Зависимость продуктивности сои от внесения минеральных удобрений в условиях орошаемой лугово-каштановой почвы юго-востока Казахстана

В статье рассматривается влияние минеральных удобрений на агрофизические показатели лугово-каштановой почвы и урожайность сои, как ведущей культуры короткого ротационного севооборота, рекомендованной в условиях юго-востока Казахстана. 

Введение

Одной из самой широко используемой для продовольственных, кормовых и технических целях является зернобобовая культура - соя. Наиболее важным компонентом состава этой культуры является белок и жир. Соя как источник высококачественного по аминокислотному составу белка, используемого в пищевых целях, а также ценного растительного масла, имеющего пищевое и техническое применение, пользуется большим спросом. Соя в сравнении с другими бобовыми не только богаче по химическому составу, но и имеет наиболее высокую кормовую ценность, что способствовало развитию зернового направления ее возделывания и, в свою очередь, дала возможность широко использовать ее в кормопроизводстве как культуру, обеспечивающей получение более концентрированных ингредиентов для комбикормовой промышленности [1].

Соя - важная культура с агрономической точки зрения, являясь азотфиксатором, она обогащает почву азотом, улучшает ее структуру. При благоприятных условиях она может оставлять в почве до 50-80 кг азота на гектар [2].

Азот сои, в отличие от азота минеральных удобрений не загрязняет окружающую среду, легко усваивается другими растениями. Кроме того, возделывание сои позволяет резко снизить затраты на все дорожающие азотные удобрения, производство которых также наносит немалый вред природе. Поэтому соя является ценным предшественником для других сельскохозяйственных культур. Прибавка урожая зерновых после сои достигает 86-113% [3].

На современном этапе в связи с ухудшением состояния плодородия почвы в отдельных соясеющих хозяйствах требуется пересмотр традиционной системы возделывания этой культуры. В связи с этим, одной из основных задач нашего исследования является влияние минеральных удобрений на агрофизические показатели лугово-каштановой почвы и урожайности сои, как ведущей культуры короткого ротационного севооборота, рекомендованной в условиях юго-востока Казахстана.

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. Территория опытного поля располагается в засушливой предгорной зоне и характеризуется резко континентальным климатом, низкой влажностью воздуха, обилием солнечного света, короткой, но довольно холодной зимой.

Полевые опыты были заложены на лугово-каштановых почвах, тяжелого механического состава, которые являются характерными типами предгорной сазовой полосы. Лугово-каштановые почвы подгорной равнины Заилийского Алатау имеют темно-каштановую окраску гумусового горизонта, мощность которого достигает 30-40 см. Причем на поливных почвах она значительно больше, чем на целинных участках. Почвы отличаются отсутствием резко выраженного иллювиально-карбонатного горизонта. В случае очень близкого залегания грунтовых вод, нижние горизонты имеют признаки заболачивания. Они оглеены, а в отдельных случаях при низкой скорости потока грунтовых вод содержание легкорастворимых солей выше их токсичных величин.

По агрегатному составу лугово-каштановые почвы характеризуются хорошо выраженной макроструктурностью. В 30 см слое почвы на целинных участках сумма водопрочных агрегатов диаметром больше 0,25 мм колеблется в пределах 70-79 %, на пахоте не Содержание гумуса в пахотном горизонте составляет 4,38%, которое постепенно убывает с глубиной. Содержание валового азота и валового фосфора высокое - 0,258 и 0,211% соответственно. По обеспеченности доступными элементами питания почвы опытного участка характеризуются как высокообеспеченные азотом (137 мг/кг N_jit и 25 мг/кг N-NO₃) и обменным калием. Содержание подвижного фосфора низкое - 22 мг/кг почвы.

Таким образом, лугово-каштановая почва по своим водно-физическим свойствам и уровню потенциального плодородия, вполне удовлетворяет условиям возделывания всех видов сельскохозяйственных культур.

Для решения поставленных задач исследований нами были изучены влияния минеральных удобрений на сохранение и повышения плодородия почв при возделывании ценной белково-масличной культуры - сои в коротко ротационном плодосменном севообороте. На оптимальном агрофоне, после озимой пшеницы заложен полевой опыт согласно следующей схемы: 1 вариант-контроль, 2 вариант-Ыэд, 3 вариант - Р₆₀, 4 вариант - ]Ч₆₀Р₆0 5 вариант-К₆₀Р₆₀.

В качестве удобрений использованы: азотные - аммиачная селитра с содержанием 32-34% N; фосфорные - суперфосфат простой с содержанием 18-19% Р₂О₅ и калийные -сульфат калия с содержанием 46-50% К2О. Влажность почвы в опытах на уровне 60-70­60% от НВ поддерживается проведением 3-4-х поливов с поливной нормой 600-750м /га.

Результаты исследований

В зависимости от применения определенной технологии возделывания той или иной культуры пахотный слой почвы приобретает качество, отличающееся особыми агрофизическими, физико-механическими свойствами. Эти свойства в ряде случаев резко отличаются от свойств, которые имела почва, до применения изучаемого агроприема. Одним из главных показателей является объемная масса почвы.

В зависимости от применения минеральных удобрений и предшественников в плодосменном севообороте объемная масса пахотного слоя почвы колеблется от 1,16 г/см 33 (после озимой пшеницы) до 1,24 г/см (после рапса) и 1,33 г/см ( при возделывании сои бессменно). Объемная масса почвы перед посевом зависит от системы основной обработки, а после посева от междурядной обработки почвы.

В год нашего исследования объемная масса колебалась в пределах 1,16 г/см³ и 1,33 г/см только, лишь в зависимости от предшественников. А, в зависимости от влияния минеральных удобрений существенных отклонений не наблюдается. Нужно отметить, что место сои в севообороте оказывает существенное влияние на объемную массу почвы, тем самым чередования культур улучшает агрофизические факторы плодородия почвы.

Почвы юго-востока Казахстана характеризуется высокой нитрификационной способностью, в связи с этим аммонийный азот, образующийся в результате минерализации органического вещества почвы или внесенный с удобрениями быстро вовлекается в процесс нитрификации. Результатами отдельных исследователей доказано, что внесение азотных удобрений (N₉₀) весной способствовало улучшению питательного режима в пахотном слое почвы. При этом, увеличение произошло за счет нитратной его формы т. е. азотные удобрения способствовали увеличению в основном нитратного азота.

Многими исследователями установлено, что высокие дозы фосфорных удобрений снижают процесс нитрификации в почве, в некоторых случаях наблюдается обратная зависимость между содержанием подвижного фосфора и нитратов. Что касается полей севооборота, то относительно высокое содержание минерального азота отмечается под посевами культур, идущей после сои, что связано с нитрифицирующими способностями зернобобовой культуры - сои, накопителем биологического азота.

Исследования показали, что соя очень отзывчива на изменение питательного режима, особенно фосфорного. На контрольном варианте - без внесение фосфорного удобрения - Р_о и на удобренном азотом - N₃₀, накопление абсолютно сухой биомассы сои в севообороте в первом сроке определения составляет, соответственно 0,25 и 0,28 т/га. При внесении фосфорного удобрения в дозе Р₆₀ абсолютно сухая биомасса сои увеличивается до 0,44 т/га (табл.1).

Таким образом, определение сухой биомассы сои показало, что величина ее существенно повышается при внесении минеральных удобрений. Из таблицы видно, что внесение удобрений оказало положительное влияние на накопление биомассы изучаемых культур. Такая закономерность в накоплении сухого вещества сохраняется до фазы полной спелости зерна, когда на удобренных вариантах сухая масса сои колеблется от 6,38 т /га на контроле до 7,37 т /га при внесении N₃₀; 7,27 т /га - Р₆₀; 8, 09 т /га - N₃₀ Р₆₀; и 8,16 т /га при внесении К₆₀Р₆₀ .

Таким образом, минеральные удобрения, являясь действенным фактором изменения эффективного плодородия почв, существенно повлияли как на общее количество питательных веществ в почве, так в особенности на подвижные формы, что оказывает существенное влияния на повышение урожайности сои. Как видно из таблицы, с повышением накопление сухой массы сои и повышается урожайность семян от 1,72 т/га до 2,37 т/га.

Накоплению биомассы в большей степени способствовали дозы азотных (увеличивается на 1,41 т/га) и калийных (на 1,48 т/га) удобрений, внесенных на фоне Р₆₀ -фосфора, что доказывает отзывчивость сои на улучшение фосфорного питания.

Одним из факторов эффективности интенсификации сельскохозяйственного производства является улучшение качества получаемой продукции. Определение качества семян, изучаемых в наших исследованиях культур, показало, что минеральные удобрения наряду с повышением урожая оказали положительное влияние на качественные показатели (содержание белка, жира).

Как известно, соя является также накопителем не только белка, но и жира. Как видно из таблицы 2, содержание белка в зерне на контрольном варианте при 34,3%, сбор с 1 га составляет 0,589 т /га, содержание жира при 20,1% жирности составляет 0,345 т/га. Внесение N₃₀ не оказывает существенное влияние на содержание белка (34,8%), так как повышается всего на 0,5% по сравнению с контрольным вариантом - 34,3%.

Внесение азотных и калийных удобрений на фоне фосфорных обеспечивает наибольший сбор белка с 1 гектара, величина которого превышает контроля почти в 1,5 раза достигая 0,852-0,919 т /га. Содержание жира было относительно высокое и составило на контрольном варианте 20,1%, и на удобренных вариантах оно было выше и колебалось в пределах 22,6-24,5 % и по сбору жира с 1 га (0,431-0,571 т/га) было ощутимое.

Заключение

Минеральные удобрения, являясь действенным фактором изменения эффективного плодородия почв, существенно повлияли как на общее количество питательных веществ в почве, так в особенности на подвижные формы, что оказывает существенное влияния на повышение урожайности сои (от 1,72 т/га до 2,37 т/га).

Одним из факторов эффективности интенсификации сельскохозяйственного производства является улучшение качества получаемой продукции. Определение качества семян, изучаемых в наших исследованиях культур, показало, что минеральные удобрения наряду с повышением урожая оказали положительное влияние на качественные показатели (содержание белка, жира).

Внесение азотных и калийных удобрений на фоне фосфорных обеспечивает наибольший сбор белка с 1 гектара, величина которого превышает контроля почти в 1,5 раза достигая 0,852-0,919 т /га. Содержание жира было относительно высокое и составило на контрольном варианте 20,1%, и на удобренных вариантах оно было выше и колебалось в пределах 22,6-24,5 % и по сбору жира с 1 га (0,431-0,571 т/га) было ощутимое, что решает актуальную проблему обеспечения населения ценными продуктами питания -масло.

Литература

1. Бородычев В. В. Минеральное питание сои // Агрохимический вестник - 2005. -№5. - С. 20-21.
2. Кашбулгаянов Р. А. Применение пожнивного сидерата при комплексной механизации возделывания сои //Технология и оборудование для села. - 2006.-№ 7. - с. 16­17.
3. Кашеваров Н. И. Влияние азотных удобрений на урожайность зерна сои на выщелоченных черноземах северной лесостепи Западной Сибири// Сибирский вестник с.-х. науки. - 2005. - № 1. - С. 81-83.