Эффективность фосфорных удобрений: результаты исследований в длительных полевых опытах России, Великобритании и Китае

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты исследований в длительных полевых опытах по изучению эффективности фосфорных удобрений. Все эксперименты были заложены по классической схеме и включали в себя помимо контрольного варианта (без удобрений) азотно-калийный фон, на котором изучали эффективность фосфорных удобрений. При этом в каждом опыте учитывали региональную специфику: известкование – на опытной станции Всероссийского НИИ агрохимии (Россия), эффективность фосфорных удобрений при возрастающих дозах азота N100–300 – на Ротамстедской опытной станции (Великобритания), сочетание фосфорных удобрений с навозом на Китайской национальной базе мониторинга плодородия почв. В длительных опытах представлена динамика изменения содержания подвижного фосфора, а также отдельных фракций с учетом складывающегося баланса Р2О5. Показано, что перераспределение фосфора между различными фракциями почв носит обратимый характер, а направленность процессов зависит от складывающегося баланса Р2О5. Фосфор, накопленный в более прочно удерживаемых формах, впоследствии может высвобождаться и поглощаться выращиваемыми сельскохозяйственными культурами. Во всех полевых опытах наблюдали увеличение разрыва в урожайности между вариантами NK и NK + P с течением времени. С одной стороны, это обусловлено значительным уменьшением содержания фосфора в фоновом варианте NK (в кислых почвах – еще и увеличением подвижности Al), в котором вынос фосфора значительно превосходит контроль (без удобрений), с другой – существенным повышением содержания Р2О5 в почве при положительном балансе. В длительном эксперименте на опытной станции ВНИИ агрохимии разностный коэффициент использования фосфора из удобрений составил 25–27, Ротамстедской станции – 25–41, Китайской национальной базе мониторинга плодородия почв – 45%. Обращает на себя внимание высокая окупаемость фосфорных удобрений в опытах на Ротамстедской опытной станции (Великобритания) – 22–39 кг зерна/кг Р2О5 (при возделывании озимой пшеницы в севообороте). Главным приемом повышения окупаемости в этом случае было применение высоких доз азота – до 200 кг N/га. Исследования показали, что существенными приемами повышения эффективности фосфорных удобрений является известкование кислых почв до слабокислой реакции, использование цинковых микроудобрений, а также фосфатмобилизующих микроорганизмов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Н. Налиухин

Российский государственный аграрный университет–МСХА им. К.А. Тимирязева

Автор, ответственный за переписку.
Email: naliuhin@yandex.ru
Россия, 127434 Москва, ул. Прянишникова, 6

Н. А. Кирпичников

Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова

Email: naliuhin@yandex.ru
Россия, 127550 Москва, ул. Прянишникова, 31а

С. П. Бижан

Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова

Email: naliuhin@yandex.ru
Россия, 127550 Москва, ул. Прянишникова, 31а

Ю. Е. Гусева

Российский государственный аграрный университет–МСХА им. К.А. Тимирязева

Email: naliuhin@yandex.ru
Россия, 127434 Москва, ул. Прянишникова, 6

Список литературы

  1. Новиков Н.Н. Биохимия растений. М: ЛЕНАНД, 2022. 680 с.
  2. Государственный доклад о состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2021 г. Министерство природных ресурсов и экологии РФ, Федеральное агентство по недропользованию (Роснедра) / Под ред. Д.Д. Тетенькина, Е.И. Петрова. М., 2022. 622 с.
  3. Geological U.S. Survey. Mineral commodity summaries. Available at USGS website (NMIC, National Minerals Information Center) on January, 2022.
  4. Налиухин А.Н. 80 лет Географической сети полевых опытов с удобрениями // Плодородие. 2021. № 3(120). С. 6–8.
  5. Росстат. Внесение удобрений под урожай 2022 г. и проведение работ по химической мелиорации земель. http//rosstat.gov.ru›storage/mediabank/Vnesen_udobren
  6. Сычев В.Г., Шафран С.А. О балансе питательных веществ в земледелии России // Плодородие. 2017. № 1. С. 1–4.
  7. Шафран С.А., Кирпичников Н.А., Ермаков А.А., Семенова А.И. Динамика содержания подвижного фосфора в почвах Нечерноземной зоны и его регулирование // Агрохимия. 2021. № 5. С. 14–20. doi: 10.31857/S0002188121050100
  8. Кирпичников Н.А., Бижан С.П. Влияние последействия извести и систематического применения удобрений на агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы и урожайность зерновых культур // Агрохимия. 2023. № 4. С. 39–43. doi: 10.31857/S0002188123040063
  9. Кирпичников Н.А. Влияние извести на фосфатный режим слабоокультуренной дерново-подзолистой почвы при длительном применении удобрений // Агрохимия. 2016. № 12. С. 3–8.
  10. Налиухин А.Н., Бижан С.П., Старостина Е.Н. Эффективность применения микроудобрений при возделывании зерновых культур на тяжелосуглинистых дерново-подзолистых почвах Центрального Нечерноземья // Изв. ТСХА. 2022. № 4. С. 5–15. doi: 10.26897/0021-342X-2022-4-5-15
  11. Шильников И.А., Сычев В.Г., Зеленов Н.А., Аканова Н.И., Федотова Л.С. Известкование как фактор урожайности и почвенного плодородия. М.: ВНИИА, 2008. С. 105–300.
  12. Ельников И.И., Пивоварова И.А. О варьировании относительного оптимума содержания подвижного фосфора в почве в условиях Нечерноземной зоны // Агрохимия. 1985. № 2. С. 113–124.
  13. Кулаковская Т.Н. Оптимизация агрохимической системы почвенного питания растений. М., 1990. 218 с.
  14. Кирпичников Н.А., Мергель С.В., Черных И.Н., Черных H.A. К вопросу об оптимизации фосфатного режима дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почв // Агрохимия. 1993. № 8. С. 12–20.
  15. Чумаченко И.Н., Сушеница Б.А., Алиев Ш.А., Капранов В.Н., Дышко В.Н., Прудников П.В. Закономерности формирования фосфатного фонда почв при применении биогенных веществ в составе нетрадиционного минерального сырья и продуктивность их использования // Бюл. ВНИИА, 2003. № 117. С. 134–136.
  16. Касицкий Ю.И. Об оптимальном содержании подвижного фосфора в почвах Нечерноземной зоны СССР // Агрохимия. 1991. № 6. С. 107–125.
  17. Петрова Л.И., Анюшина Т.Г. Оптимальные параметры агрохимических свойств окультуренной дерново-подзолистой почвы в льняном севообороте // Сб. научн. тр. ВНИИЛ. Вып. ХХIII. 1986. С. 92–101.
  18. Сорокина О.Ю. Оптимизация агрохимических характеристик почвы – основа улучшения качества льнопродукции // Мат-лы Всерос. совещ. «Экологические функции агрохимии в современном земледелии». М.: ВНИИА, 2008. С. 189–192.
  19. Тихомирова В.Я. Урожайность и качество волокнистой льнопродукции при разной обеспеченности почвы фосфором и калием // Плодородие. 2010. № 1. С. 9–10.
  20. Налиухин А.Н., Шафран С.А. Окупаемость фосфорных удобрений прибавкой урожая льна-долгунца на дерново-подзолистых почвах // Плодородие. 2014. № 3. С. 2–4.
  21. Сычев В.Г., Лапа В.В., Цыганов А.Р., Цыганова А.А., Тарасевич А.Г. Фосфор в почвах и системе удобрения сельскохозяйственных культур в республике Беларусь // Плодородие. 2023. № 5(134). С. 47–50. doi: 10.25680/S19948603.2023.134.12
  22. Chang S.C., Jackson M.L. Fractionation of soil phosphorus // Soil Sci. 1957. V. 84. P. 133–144.
  23. Hedley M.J., Stewart J.W.B., Chauhan B.S. Changes in inorganic and organic phosphorus induced by cultivation practices and laboratory incubations // Soil Sci. Soc. Am. J. 1982. V. 46. P. 970–976.
  24. Tiessen H., Moir J.O. Characterization of available P by sequential extraction. // Soil sampling and methods of analysis / Ed. M.R. Carter. Can. Soil Sci. Soc., Boca Raton, FL.: Lewis Publ., 1993. P. 75–86.
  25. Гинзбург К.Е., Лебедева Л.С. Методика определения минеральных форм фосфатов почвы // Агрохимия. 1971. № 1. С. 125–136.
  26. Кирпичников Н.А., Адрианов С.Н. Действие и последействие фосфорных удобрений на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве при различной степени известкования // Агрохимия. 2007. № 10. С. 14–23.
  27. Васбиева М.Т., Завьялова Н.Е. Фосфатный режим дерново-подзолистой почвы естественных и агрофитоценозов // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2021. Вып. 107. С. 92–115. doi: 10.19047/0136-1694-2021-107-92-115
  28. Конончук В.В. Оптимизация системы удобрения в зернокормовом севообороте на светло-каштановой почве Поволжья при орошении: Автореф. … д-ра с.-х. наук. М.: ВНИИА, 2004. 35 с.
  29. Blackwell M.S.A., Darch T., Haslam R. Phosphorus use efficiency and fertilizers: future opportunities for improvements // Front. Agr. Sci. Eng. 2019. V. 6(4). P. 332–340. https://doi.org/10.15302/J-FASE-2019274
  30. Withers P.J.A., Sylvester-Bradley R., Jones D.L., Healey J.R., Talboys P.J. Feed the crop not the soil: rethinking phosphorus management in the food chain // Environ. Sci. Technol. 2014. V. 48(12). P. 6523–6530.
  31. Johnston A.E., Poulton P.R. Phosphorus in agriculture: A Review of results from 175 years of research at Rothamsted, UK // J. Environ. Qual. 2019. V. 48(5). https://doi.org/10.2134/jeq2019.02.0078
  32. Blake L., Johnston A.E., Poulton P.R., Goulding K.W.T. Changes in soil phosphorus fractions following positive and negative phosphorus balances for long periods // Plant Soil. 2003. V. 254. P. 245–261.
  33. Syers J.K., Johnston A.E., Curtin D. Efficiency of soil and fertilizer phosphorus use. Reconciling changing concepts of soil phosphorus behaviour with agronomic information. Rome: FAO, 2008. Р. 37–38.
  34. Шафран С.А., Кирпичников Н.А., Ермаков А.А., Семенова А.И. Динамика содержания подвижного фосфора в почвах Нечерноземной зоны и его регулирование // Агрохимия. 2021. № 5. С. 14–20. doi: 10.31857/S0002188121050100
  35. Wang Q., Qin Zhen-han, Zhang Wei-wei, Chen Yan-hua, Zhu Ping, Peng Chang, Wang Le, Zhang Shu-xiang, Colinet G. Effect of long-term fertilization on phosphorus fractions in different soil layers and their quantitative relationships with soil properties // J. Integrat. Agricult. 2022. V. 21. doi: 10.1016/j.jia.2022.07.018
  36. Wu Q.H., Zhang S.X., Feng G., Zhu P., Huang S.M., Wang B.R., Xu M.G. Determining the optimum range of soil Olsen P for high P use efficiency, crop yield, and soil fertility in three typical cropland soils // Pedosphere. 2020. V. 30. № 6. P. 832–843.
  37. Кирпичников Н.А., Бижан С.П. Приемы повышения эффективности фосфорных удобрений в зависимости от известкования при возделывании зерновых культур на дерново-подзолистой почве // Агрохимия. 2022. № 7. С. 33–39. doi: 10.31857/S0002188122070079. EDN JIVLVU
  38. Шафран С.А. Научные основы и современные методы определения доз применения минеральных удобрений. М.: ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2022. 236 с. doi: 10.25680/VNIIA.2019.25.58.108

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Влияние фосфорных удобрений и периодического известкования разными дозами СаСО3 дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы на урожайность зерновых культур в ротациях севооборота, ц з. е./га.

Скачать (428KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимость содержания подвижного алюминия в дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве от величины обменной кислотности (а), урожайности культур от величины гидролитической кислотности (б).

Скачать (241KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024