Влияние минеральных удобрений на урожайность козлятниково-кострецовой травосмеси на лугово-черноземной почве в условиях орошения

Более благоприятным распределением осадков во времени отличался 2003 г. Поэтому они лучше использовались растениями и меньше влаги испарялось с поверхности почвы.

Как и в 2002 г. основным источником влаги для растений было естественное увлажнение, доля его в структуре водного баланса составляло 66% (таблица 5). Характерной особенностью 2003 г. было значительное влияние грунтовых вод на водопотребление трав, которое достигало 14% и связано с повышением уровня грунтовых вод, которое наблюдалось повсеместно, в том числе и на опытном участке. Доля влияния оросительной воды на водопотребление была  практически  одинакова с 2002 годам и составляла 18%.

В среднем за два года исследований  водопотребление составляло 446 мм. Среди элементов водного баланса наибольшее влияние на водопотребление многолетних трав оказали атмосферные осадки, доля их составила 63%.

Важным показателем, характеризующим эффективность использования влаги растением, является коэффициент водопотребления. Расход влаги на единицу урожая зависит от факторов, влияющих на рост и развитие многолетней культуры. Среди них важнейшими являются возраст травостоя, тепло- и влагообеспеченность в определенные фазы развития растений, уровень минерального питания, а также возраст травостоя.

В наших опытах наибольшие коэффициенты водопотребления отмечены на козлятнико-кострецовой травосмеси в четвертый год жизни (2003 г.) на низком фоне обеспеченности почвы фосфором и достигала 929 м3/т абсолютно сухого вещества. (Таблица 6).

Таблица 6. Коэффициенты водопотребления многолетних трав на орошении в зависимости от вида травостоя и уровня минерального питания

В м3 на тонну абсолютно сухого вещества

Фон обеспеченности почвы фосфором	Удобрения	Год		В среднем
		2002	2003
Козлятник + кострец, 3-4 год жизни
Низкий (7-8 мг/100 г)	Без удобрений	835	929	882
	K60N60+60	716	752	734
Средний (14-15 мг/100 г)	Без удобрений	593	508	551
	K60N60+60	584	487	536
В среднем за год		682	669	676

Примечание. На козлятнико-кострецовой травосмеси средние коэффициенты водопотребления рассчитаны по данным за 2002-2003 гг. (3-4 год жизни)

 

На третий-четвертый год жизни (2002-2003 гг.) первостепенное значение для травосмеси имело содержание в почве фосфора. На фоне со среднем его содержанием коэффициент водопотребления травосмеси составлял 551-536 м3/т, что в 1,3-1,6 раза меньше, чем при низкой обеспеченности. В среднем за два года использования наименьший коэффициент водопотребления травосмеси козлятника и костреца был в варианте K60N60+60 на фоне со среднем содержанием в почве фосфора – 536 м3/т сухого вещества.

Таким образом, потребность в поливе, суммарное водопотребление трав, а также эффективность использования ими влаги в первую очередь зависит от суммы и распределения осадков в период вегетации. Во влажные годы (2002-2003 гг.) потребность в орошении у них снижается до 750-1200 м3/га. В среднем суммарное водопотребление многолетних трав в условиях лесостепи Западной Сибири при орошении изменяется от 426 до 466 мм. Коэффициент водопотребления, козлятниково-кострецовой травосмеси 3-4 года жизни – 676 м3/т. Первостепенное значение для эффективного использования влаги козлятниково-кострецовой травосмеси имеет содержание в почве фосфора, азота и калия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2 Питательный режим почвы

 

Получение высоких урожаев многолетних трав на орошаемых землях возможно только при поддержании оптимального уровня минерального питания. Эта задача является сложной, так как травы при хорошей влагообеспеченности активно растут, и в результате вынос основных элементов питания из почвы усиливается. По данным лаборатории, при урожайности козлятника на орошении 10 т/га абсолютно сухого вещества вынос азота составляет 300 кг, фосфора – 45 кг, калия – 210 кг, при аналогичной урожайности костреца вынос азота достигает –210 кг, фосфора – 75 кг, калия – 340 кг.

Вопрос о влиянии минерального питания на козлятник в одновидовых и смешанных посевах в условиях орошения в научной литературе освящен недостаточно. В отдельных публикациях отмечена фитомелиорирующая роль культуры, в связи с большим количеством корневых и пожнивных остатков, остающихся в почве после ее уборки. /50/ Длительные исследования по этому вопросу в Челябинском НИИСХ проводились Н.М. Семеновой. Согласно полученным данным, за 12 лет выращивания козлятника на одном месте в почве накопилось более 80 т/га пожнивных и корневых остатков, что в последствии способствовало положительному балансу гумуса. При этом общее содержание минерального азота повысилось с 12,7 до 24,1 мг/кг почвы, а доступных форм фосфора с 22,4  до 34,8 мг/100 г почвы.

Исследования К.Э. Коленченко выполненные в Омской области на орошаемом травостое козлятника 1-4 года жизни, согласуются с результатами, полученными в Челябинском НИИСХ. /45/ Однако эти исследования проводились на молодом травостое козлятника и не могли учесть негативные факторы, возникающие на орошаемых землях при длительном возделывании культуры. Однако не менее важно знать динамику изменения содержания основных элементов питания в почве под травостоем козлятника старшего возраста, а также посева его с мятликовыми травами, в частности, кострецом безостым, срок хозяйственного использования которого, как и козлятника, порой достигает 8-10 лет. /21/

А.Е. Кочергин, Г.П. Гамзиков  отмечают, что наиболее подвижным элементом в почве является азот, который представлен обычно двумя доступными формами: аммонийной и нитратной. Для почв черноземного ряда с рН 6-8 характерна высокая активность нитрифицирующих микроорганизмов. Поэтому минеральный  азот в черноземных почвах Западной Сибири, как правило, находится в нитратной форме.  /23,16/

Согласно нашим данным, содержание нитратов в почве под травами существенно изменялось и зависит как от вида, так и возраста травостоя. Содержание нитратов увеличивается от низкого фона обеспеченности почвы фосфором к среднему (таблица 7)

Таблица 7. Содержание нитратного азота в слое 0-40 см почвы под травами в начале и в конце вегетации

В мг/кг почвы

Фон обеспеченности фосфором	2002 год		2003 год
	отрастание	окончание вегетации		Отрастание весной			Окончание вегетации
	Слой, см
	0-40			0-40	40-80	0-100	0-40	40-80	0-100
Низкий (7-8 мг/100 г)	3.5	6.0		2.1	0.2	0.96	4.2	0.4	1.9
Средний (14-15 мг/100 г)	6.9	4.5		2.9	0.7	1.48	5.7	0.2	2.4
Высокий (17-18 мг/100 г)	4.4	6.8		3.3	0.2	1.44	4.3	0.7	2.0

 

Высокий фон фосфора оказывает разное влияние на содержание нитратов, в зависимости от срока отбора образцов. При отрастании наблюдается разница в содержании нитратов по годам, (в 2003 году меньше, чем в 2002). В общем можно сказать, что содержание нитратов зависит от уровня содержания фосфора в почве. Исключение составляет  средний фон фосфора в 2002 году. Это можно объяснить значительно более высокой урожайностью в 2002 году абсолютно сухого вещества. А возможна и ошибка  отбора проб.

К концу вегетации наблюдается тенденция возрастания нитратного азота под травами в слое 0-40 см, но четкой закономерности по фонам обеспеченности не просматривается.

Основная масса нитратов наблюдается в верхних горизонтах (слое 0-40 см), а в ниже лежащих горизонтах количество нитратов резко уменьшается.

Наряду с азотом большое значение для растений имеет обеспеченность почвы подвижными формами фосфора. Для черноземов Западной Сибири характерно  высокое содержание валового фосфора, но при этом  доступными для растений формами фосфора почвы, как правило, обеспечены недостаточно.

В связи с этим нами рассмотрено несколько фонов  с различным уровнем фосфорного питания.

Содержание фосфора в 2003 году несколько уменьшилось, по сравнению с 2002 годом, это связано с интенсивным выносом урожаем. (Таблица 8).

Таблица 8. Содержание подвижных форм фосфора под травами в слое почвы

0-40 см, мг/кг.

Фон обеспеченности фосфором	2002 год		2003 год		В среднем
	Отрастание весной	Окончание вегетации	Отрастание весной	Окончание вегетации	Отрастание весной	Окончание вегетации
Низкий (7-8 мг/100г)	6.1	7.6	6.5	7.6	6.3	7.6
Средний (14-15 мг/100г)	10.8	12.3	9.8	10.6	10.3	11.5
Высокий (17-18 мг/100г)	13.6	13.5	12.5	11.8	13.1	12.7

 

 В среднем за два года  на фонах с низкой, средней  и высокой обеспеченностью фосфора, содержание фосфора составило 7.6, 11.5 и 12.7 мг/100г почвы, соответственно, что свидетельствует  о нивелировании фонов среднего и высокого.

Среди элементов питания растений важным является и калий. Не без оснований принято считать, что большинство почв региона хорошо обеспечены обменным калием особенно им богаты черноземные почвы с тяжелым  гранулометрическим составом, характерные для степи и южной лесостепи. Согласно нашим данным, содержание обменного калия изменяется от 18.8 и до 27.5 мг/100г почвы. (Таблица 9).

Таблица 9. Содержание подвижных форм калия в слое почвы 0-40 см под      травами,  мг/кг.

Фон обеспеченности фосфором	2002 год		2003 год		В среднем
	Отрастание весной	Окончание вегетации	Отрастание весной	Окончание вегетации	Отрастание весной	Окончание вегетации
Низкий (7-8 мг/100г)	25.0	24.5	27.5	22.3	26.3	23.4
Средний (14-15 мг/100г)	24.4	24.4	21.3	21.0	22.9	22.7
Высокий (17-18 мг/100г)	20.0	20.2	18.8	21.0	19.4	20.6

 

Можно сказать, что содержание в почве обменного калия варьирует на фонах обеспеченности почвы фосфором. При уменьшении содержания в почве фосфора, снижается и содержание калия.

По градациям Ф. В. Чирикова такое содержание калия соответствует высокой и очень высокой обеспеченности. Однако следует отметить, что согласно более ранним данным, полученным в 1982-1985 г.г. на тех же делянках содержалось в почвах обменного калия от 35.0 до 45.0 мг/100г. То есть за последние 19-20 лет непрерывного выноса этого элемента его запасы снизились в 1.5-2.0 раза. Следовательно, при дальнейшем таком же интенсивном использовании пашни может возникнуть дефицит калийного питания.