В статье приведены данные результаты исследований, выполненных в 2012-2013 годы на орошаемой лугово-каштановой почве на совместных посевах кукурузы с соей. На лугово- каштановых почвах предгорной орошаемый зоны юго-восточного Казахстана определены оптимальные нормы и сочетания минеральных и органических удобрений на совместных посевах кукурузы с соей по изучению влияние удобрений на динамику и созданию питательных элементов.
Введение
Важная роль в решении этой задачи принадлежит кукурузе, способной давать на орошаемых землях при высокой агротехнике до 500-600 ц/га силосной массы. Однако потенциальные возможности кукурузы используются далеко не полностью, так как ее силосная масса содержит мало протеина при сравнительно большом количестве углеводов [1, 2].
Один из эффективных способов повышения содержаний протеина в силосной массе – совместное возделывание кукурузы с высокобелковыми зернобобовыми культурами. Смешанные посевы кукурузы с соей устраняет дефицит кормового белка и способствует наибольшему сбору переваримого протеина и кормовых единиц с каждого гектара орошаемый пашни. Повышение урожайности кукурузо-соевой смеси, а следовательно, значительное увеличение при этом производства высококачественных сочных кормов для животноводства – задача актуальная, имеющая большое народно-хозяйственные значения [3].
Среди комплекса факторов, определяющих продуктивность смешанных посевов кукурузы с соей на орошаемых землях, одно из ведущих мест отводится правильному применению удобрений. Однако при относительной изученности технологии выращивания кукурузы в смеси с соей, вопросы удобрения кукурузо-соевой смеси в Казахстане практически не изучались.
Ниже приведены материалы наблюдений за пищевым режимом орошаемой лугово- каштановой почвы под смешанными посевами кукурузы с соей.
Материалы и методы
Наши исследования проведены в учебно-опытной станции "Агроуниверситет" Казахского Государственного аграрного университета, расположенной в северо-западной части Енбекшиказахского района Алматинской области. Климат района исследования характеризуется как резко континентальный. Полевые опыты были заложены на лугово- каштановых почвах, тяжелого механического состава, которые являются характерными типами предгорной сазовой полосы. Содержание гумуса в пахотном слое почвы 4,46-4,49%, содержание валового азота и фосфора соответственно 0,250 и 0,211%. Почва участка высоко обеспечена доступным азотом и калием и низко обеспечена подвижным фосфором.
Схема внесения удобрений под смешанным посевом: 1. Контроль, 2. N60P60K60, 3.N120P120K120, 4. Навоз, 30т/га5. 15т/га, навоз + N60P60K60
Азотный режим почвы. Одним из основных показателей, характеризующих уровень азотного питания почвы, является содержание в ней нитратного и аммиачного азота. В орошаемых почвах юго-восточного Казахстана нитраты является основным источником азотного питания растений.
Содержание нитратов в почве находится в зависимости от температуры, влажности и степени окультуренности почвы, агротехнически, применения органических и минеральных удобрений.
Многочисленными исследованиями установлена сезонная динамичность нитратов, связанная с потреблением их растениями и ухудшением почвенных условий, необходимых для процессов нитрификации. Определенное значение имеет миграция нитратов под влиянием орошения [4].
Результаты исследований
Наблюдения показали, что в лугово-каштановой почве максимальное накопление нитратов совпадает с июньским сроком определения, к концу лета содержание нитратов заметно снижается. Азотные удобрения оказали заметное влияние на накопление нитратов в почве под смешанными посевами кукурузы с соей. Так, в среднем за 2 года (2012-2013 гг) содержание нитратов в слое 0-25 см в фазе всходов кукурузы и сои на контрольном варианте составило 44,3 мг, 5-6 листьев кукурузы и третьего тройчатого листа сои-56,5 мг, выметывания метелок и цветения-35,8 мг, молочно-восковой спелости зерна и формирования бобов-19,6 мг на кг почвы, в то время как на вариантах с применением азота на фоне фосфорно-калийных удобрений, в зависимости от норм и сочетаний минеральных удобрений содержание нитратов по фазам развития составляло: 57,4-64,4 мг; 40,3-56,4 мг и 23,0-24,6 мг на кг почвы соответственно.
Максимальное количество нитратов в почве накапливалось при совместном внесении органических (15 т/га навоза) и минеральных удобрений. Количество их в мае составляло 68,1 мг, июне-83,0 мг, июле- 47,8 мг и августе 28,3 мг на кг почвы (таблица 1). Отмеченные различия в содержании нитратов по вариантам опыта были характерными для пахотного (0- 25 см) слоя почвы.
Аммонийный азот для растений менее доступен, чем нитратный, так как ион NH+ легко поглощается почвой с частичным переходом в необменное состояние (фиксированный азот), тогда как ион NO3-не поглощается почвой и находится преимущественно в почвенном растворе и поэтому легко используется растениями.
Таблица 1- Влияние удобрений на содержание нитратов в лугово-каштановой почве под смешанными посевами кукурузы с соей. Пахотный слой -0-25 см (среднее 2012-2013гг).
Процессы накопления аммиачного азота в почве подвержены значительным изменениям. Его количество изменяется в зависимости от энергии аммонификации, поглощения его растениями, микроорганизмами, почвенным комплексом, а также от интенсивности течения процессов нитрификации.
Содержание аммонийного азота при внесении удобрений под смешанные посевы кукурузы с соей изменяется менее заметно, чем нитратов, что, видимо, связано с высокой нитрификационной способностью лугово-каштановой почвы. В летние месяцы аммиачный азот удобрений обычно через несколько дней после внесения в почву, переходит в нитратные соединения.
В наших опытах наибольшие влияние на содержание в почве поглощенного аммония оказали органические удобрения. Содержание обменного аммония в 0-25 см слое почвы на варианте навоз, 15 т/га + N60P60K60в течение вегетационного периода изменялось в пределах от 36,7 до 26,0 мг на кг почвы в августе. На вариантах с внесением минеральных удобрений- от 30,4-35,4 до 19,7-21,8 мг на кг почвы соответственно, а на варианте 30т/га навоза среднесезонное содержание аммония 25,6 кг/мг (таблица 2).
Таблица 2 – Влияние удобрений на содержание аммонийного азота в лугово-каштановой почве под смешанными посевами кукурузы с соей. Пахотный слой 0-25см (среднее 2012- 2013 гг)
Таким образом, наибольшее влияние на накопление нитратов и поглощенного аммония в почве под смешанными посевами кукурузы с соей, оказывает полное минеральное удобрение в повышенных нормах и навоз 15 т/га в сочетании N60P60K60.
Фосфорный режим почвы. Как известно, уровень фосфорного питания растений в основном определяется содержанием в почве подвижного фосфора. Результаты изучения динамики подвижного фосфора под смешанными посевами кукурузы с соей показали, что максимальное его содержание (34,8-55,8 мг/кг почвы) отмечено весной, к осени его количество в пахотном слое почвы постепенно снижается [5, 6].
Удобрения способствуют значительному накоплению и в почве подвижных фосфатов. На использование растениями фосфора из удобрений большое влияние оказывает азот, его соотношение с фосфором в почве.
Исследованиями установлено, что в присутствии азота фосфор лучше поглощается растениями вследствие наличия синтеза фосфорорганических соединений. Накоплению подвижного фосфора в почве способствует суперфосфат на фоне азотно-калийных удобрений, далее аммиачная селитра на фоне фосфорно-калийных удобрений, образующиеся при нитрификации кислоты способствуют превращению фосфорных соединений в доступные для растений формы.
В наших опытах применение фосфорных удобрений в сочетании с азотно-калийными и органическими заметно повысило содержания в почве углеаммонийнорастворимого фосфора пропорционально нормам внесенных удобрений. Так, содержание подвижного фосфора в пахотном слое почвы контрольного варианта составило в мае 33,8 мг, в августе- 24,2 мг на кг почвы, на вариантах N60P60K60 и N120P120K120-в мае 37,6-43,8, в августе 24,8-25,4 мг на кг почвы соответственно. Внесение азотных удобрений (N60, N120) перед посевом и подкормку кукурузо-соевой смеси (майские и июньские сроки определения) способствовало дальнейшему повышению содержания подвижного фосфора в почве.
Таблица 3 – Влияние удобрений на содержание подвижного фосфора в лугово- каштановой почве под смешанными посевами кукурузы с соей. Пахотный слой 0-25 см (среднее за 2012-2013)
Аналогичные данные получены другими исследователями на орошаемых почвах юго- восточного Казахстана.
В почвенных образцах, отобранных во второй половине вегетационного периода кукурузы и сои (июль-август) вариантов N60P60K60 и 30т/га навоза, содержалось подвижного фосфора несколько меньше, чем на фоновых вариантах, что объясняется большим выносом фосфора растениями, в особенности кукурузой, интенсивно развивающейся при достаточной обеспеченности азотом.
Применение навоза в сочетании с минеральными удобрениями существенно улучшает фосфатный режим почвы. Содержание подвижного фосфора в почве при совместном внесении 15 т/га навоза с N60P60K60 в среднем за вегетационный период составило 35,1 мг/кг, против 42,0 мг/кг почвы на контроле. На отмеченном варианте количество подвижного фосфора к концу вегетационного периода значительно снизились по сравнению с его содержанием в почве в майские сроки определения, что, видимо, связано с интенсивным потреблением его растениями кукурузы и сои.
В связи с тем, сто при определении подвижного фосфора извлекается из почвы не весь доступный для растений фосфор, для более полной характеристики фосфатного режима необходимо изучение состава минеральных фосфатов почвы и превращение фосфатов удобрений.
Калийный режим почвы. В минеральном питании растений наряду с азотом и фосфором, большую роль играет и калий, выполняющий важные функции в физиолого- биохимических процессах.
Калийный режим питания растений определяется, прежде всего, наличием в почве обменной формы калия, содержание которого зависит от механического и минерального состава почвы, содержания гумуса, реакции почвенной среды, внесения удобрений и других факторов
Содержание обменного калия в лугово-каштановой почве в условиях наших опытов и его динамика, в отличие от минеральных форм азота и подвижного фосфора, мало зависели от удобрений. Это, на наш взгляд, объясняется, прежде всего, незначительной нормой (60 кг/га К2О) внесенных калийных удобрений, а также высоким содержанием его в самой исследуемой почве.
Запасы подвижного калия в лугово-каштановой почве, на которой проводились наши исследования, составляют в слое 0-25 см 686 мг на кг почвы.
При внесении минеральных удобрений среднесезонное содержание обменного калия в пахотном слое почвы колебалось в пределах 687-709 мг. Применение одного только навоза (20т/га) также не оказало существенного влияния на содержание обменного калия в почве 709 мг/кг К2О. Только лишь при совместном внесении минеральных удобрений с органическими, отмечается достоверное возрастание содержания обменного калия в почве под смешанными посевами кукурузы и сои. Так, в варианте, где применялось 15 т/га навоза в сочетании с умеренными нормами минеральных удобрений N60P60K60 количество обменного калия в почве повысилось до 727 мг, против 684 мг на кг почвы на контроле при НСР095 (таблица 4).
Таблица 4 – Влияние удобрений на содержание обменного калия в лугово-каштановой почве под смешанными посевами кукурузы соей. Пахотный слой 25 см (среднее за 2012-2013)
Сезонная динамика обменного калия характеризуется постепенным снижением его количества от весны к осени. Отмеченная закономерность в динамике обменного калия, по- видимому, обусловлена потреблением его растениями кукурузы и сои с одной стороны и переходом обменного калия в необменную форму, с другой стороны.
Выводы
Обобщая материалы изучения динамики питательных веществ в лугово-каштановой почве, следует сделать заключение, что оптимальное условия минерального питания кукурузы и сои в смешанных посевах создаются при содержании нитратов в пахотном слое почвы в течение вегетационного периода в пределах 52-58 мг, поглощенного аммония – 25- 28 мг, подвижного фосфора-36-37 мг на кг почвы. Это достигается внесением 15 т/га навоза в сочетании с N60P60K60 или же полного минерального удобрения в норме N120P120K120. Внесение калийных удобрений (K60) в сочетании с другими, когда в самой исследуемой почве содержится достаточное количество обменного калия, необходимо для получения высоких и устойчивых урожаев, улучшения качества силосной массы, а также для выполнения большого выноса калия кукурузы и соей из почвы.
Литература
- Жайлыбаев К.Н. Смешанные посевы кукурузы и сои. Алматы, «Кайнар», 1981.- 74 с.
- Алтунин Д.А. Влияние органических и минеральных удобрений на урожай зеленой массы кукурузы и вынос элементов питания. Агрохимия, 1983, №1. -С.66-70.
- Бабич А.А. Удобрение под сою. Зерновое хозяйство, 1975, № -С.38-39.
- Басибеков Б.С., Кадук А.С. Влияние минеральных удобрений на поступление, вынос и использование соей элементов питания. Алматы, Вестник с-х науки Казахстана, 1981, № - С.31-34
- Елешев Р.Е. Фосфорные удобрения и урожай. Алматы, «Кайнар», 1984. – 152 с.
- Елешев Р.Е. Формы фосфатов в основных типах почв орошаемой зоны Казахстана и их изменение в связи с применением фосфорных удобрений и использованием растениями. Алматы, «Кайнар», 1982. - С.186