам азота в зерне накапливается меньше, однако действие азотных удобрений на концентрацию этого элемента проявляется значимо.
Под влиянием азотного удобрения и навоза возрастает содержание азота в зерне пшеницы на 0,10-0,58%, в соломе - на 0,01-0,20% и калия в соломе - на 0,07-0,35%.
Содержание и вынос элементов питания

Концентрация фосфора в зерне и соломе пшеницы под действием удобрений изменяется незначительно, в засушливые годы отмечается снижение его содержания по сравнению с оптимальными по увлажнению годами в 1,5-2 раза. Содержание азота и калия и основной и побочной продукции (зерно, солома, зеленая масса кукурузы и овса) в избыточно увлажненные годы с высоким уровнем урожайности сельскохозяйственных культур заметно меньше (на 15-20 отн. %) средних показателей.
Общий вынос и затраты элементов питания. Данные по общему выносу питательных элементов с урожаем возделываемых культур за первую ротацию зернопаропропашного севооборота показывают, что потребление азота, фосфора и калия пшеницей и кукурузой в значительной мере варьирует в зависимости от вносимых удобрений (табл. 98). Максимальный вынос элементов питания с урожаем культур отмечен на вариантах с азотом. Так, вынос азота, фосфора и калия с урожаем пшеницы от дозы азота 40 кг/га по сравнению с контролем возрос соответственно на 13,0-24,2; 1,3-5,0 и 8,9-15,1 кг/га.
С урожаем кукурузы вынос азота, фосфора и калия при внесении азота в дозе 60 кг/га (в составе парных и тройных комбинаций с фосфором и калием) возрос соответственно на 13,9-15,0; 2,0-2,3 и 18,4-26,4 кг/га.
Анализ полученных экспериментальных данных показывает, что увеличение общего выноса элементов питания с урожаем возделываемых в севообороте культур под влиянием систематического применения удобрений обусловлено повышением урожайности основной и побочной продукции. Кроме того, как отмечалось выше, процентное содержание азота и калия в растениях на азотных вариантах было, как правило, более высоким.
Содержание и вынос элементов питания

Анализ данных, полученных во второй засушливой ротации зернопаропропашного севооборота (табл. 99), показывает, что по сравнению с первой ротацией потребление пшеницей азота, фосфора и калия на контрольном и азотных вариантах меньше соответственно на 22-37%; 18-27 и 27-40%, кукурузой - на 32-42, 40-57 и 30-46%. На контрольном варианте максимальный вынос азота (36,8 кг), фосфора (14,1 кг) и калия (24,8 кг) получен пшеницей, возделываемой на пару. Из зерновых культур наименьшее потребление азота характерно для ячменя, а из возделываемых культур севооборота наименьший вынос азота и фосфора отмечен кукурузой.
Содержание и вынос элементов питания

Положительное действие их на вынос азота и калия проявлялось за счет увеличения урожайности и содержания азота в зерне и соломе, а калия в соломе и зеленой массе кукурузы. Увеличение выноса фосфора связано с повышением урожайности.
По сравнению с двумя ротациями зернопаропропашного севооборота в зернопаровом севообороте в среднем за четыре ротации отмечен наиболее высокий вынос элементов питания всеми культурами севооборота (табл. 100).
Содержание и вынос элементов питания

На неудобряемом варианте наибольшим выносом азота (71,7 кг) и фосфора (27,7 кг) характеризовалась пшеница по пару, а выносом калия - овес (75,7 кг), используемый на зерносенаж.
Улучшение условий минерального питания за счет применения азота в парных и тройных комбинациях с фосфором и калием приводило к росту общего выноса азота, фосфора и калия соответственно: пшеницы по пару на 51-81%, 6-17% и 30-45%; овса - на 69-92%, 62-97 и 72-113%; сухой массы овса - на 85-138, 54-148 и 85-146%. Положительное действие их на вынос азота, фосфора и калия проявилось за счет увеличения урожайности зерна, соломы, зерносенажной массы овса и за счет повышения содержания азота в зерне и соломе, калия в соломе и зерносенажной массе.
Исследования показывают, что у пшеницы и овса основное количество азота и фосфора в общем выносе приходилось на долю зерна, калий же отчуждался, главным образом, с урожаем соломы. Из общего выноса калия на долю соломы у пшеницы приходилось 70%, у овса -80%.
Обращает внимание высокий вынос калия с урожаем зерносенажной массы, что связано с высоким содержанием калия в растениях при уборке этой культуры в фазу тестообразной спелости. Так, вынос элемента с урожаем в два раза превышал вынос его с урожаем пшеницы и овса.
Поскольку условия минерального питания оказывали, как правило, невысокое влияние на содержание фосфора в зерне, соломе и зерносенажной массе различие в выносе этого элемента по вариантам определялось действием удобрений на урожайность зерна, соломы и зерносенажной массы.
Таким образом, результаты исследований показывают, что для формирования оптимального уровня урожая сельскохозяйственных культур необходимо значительное количество элементов питания. Так, в типичном для сухостепной зоны зернопаровом севообороте в зависимости от системы применения удобрений и уровня урожайности пшеницы по пару 30,5-35,2 ц/га с урожаем выносится 108,3-129,9 кг азота; 29,4-32,4 фосфора; 58,3-65,0 кг калия.
На формирование урожая овса на уровне 19,3-21,6 ц/га при улучшении минерального питания в зависимости от системы удобрения в севообороте расходуется: азота - 59,3-67,5; фосфора - 24,5-29,8; калия -69,3-86,0 кг.
С урожаем сухого вещества зерносенажной массы (57-70 ц/га) в зависимости от системы удобрения азота выносится 71,0-91,5 кг; фосфора - 28,4-45,8 и калия - 140,3-186,5 кг с 1 гектара.
Большое значение для разработки научно обоснованной системы удобрения в севообороте имеет показатель расхода питательных веществ на единицу товарной продукции. Особую значимость приобретают обобщенные данные нормативного характера, полученные в длительных стационарных опытах. На величину этого показателя оказывают различные факторы, среди которых немаловажную роль играют удобрения.
Многолетние исследования показали, что нормативы расхода элементов питания на формирование единицы урожая возделываемых в севообороте культур, зависит как от предшественника, так и применяемых минеральных и органических удобрений, причем в большей зависимости от условий выращивания находятся показатели расхода азота и калия. Использование фосфора зерновыми культурами, кукурузой на единицу товарной продукции является более стабильным показателем.
Расход азота на формирование одного центнера зерна пшеницы с соответствующим количеством соломы в зависимости от предшественника, удобрений варьируют в пределах 2,4-3,7 кг. В первой ротации зернопаропропашного севооборота на безазотных вариантах (P10 и P10+ P40K40) в связи с меньшим содержанием азота в зерне и соломе, расход азота на формирование 1 ц зерна пшеницы по пару был меньшим - 2,6-2,7 кг, чем на вариантах с азотом - 3,0-3,1 кг.
Во второй засушливой ротации зернопаропропашного севооборота на обеих пшеницах влияние азотных удобрений на повышение расхода азота проявилось в меньшей мер, чем в первой ротации, в связи со слабым влиянием азотных удобрений на повышение азота в зерне и соломе. При этом на азотных вариантах расход азота на 1 ц зерна пшеницы по пару составил 2,7-2,8 кг, пшеницы по кукурузе - 2,4 кг, на безазотных соответственно 2,4-2,5 кг и 2,1 кг.
Увеличение расхода азота на 1 ц зерна пшеницы по пару при внесении азотных удобрений отмечается в зернопаровом севообороте. На контрольном и безазотных вариантах расход азота составил 2,9-3,0 кг, на азотных - 3,4-3,7 кг.
Исследованиями установлено, что в засушливой второй ротации зернопаропропашного севооборота расход азота на формирование одного центнера ячменя (вторая культура после пара) был невысокий - 1,7-1,9 кг - и не зависел от азотных удобрений.
Показатели расхода азота на формирование единицы товарной продукции овса (вторая культура) в зернопаровом севообороте выше, чем ячменя, и составили на безазотных вариантах 2,6-2,7 кг, на азотных - 2,9-3,2 кг.
Разницы в показателях расхода азота на формирование одного центнера сухого вещества кукурузы по ротациям зернопаропропашного севооборота не выявлено, на безазотных вариантах расход азота был меньше - 0,8 кг, чем на азотных - 1,2-1,4 кг.
Применение азотного удобрения несколько увеличивало расход азота на формирование единицы сухого вещества зерносенажной массы овса в зернопаровом севообороте: на безазотных вариантах расход азота составил 1,0-1,1 кг, на азотных - 1,2-1,3 кг.
Полученные многолетние данные по использованию культурами севооборотов фосфора на формирование единицы товарной продукции свидетельствуют о том, что этот показатель для зерновых культур варьирует в пределах 0,7-1,5 кг, для зеленой массы овса - 0,5-0,6 кг. Четких закономерностей в действии минеральных удобрений по затратам фосфора на формирование единицы продукции не установлено.
В засушливые годы отмечается уменьшение расхода фосфора на формирование 1 ц зерновых культур на 25-50% в связи с уменьшением его содержания в зерне и соломе.
Таким образом, исследованиями в длительном стационарном опыте при систематическом применении минеральных удобрений установлены пределы использования азота, фосфора и калия на формирование 1 ц зерновой (пшеница, ячмень, овес) и кормовой (зеленая масса кукурузы, овса) продукции.
В зернопаропропашном севообороте на вариантах с азотом в среднем за две ротации при урожайности пшеницы по пару в 16,9-20,4 ц/га расход азота составляет 2,7-3,1 кг; фосфора - 0,9-1,0 кг; калия - 1,8-2,2 кг. При урожайности ячменя в 8,5-9,2 ц/га нормативы расхода азота, фосфора и калия составили соответственно 1,8-1,9 кг; 0,9-1,0 кг и 2,1-2,5 кг. Кукуруза на создание сухого вещества в пределах 16-18 ц/га использует 1,2-1,4 кг азота; 0,2- 0,3 кг фосфора и 2,1-2,3 кг калия.
В зернопаровом севообороте на вариантах с азотом в среднем за четыре ротации при урожайности пшеницы по пару в 30,5-35,2 ц/га нормативы расхода азота, фосфора и калия составили соответственно 3,4-3,7; 0,9-1,1, и 1,8-2,0 кг.
Для овса при урожайности в 19,3-21,6 ц/га оптимальные нормативы расхода составляют: азота - 2,9-3,2 кг; фосфора - 1,3-1,4 кг и калия - 3,6-4,0 кг.
На урожайность сухого вещества зерносенажной массы овса в 57-70 ц/га расходуется 1,2-1,3 кг азота; 0,5-0,6 кг фосфора и 2,4-2,7 кг калия.

  • Севообороты и эффективность систем удобрений
  • Зеленое удобрение
  • Факторы повышения эффективности удобрений
  • Удобрение и обработка почвы
  • Баланс элементов питания в севооборотах
  • Использование элементов питания сельскохозяйственными культурами
  • Удобрение и баланс питательных веществ в почве
  • Действие и последействие удобрений
  • Калийный режим
  • Фосфатный режим

  • Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

    Министерство сельского хозяйства Оренбургской области

    Правительство Оренбургской области

    Визитка компании - сайт компании

    Ильинка Фаворит Агромир Техноорь

    Системы точного земледелия Автопартнер





    Акцент

     

    • Рейтинг@Mail.ru
    • Яндекс.Метрика
    • Индекс цитирования