МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОЧВЕННОЙ ДИАГНОСТИКЕ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР И ПРИМЕНЕНИЮ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ В СИБИРСКОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ
Москва
2018
ВВЕДЕНИЕ
Прогноз обеспеченности полевых культур азотом является наибо- лее сложным, поскольку в отличие от почвенной диагностики фос- форного и калийного питания по азоту невозможно в силу высокой мобильности его минеральных соединений составлять долгосрочные агрохимические картограммы. В течение теплого периода года обес- печенность растений доступными соединениями азота многократно меняется в зависимости от запасов органических азотсодержащих веществ, способных к разложению, скорости и направленности про- цессов минерализации и иммобилизации, интенсивности потребле- ния и выноса элемента растениями. Поэтому многочисленные попыт- ки прогнозировать обеспеченность азотом по содержанию гумуса, общего азота, мобильных органических соединений, а также по нит- рификационной способности не дали положительных результатов [Кочергин, Гамзиков, 1972; Никитишен, 1977, Гамзиков, 1981, 2013;
Черепанов, 1985; Хавкин, 1987; Шафран, 1996 и др.].
В полевых условиях направленность и интенсивность процессов минерализации и иммобилизации азота зависят от температуры и влажности почвы, а следовательно, от погоды, которая прогнозирует- ся весьма неточно в долгосрочном режиме. Анализ материалов ис- следований по диагностике азотного питания, полученных в разных географических точках, свидетельствует: чем длительнее период по- ложительных температур в годовом цикле, тем сложнее диагностиро- вать обеспеченность растений почвенным азотом.
На каждой территории существуют свои провинциальные особен- ности режима процессов минерализации, накопления доступных со- единений азота и их использования растениями. К настоящему вре- мени имеется достаточно большой багаж знаний, позволяющий дать объективную оценку формам азота и возможностям их использова- ния в диагностических целях в агроценозах каждой почвенно- климатической зоны Сибири [Кочергин, 1956, 1965; Орлова, 1970;
Кочергин, Гамзиков, 1972; Гамзиков, 1981, 2013; Ермохин, 1995 и др.].
При изучении минерального азота в чернозёмах Омского Приир- тышья А.Е. Кочергиным [1956, 1965] были определены особенности режима нитратов и обменного аммония в почвах под культурами
севооборота в зависимости от агротехнических факторов (предшест- венники, способы обработки почв, внесения удобрений и др.). Позд- нее ученый пришёл к заключению, что в сибирских условиях основ- ной формой азота, используемой растениями, являются нитраты. Уровень их содержания перед посевом культуры, как правило, опре- деляет величину будущего урожая полевых культур. В 1972 г. А.Е. Кочергиным и Г.П. Гамзиковым на основании статистической обработки взаимосвязей между содержанием N-NO3 в слое 0-40 см и прибавками урожая зерновых культур от внесения азотных удобре- ний в полевых опытах доказана возможность использования этой формы азота в качестве диагностического показателя. В работе сфор- мулированы основные методологические подходы по диагностике обеспеченности чернозёмов нитратным азотом и прогнозу потребно- сти зерновых культур в азотных удобрениях, предложены градации для определения уровней обеспеченности растений доступным азо- том.
В дальнейшем их учениками и последователями на территории Западной [Чуканов, 1971, Кочегарова, 1976; Кондратьева, 1978 и др.] и Восточной [Кудеяров,1965; Бугаков, 1971; Крупкин, 1982; Пигаре- ва, 1999 и др.] Сибири были территориально широко изучены осо- бенности режима минеральных и подвижных форм азота не только в чернозёмах, но и в других типах почв. Этими работами подтверждена главенствующая роль нитратного азота в питании растений, выявле- ны тесные взаимосвязи между его содержанием перед посевом и от- зывчивостью культур на внесение азотных удобрений. Позже обоб- щение и анализ результатов многолетних исследований по эффектив- ности азотных удобрений, внесённых под полевые культуры [Гамзи- ков, 1981], позволили подготовить «Рекомендации по диагностике азотного питания полевых культур и применения азотных удобрений в Сибири» [1983], которые были освоены агрохимической службой (зональные агрохимлаборатории, центры агрохимического обслужи- вания, проектно-изыскательские станции химизации, их филиалы) и длительное время служили методическим руководством в практиче- ской работе при обследовании обеспеченности почв доступным азо- том и определению потребности зерновых и других культур в азот- ных удобрениях. В настоящее время эти работы проводятся, к сожа- лению, не везде, несмотря на их востребованность многими товаро- производителями.
За последние 30 лет дополнительно проведены исследования, раз- работаны новые подходы к методике диагностики азотного питания растений, учтены новые ресурсосберегающие технологии возделыва- ния культур, усовершенствованы методики определения нитратного азота [Гамзиков, 2013, 2014], что определило необходимость подго- товки нового варианта методического руководства. В этой связи цель настоящей работы состояла в разработке на основе использования новейших достижений агрохимической науки новых рекомендаций по методике агрохимического обследования почв на содержание нит- ратного азота и эффективного прогноза потребности растений в азот- ных удобрениях.
Системные исследования по проблеме азотного питания полевых культур при возделывании на сибирских почвах проводились под ру- ководством автора в Сибирском НИИСХ (г. Омск, 1969-1979 гг.), Ин- ституте почвоведения и агрохимии СО РАН (г. Новосибирск, 1979- 1988 гг.), Алтайском НИИ земледелия и селекции (г. Барнаул, 1988- 1997 гг.), Новосибирском ГАУ (г. Новосибирск, 1997-2018 гг.).
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОЧВЕННОЙ ДИАГНОСТИКИ
АЗОТНОГО ПИТАНИЯ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР В АГРОЦЕНОЗАХ
Почвенно-агрохимическое районирование региона
Многолетними исследованиями установлено, что среди основных факторов, от которых зависят процессы накопления нитратов в агро- ценозах, являются климатические условия и агрохимические особен- ности почв (табл. 1). В пашне южной подтайги преобладают дерново- подзолистые и серые лесные почвы с небольшими запасами гумуса, общего азота и мобильных органических веществ. Короткий тёплый период, недостаток тепла и переувлажнение, малое поступление све- жего органического вещества не способствуют накоплению значи- тельных количеств нитратного азота в этих почвах (максимальный уровень накопления нитратного азота – до 30-50 кг/га).
Почвенно-климатические условия Сибири и азотный режим в почвах
Таблица 1
Показатели
Подтайга
Лесостепь
Умеренно- засушливая степь
Сухая степь
Гидротермические условия
Осадки, мм:
за год
375-400
250-400
250-300
220-250
за тёплый период
300
200-300
175-200
150-175
Сумма t°> 10ºС
1600-1800
1800-2000
2000-2200
2200-2400
ГТК
1,3-1,4
1-1,3
1,0
0,5-1,0
Климат почв
Дата перехода t через
10° на глубине 20 см
31.05-2.06
25-31.05
25-28.05
20-25.05
Средняя t° на глуби- не 20 см за тёплый период
5-12
10-18
18-20
20-22
Продолжение табл. 1
Показатели
Подтайга
Лесостепь
Умеренно- засушливая степь
Сухая степь
Коэффициент ув- лажнения биологиче- ского урожая
< 1,3
< 1,2
< 1,0
< 0,8
Почвенный покров пашни
Преобладающие почвы
Дерново- подзоли- стые, свет- ло-серые и серые лес- ные
Чернозёмы оподзоленные, выщелоченные, тёмно-серые лесные
и лугово- чернозёмные
Чернозёмы обыкно- венные и южные
Каштано- вые
Содержание гумуса в Ап.,%
1,5-5
5-11
4-9
1-4.5
Запас
в слое 0-50 см, т/га
100-150
150-450
150-300
100-160
Агрохимия азота почв
Общий азот в Апах., %
0,07-0,30
0,20-0,60
0,15-0,40
0,07-0,20
Запасы N: 0-50 см, т/га
5-9
12-22
10-17
5-10
Предпосевные запа- сы N-NO3,
слой 0-40 см, кг/га:
пар
40-80
120-210
80-140
30-60
зерновые
8-30
40-80
20-50
10-40
Обеспеченность культур доступным азотом за счёт почвы,
% посевов
15-20
40-60
30-50
15-25
В лесостепной природной зоне расположена основная часть посе- вов полевых культур. Здесь наиболее плодородные почвы (серые и тёмно-серые лесные, чернозёмы оподзоленные и выщелоченные, а также лугово-чернозёмные) с достаточно высоким содержанием гу- муса и общего азота.
Наиболее высокая продуктивность полевых культур в этой поч- венно-климатической зоне даёт возможность накапливать в почвах значительное количество органических остатков для последующей минерализации. Температурный режим, увлажнение и продолжи- тельность тёплого периода благоприятствуют образованию доступ- ных форм азота для растений. В паровых полях количество нитратно- го азота в наиболее плодородных почвах может накапливаться до 200 кг/га и более. Причем этот азот может служить источником пита- ния не только для первой, но и для одной-двух последующих культур севооборота.
В умеренно-засушливой степи климатические и погодные условия существенно жёстче в сравнении с лесостепью, поскольку здесь выпадает меньше осадков, выше температурный режим, часты засу- хи. Кроме этого, преобладающие почвы (чернозёмы обыкновенные и южные) менее обеспечены органическим веществом и при более жёстком температурном и водном режиме сухой степи меньше накапливают нитратов. В малогумусных каштановых почвах, даже в паровом поле накопленного минерального азота так же, как и в дер- ново-подзолистых, часто не хватает для нормального питания расте- ний.
В целом следует отметить, что при современном абсолютно недос- таточном уровне применения азотных удобрений обеспеченность почв доступным азотом за счет ресурсов минерализации при экстен- сивной и ординарной (обычной) системах земледелия, принятых в большинстве хозяйств, занимающихся полеводством, крайне низкая. Доля посевов, достаточно обеспеченных природными запасами нит- ратного азота, в подтайге и северной лесостепи степи составляет лишь 15-20%, в сухой степи – 30-50 и в лесостепи – 40-60%. В этой связи около 50% всех посевов зерновых, технических и кормовых культур в регионе ежегодно испытывают голодание по азоту, а следо- вательно, не дают полноценного сбора урожая. Единственная воз- можность исправить положение в растениеводстве – применение азотсодержащих органических и промышленных минеральных удоб- рений, достаточное для питания растений.
Объекты и методы проведения исследований
Научная работа по диагностике азотного питания полевых культур автором и его научной школой проводилась параллельно с другими направлениями исследований на протяжении последних 50 лет.
Комплексный системный подход исследований проблемы азота в земледелии Сибири позволил провести изучение одного из важней- ших её направлений – диагностики азотного питания в системе рас- тение-почва-удобрение [Гамзиков, 2014]. Многолетние наблюдения за динамикой содержания минеральных и подвижных форм азота (в зависимости от предшественника, культуры, удобрений, погодных условий и других факторов), полевые опыты с удобрениями проведе- ны на стационарных участках в основных почвенно-климатических зонах региона. Все режимные наблюдения и полевые опыты, как пра- вило, повторялись во времени и пространстве в течение многих лет. Разные погодные условия, сложившиеся в годы исследований, позво- лили оценить особенности влияния гидротермических факторов на азотный режим почв и эффективность удобрений.
Режимные наблюдения за минеральными и подвижными формами в полевых опытах проводили в течение лета, отбирая почвенные об- разцы по фазам вегетации растений. Для оценки методов диагностики азотного питания образцы почв отбирали перед посевом культур до глубины 100 см через каждые 20 см. Минеральный азот определяли в свежих, остальные формы – в воздушно-сухих образцах. Сравнитель- ные определения нитратов и аммония в свежих и сухих образцах по- казали хорошую сходимость результатов анализов между ними, что позволило рекомендовать осенний отбор образцов с последующим аналитическим определением нитратов зимой.
Полевые опыты с целью выявления отзывчивости культур на азот- ные удобрения в зависимости от предшествующей культуры и со- держания подвижного азота закладывали в полях севооборотов. Раз- мер учётной делянки – 20-240 м2, повторность – 3-4-кратная.
Анализы почвенных образцов проводили рекомендованными ме- тодами [Агрохимические методы…, 1975]. Гумус определяли по Тю- рину, общий азот – по Кьельдалю-Йодльбауеру, нитраты анализиро- вали по Грандваль-Ляжу, обменный аммоний – по Кудеярову, солера- створимый азот – по Кёнигу и Хазенбюмеру, кислотногидролизуе- мый – по Тюрину и Кононовой, щёлочногидролизуемый – по Корн-
филду. Завершающий этап определения нитратов проводили колори- метрически и ионоселективным электродом. Экспериментально ус- тановлено, что оба метода позволяют получать доказуемо сопостави- мые результаты и могут широко использоваться в практике.
Статистическая обработка экспериментальных данных полевых опытов проведена методом дисперсионного анализа, вариационно- статистический анализ изменчивости агрохимических свойств и зави- симости между отдельными признаками – в соответствии с общепри- нятыми методиками [Дмитриев,1972; Доспехов, 1973].
Обобщение работ по изучению режима соединений азота в почвах региона, эффективности азотных удобрений, зависимостей минераль- ных и подвижных соединений проведено с привлечением материалов автора этих рекомендаций, его аспирантов, докторантов и соискате- лей, а также публикаций коллег, работавших по данной проблеме в Западной и Восточной Сибири и в сопредельных регионах. Все пуб- ликации, используемые при обобщении, приведены в списке литера- туры монографии [Гамзиков, 2013].
Сравнительная оценка методов диагностики азотного питания растений
Среди химических методов почвенной диагностики азотного пита- ния сельскохозяйственных растений принято выделять три группы со- единений почвенного азота: органические (общие гумус и азот, ла- бильное органическое вещество), подвижные (гидролизуемые в кислотных и щелочных растворах, а также извлекаемые солевыми вы- тяжками) и минеральные (азот нитратов, нитритов и аммония) формы.
Первая группа методов при анализе высокогумусированных почв (чернозёмы, темно-серые лесные и лугово-чернозёмные почвы) слабо отражает различия в обеспеченности азотом в зависимости от пред- шественников в севообороте, удобренности и обработки почвы. В состав подвижных форм суммарно входят минеральные соединения и в зависимости от используемого экстрагента та или иная часть орга- нических мобильных соединений, устойчивых к минерализации. Об этом можно судить по соотношению между минеральной и органиче- ской фракциями азота в составе извлекаемых вытяжек: в солераство- римой оно составляет 2-2,5, в кислотногидролизуемой – 3-3,5, в щё- лочногидролизуемой – 4-7, в окисляемой – 10-15. При этом чем ýже
соотношение между ними, тем больше доступного азота для растений извлекается вытяжкой.
Результаты полевых опытов с зерновыми культурами показали, что из всех форм почвенного азота только нитраты и соединения, пе- реходящие в 1%-ную вытяжку K2SO4 (солерастворимый N), убеди- тельно свидетельствуют об уровне обеспеченности растений доступ- ным азотом (табл. 2). Это подтверждается уровнями прибавок зерна от азотных удобрений всех зерновых культур и обратной их функ- циональной зависимостью от количества нитратного (r = 0,69 - 0,82) и солерастворимого (r = 0,67 - 0,85) азота в почве. Величины содержа- ния обменного аммония и всех гидролизуемых форм азота не удовле- творяют требованиям диагностики, поскольку эти методы не отража- ют обеспеченность растений доступным азотом и слабо улавливают различия в его содержании в зависимости от агротехнических факто- ров.
Таблица 2
Корреляционная зависимость между исходным содержанием форм азота в чернозёмах перед посевом и прибавкой зерна от азотных удобрений
Форма азота
Пшеница, n=32
Ячмень, n=12
Овёс, n=7
Нитратный
- 0.74±0,22
- 0,82±0,18
- 0,69±0,32
Аммонийный обменный
- 0,39±0,17
- 0,26±0,30
- 0,53±0,38
Сумма минерального
- 0,66±0,14
- 0,57±0,26
- 0,65±0,34
Солерастворимый
- 0,67±0,14
- 0,79±0,19
- 0,85±0,24
Кислотногидролизуемый
- 0,47±0,16
- 0,48±0,28
- 0,25±0,43
Щёлочногидролизуемый
- 0,24±0,18
- 0,45±0,28
- 0,26±0,43
Окисляемый
- 0,42±0,17
- 0,29±0,30
- 0,66±0,34
Результаты многочисленных полевых опытов на территории За- падно-Сибирской низменности, по оценке методов диагностики азот- ного питания растений, свидетельствуют о достаточно высокой об- ратной связи между количеством нитратного азота в почвах перед посевом и прибавкой урожая яровой пшеницы от применения азотно- го удобрения (рис. 1). Устойчивый прирост сбора зерна при внесении азотных удобрений наблюдался при содержании N-NO3 в почве пе- ред посевом – менее 10 мг/кг, при 10-15 эффективность азотных удобрений снижалось, при 15 мг/кг и выше положительное влияние не проявлялось или отмечалось снижение урожая.
Рис. 1. Отзывчивость пшеницы на азотные удобрения в зависимости от содержания нитратного азота в пахотных почвах:
А – Западно-Сибирская низменность; Б – Омское Прииртышье
Установленные особенности не являются частным случаем, так как подчиняются общим закономерностям отзывчивости растений полевых культур на азотные удобрения в зависимости от обеспеченности почвы доступным азотом в форме нитратов. Подтверждением этого служат материалы обобщения большого числа полевых опытов на разных ти- пах зональных (дерново-подзолистые, серые лесные, чернозёмы, каш- тановые) и интразональных (лугово-чернозёмные) почв на территории Западной Сибири, [Кочегарова,1976; Кондратьева, 1978; Гамзиков, 1981, 2000, 2013; Ермохин, 1995; Красницкий, 2002] и Восточной
[Крупкин,1982; Пигарева, 1999, 2003; Лапухин, 2000; Мальцев, 2001], а также Поволжья [Чуб, 1989] и Северного Казахстана [Черненок, 1993]. Большой массив результатов полевых опытов, проведённых при разных погодных условиях, подтверждает статистически значимую зависимость между содержанием нитратов в почве перед посевом и прибавкой зерна от внесения азотных удобрений. Многолетние про- верки прогноза обеспеченности полевых культур по нитратному азоту и их потребности в азотных удобрениях подтверждают высокую оп- равдываемость предлагаемого метода при агрохимическом обследова- нии почв в разных географических точках сибирского региона [Шаф- ран,1996, 2000; Красницкий, 2002 и др.].
Особенности режима соединений минерального азота в почвах
В Сибири из-за короткого периода положительных температур и недостаточного увлажнения, несмотря на высокую биологическую активность почв, накопление минеральных соединений азота на большей части пахотных угодий невысокое. Основным источником минеральных азотистых соединений в почвах служит органическое вещество неспецифической природы (пожнивные и корневые остат- ки, биомасса отмерших микроорганизмов животного мира, органиче- ские удобрения и др.). В процессе его разложения и последующей минерализации азотистые соединения накапливаются в виде аммо- ния, который в результате нитрификации преобразуется в нитраты. Следовательно, подвижные формы минерального азота в почвах, ко- торые доступны для питания растений, представлены в основном об- менным аммонием и нитратами. Суммарное максимальное содержа- ние этих соединений в почвах обычно не превышает 1-1,5% общего
азота, и тем не менее от их накопления зависит уровень продуктивно- сти полевых культур. Для каждой формы минерального азота харак- терен свой режим поведения в почвах.
Аммонийный азот слабо мобилен в почве, поскольку вовлекается в обменные процессы с почвенным поглощающим комплексом [Славнина, 1978; Гамзиков,1981]. Независимо от типа почв динамика содержания этой формы азота довольно монотонна: наибольшее ко- личество наблюдается весной, снижается летом и вновь возрастает осенью. Предшественник, возделываемая культура и обработка поч- вы слабо влияют на накопление обменного аммония. Азотсодержа- щие органические и минеральные удобрения временно повышают его количество в почве, но в последующем внесённый аммоний быстро нитрифицируется до конечного продукта – нитратов. На режим ам- монийных соединений в почве существенно влияют гидротермиче- ские условия: при избыточном или недостаточном увлажнении и хо- лодной погоде количество их, как правило, возрастает.
Нитратная форма азота образуется в процессе нитрификации аммонийного азота. Промежуточная форма азота в процессе нитри- фикации аммония – нитриты – быстро окисляется до нитратов и практически не накапливается в почве. Нитратный азот в отличие от аммонийного обладает высокой подвижностью, так как хорошо рас- творим в почве. Его накопление обусловливается активностью про- цессов нитрификации и интенсивностью потребления растениями в период вегетации. Многолетние наблюдения за режимом нитратного азота в почвах Сибири [Кочергин, 1965; Бугаков,1971; Гамзиков, 1981; Крупкин, 1982; Ермохин, 1995 и др.] позволили установить ос- новные закономерности накопления и разработать приёмы регулиро- вания его содержания. Накопление нитратного азота в почвах как продукта метаболизма микроорганизмов определяется уровнем их плодородия, запасами свежего органического вещества, погодными условиями и агротехническими приемами.
В связи с особенностями мерзлотного и водного режимов сибирских почв максимальная активность биологических процессов наблюдается в верхней части почвенного профиля. В агроценозах наиболее интенсивное накопление продуктов минерализации происходит в верхних слоях почвы – в пахотном и подпахотном. Общие особенности накопления и распределения нитратного азота таковы, что 2/3 его количества от запасов в метровом слое сезонно-
мерзлотных почв находятся в верхнем полуметре, в мерзлотных почвах – в пахотном слое. В зависимости от условий увлажнения нитраты с почвенным раствором могут перемещаться вниз и вверх по почвенному профилю в пределах верхней полуметровой и нередко метровой толщи. При этом они остаются в зоне доступности корневой системы растений и хорошо используются культурами, что подтверждают опыты с 15N [Гамзиков, 1981; Мальцев, 2001; Будажапов, 2009]. В отдельные годы при избыточном выпадении осадков (один раз в 10-15 лет) в паровых полях или под растениями при внесении высоких норм удобрений (>150 кг/га N) нитраты могут мигрировать за пределы метрового слоя и глубже. Бóльшая их часть с восходящим током влаги возвращается в верхние слои почвы и в последующем используется растениями. Небольшая доля при глубоком их промывании в редкие годы и разрыве капиллярной каймы образует «карманы» повышенных концентраций N-NO3 на глубине 2-3 м от поверхности почвы.
На всех почвах и во всех зонах региона чётко прослеживается ко- личественная зависимость накопления нитратного азота от предшест- венника в севообороте. Наиболее активно процессы нитрификации протекают в паровом поле, где в течение теплого периода под влия- нием естественного увлажнения и периодических механических об- работок создаются благоприятные условия для минерализации нако- пленных за севооборот неспецифических органических веществ. В чернозёмах, тёмно-серых лесных, тёмно-каштановых и лугово- чернозёмных почвах в полуметровом слое парового поля в течение лета может накапливаться до 120-210 кг нитратного азота на 1 га пашни (табл. 3). Следовательно, на почвах с высоким потенциальным плодородием при посеве по пару, даже при интенсивных технологиях возделывания полевых культур, необходимости в применении азот- ных удобрений не возникает.
Значение парового поля как накопителя нитратов снижается на почвах при недостаточном содержании свежего органического веще- ства. Несмотря на то, что в результате парования в каштановых, свет- ло-каштановых, светло-серых лесных и дерново-подзолистых почвах содержание нитратного азота всегда выше, чем на других полях сево- оборота, тем не менее, его часто не хватает для формирования полно- ценного урожая. Поэтому на этих почвах под культуры, высеваемые даже по пару, часто нужно вносить азотные удобрения.
Таблица 3
Накопление нитратного азота в почвах в зависимости от предшественников в севообороте
Почвы
Запасы N-NO3 в слое 0-40 см, кг/га
пар
пропашные
зерновые
Дерново-подзолистые, светло-серые лесные
40-80
20-50
8-30
Тёмно-серые лесные, чернозёмы вы- щелоченные и оподзоленные, лугово- чернозёмные
120-210
70-130
30-80
Чернозёмы обыкновенные
и южные, тёмно-каштановые, серые лесные
80-140
50-90
20-50
Каштановые и светло-каштановые
30-60
20-70
10-40
Основная обработка почвы также оказывает существенное влия- ние в накоплении нитратного азота (табл. 4). Систематические по- верхностные и безотвальные обработки в сравнении со вспашкой приводят к снижению количества этой формы азота в замыкающих полях севооборотов (в 1,4-1,7 раза). Ранняя зябь способствует более интенсивному прохождению процессов минерализации, следователь- но, и повышению запасов доступного азота в почвах. Обычно после уборки зернобобовых и однолетних трав ранняя зябь (июль-август) позволяет накопить достаточное количество нитратов для обеспече- ния азотом последующей культуры севооборота.
Влияние предшественников в севообороте и способов основной обработки на накопление нитратного азота в чернозёме выщелоченном
Таблица 4
Обработка почвы
N-NO3 в слое 0-40 см, кг/га
пар
пшеница
пшеница
кукуруза
пшеница
ячмень
Отвальная
114,2
72,9
62,9
72,0
56,6
27,8
Плоскорезная
77,8
41,3
30,7
40,8
24,5
24,5
Минимальная
70,1
40,8
41,2
33,6
26,9
26,4
Аналогично ранняя распашка многолетних трав и летняя запашка зеленой биомассы в занятых и сидеральных парах, как свидетельст- вуют исследования в разных провинциях Сибири [Аникст,1984; Бохиев и др., 2008; Бугаков,1971; Мальцев, 2001; Методич. рук-во, 2008 и др.], позволяют создать благоприятные условия для прохож- дения процессов минерализации органических азотсодержащих ве- ществ (табл. 5). При летней заделке органических остатков в процессе их минерализации и последующей нитрификации накапливается в 2-2,6 раза больше нитратов, чем при осенней вспашке пласта трав и заделке растительной биомассы.
Таблица 5
Влияние сроков вспашки многолетних трав на накопление нитратного азота в сибирских почвах, кг/га
Регион
Почва
Культура
Вспашка пласта трав
летняя
осенняя
Зауралье
Чернозём выщелоченный
Клевер
97
36
Омское Прииртышье
Лугово-чернозёмная
Люцерна +
+ кострец
92
44
Алтайское Приобье
Чернозём обыкно- венный
Кострец
68
27
Предбайкалье
Серая лесная
Клевер +
+ тимофеевка
81
39
Забайкалье
Каштановая
Донник
52
23
Под культурами сплошного сева в процессе текущей нитрифика- ции накопление нитратного азота небольшое – обычно в пределах 20-40% к исходному содержанию перед посевом. Под влиянием меж- дурядных обработок под пропашными культурами процессы мобили- зации азота проходят в 1,3-1,6 раза интенсивнее, чем под зерновыми, что приводит к лучшему обеспечению растений доступным азотом. Под многолетними травами в связи с низкой биологической активно- стью почв и высоким потреблением его растениями содержание ми- нерального азота в течение лета обычно очень низкое.
На увеличение количества минеральных соединений азота в поч- вах существенное влияние оказывают органические и минеральные удобрения.
Хорошо приготовленный подстилочный навоз, торфонавозные компосты, птичий помёт, жидкий и полужидкий навоз содержат зна- чительные количества минерального (в форме нитратов и аммония) и легкомобильных органических соединений азота. Внесение этих удобрений способствует улучшению азотного питания растений. Удобрения, содержащие азот в связанном состоянии (торф, солома, свежий подстилочный навоз), обычно слабее улучшают азотный ре- жим в год их внесения, их лучше вносить в паровое поле для актив- ного высвобождения закреплённого азота.
Все промышленные азотные удобрения не только повышают содержание минерального азота, но и способствуют дополнительно- му накоплению подвижных соединений элемента (экстра-азот) за счёт более активной минерализации почвенных азотсодержащих ве- ществ.
АГРОХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПРОГНОЗА ОБЕСПЕЧЕННОСТИ
ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР НИТРАТНЫМ АЗОТОМ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТРЕБНОСТИ
В АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЯХ
Многолетние исследования особенностей азотного режима зо- нальных почв Сибири и вклада антропогенных факторов в мобилиза- цию и накопление мобильных соединений азота в полях севооборотов позволили разработать подходы к диагностике азотного питания по- левых культур. Для практических целей наиболее перспективны два направления почвенной диагностики – агрохимическое и агротехни- ческое. При этом многие особенности режима обменного аммония и нитратов в сибирских почвах достаточно типичны и для почв других регионов страны. Это даёт основания для предельно широкой про- верки и возможного использования предлагаемых подходов диагно- стики и приёмов регулирования азотного режима на других террито- риях континентального климата.
Наиболее достоверным методом прогноза обеспеченности поле- вых культур азотом и определения потребности их в азотных удобре- ниях является ежегодное сезонное агрохимическое обследование почв. Этот подход, основанный на определении содержания нитрат- ного азота, впервые был предложен в СибНИИСХ [Кочергин, 1956, 1965] для чернозёмов Омского Прииртышья. Несколько позже была разработана методика сезонного агрохимического обследования на основе аналогового принципа [Кочергин, Гамзиков, 1972]. Обобще- ние результатов исследований по изучению азотного режима в раз- ных почвенно-климатических зонах Сибири и отзывчивости полевых культур на внесение азотных удобрений [Чуканов, 1971; Гамзиков, 1981; Крупкин, 1982 и др.] позволило усовершенствовать методику агрохимического обследования и издать «Рекомендации по диагно- стике азотного питания…» [1983]. Метод достаточно хорошо был проверен и освоен, как уже отмечали, агрохимслужбой не только в Сибири, но и в Предуралье, Поволжье, Северном Казахстане и других регионах.
За последние 30 лет проведены дополнительные исследования и разработки по усовершенствованию прогнозирования азотного пита-
ния полевых культур. Разработаны и предложены новые подходы, уточнены градации обеспеченности доступным почвенным азотом и определены оптимальные нормы потребности культур в азотных удобрениях с учётом современных систем земледелия, а также рас- ширены ареалы использования предлагаемой методики.
Организация работ по почвенной диагностике. Агрохимическое обследование почв полей севооборотов на содержание нитратного азота должно проводиться ежегодно учреждениями федеральной го- сударственной агрохимической службы (агрохимическими центрами и их филиалами) по заявкам министерств (управлений, департамен- тов) сельского хозяйства в субъектах СФО. Управления (департамен- ты) сельского хозяйства районов, руководители хозяйств любых форм собственности и других организаций АПК на договорной осно- ве имеют возможность заказать агрохимическое обследование своих полей. Заказчик и исполнитель агрохимического обследования согла- совывают принципы обследования, объёмы и сроки, организацию отбора почвенных образцов, а также форму конечного документа (проект системы применения удобрений, рекомендации, сезонные агрохимические картограммы, аналитическая ведомость содержания доступного азота).
Работники агрохимслужбы перед обследованием совместно со спе- циалистами хозяйств готовят необходимую документацию и оборудо- вание для проведения работ и знакомятся с материалами (изучают ис- торию полей, почвенные карты, долгосрочные и сезонные агрохимиче- ские картограммы, предшествующее и будущее размещение культур, их урожайность, виды обработки земли и др.). В процессе знакомства с полями, подлежащими обследованию, выделяются элементарные уча- стки в натуре и переносятся на копии схем землеустройства.
На основании полевого отбора почвенных образцов, последующе- го их анализа на содержание нитратов и обработки данных разраба- тываются практические указания по прогнозу потребности полевых культур в азотных удобрениях. Сезонное обследование почв, опреде- ление обеспеченности полей севооборотов нитратами и оценка по- требности растений в азотных удобрениях проводятся в каждой поч- венно-климатической зоне. На полях, где выявлена недостаточная обеспеченность почвенным азотом, под планируемые к посеву куль- туры рекомендуются приемы и дозы внесения промышленных или органических азотных удобрений.
Принципы агрохимического обследования. Агрохимическое обсле- дование почв в зависимости от производственных возможностей под- разделений агрохимслужбы может проводиться сплошным и аналого- вым методами. Перечень и очерёдность работ представлены на рис. 2. При сплошном обследовании почвенные образцы отбирают со всех полей севооборотов обследуемого хозяйства. После определения содержания нитратов составляют ведомость обеспеченности элемен- тарных участков азотом, на основании которых можно подготовить
оперативные картограммы.
Рис. 2. Приёмы агрохимического обследования почв на содержание нитратного азота
В зависимости от уровня обеспеченности почв нитратным азотом проводится оценка потребности каждой культуры севооборота в азотных удобрениях под будущий урожай. Сплошное ежегодное об- следование полей может широко практиковаться в хозяйствах с не- большими посевными площадями.
Короткие сроки отбора почвенных образцов и большой объём ана- литических работ делают весьма затруднительным сплошное ежегод- ное агрохимическое обследование по обеспеченности минеральным азотом всей пашни области (края, республики). Наиболее реальным для производственных целей и достаточно достоверным приёмом прогноза азотного питания полевых культур является аналоговый принцип, апробированный и широко используемый в Сибири. Суть его состоит в том, что на территории области, края, республики в ка- ждом административном районе выделяется две-три территории с близкими природными условиями и типами (подтипами) почв, в каж- дой из них выбирается одно-два базовых (опорных) хозяйства с ти- пичными почвенно-климатическими условиями, отраслевой направ- ленностью, севооборотами, технологиями возделывания сельскохо- зяйственных культур, уровнями применения удобрений, энерговоо- ружённостью хозяйств и экономическими показателями.
В таких базовых хозяйствах проводится сплошное агрохимическое обследование земель всех севооборотов, а затем полученные резуль- таты экстраполируются на аналогичные хозяйства в почвенно- климатической зоне (территории, провинции).
Отдельные хозяйства при невозможности обследования всех зе- мель могут провести определение обеспеченности полей нитратным азотом по основным предшественникам по аналоговому принципу. В этом случае выделяется типичное отделение (бригада) хозяйства, земли которой обследуются сплошным способом. Полученные ре- зультаты переносятся на аналогичные земли полей других отделений хозяйства.
В опорных хозяйствах (отделении), как и при сплошном агрохи- мическом обследовании, проводят отбор и анализ почвенных образ- цов, затем по каждому полю севооборота устанавливают обеспечен- ность нитратным азотом. Эти данные на однотипных почвах экстра- полируют в другие хозяйства зоны с учетом аналогичности предше- ствующих культур, основных видов обработки почв, предшествую- щей удобренности и других факторов. При однотипных агротехниче-
ских условиях для этих хозяйств также разрабатываются рекоменда- ции по определению потребности полевых культур в азотных удоб- рениях и рациональным приемам их применения для других хозяйств зоны.
Сроки отбора образцов. Агрохимическое обследование с целью диагностики обеспеченности растений нитратным азотом озимых культур во всех регионах проводят по сплошному или аналоговому принципу за 7-10 дней до посева. На основании оперативной инфор- мации по обеспеченности нитратным азотом специалистами агрохим- службы и агрономами хозяйств принимается решение о целесообраз- ности внесения азотных удобрений.
Прогноз обеспеченности нитратным азотом яровых культур на всех почвах Сибири можно проводить в два срока: поздней осенью и весной до посева. Содержание нитратов в течение периода осень- зима-весна, как правило, не меняется или изменения не выходят из класса обеспеченности. Организационно агрохимическое обследова- ние в регионе удобнее проводить осенью, поскольку в течение осен- не-зимнего периода отобранные образцы анализируются в лаборато- рии. В конце зимы или ранней весной задолго до посевной (в марте- апреле) специалисты и руководители как крупных, так и фермерских хозяйств получают рекомендации по размещению азотных удобрений в полях севооборотов в зависимости от исходного содержания нит- ратного азота в почве и планируемой урожайности.
Осеннее агрохимическое обследование начинают проводить после торможения процессов минерализации в почве, т.е. при затухании микробиологической деятельности. Обычно такой период наступает при опускании среднесуточной температуры на глубине пахотного слоя ниже 10°С. В каждой природной зоне начало осеннего агрохи- мического обследования на обеспеченность азотом уточняется по данным метеостанций. Для тайги, подтайги и северной лесостепи оп- тимальным сроком отбора образцов является, как правило, последняя декада сентября, в центральной и южной лесостепи – первая декада октября, в степи – вторая декада октября. Корректировку сроков от- бора ежегодно проводят с учётом фактических погодных условий.
Весной агрохимическое обследование ограничено коротким пе- риодом – оттаивание-спелость почвы к посеву. Весенний отбор и анализ почвенных образцов ограничен по времени, поэтому прово- дится лишь для характеристики обеспеченности азотом опытных уча-
стков, полей небольших фермерских хозяйств и для уточнения спор- ных вопросов по отдельным полям в тех хозяйствах, где осенью про- водился отбор образцов.
Глубина отбора образцов для диагностики. Выбор глубины взятия образцов зависит от зональных и провинциальных особенностей поч- венного покрова, гидротермического режима и интенсивности биоло- гической активности почв обследуемой территории. Работами сибир- ских агрохимиков [Кочегарова,1976; Кондратьева, 1978; Лапухин, 2000; Пигарева, 2003; Гамзиков, 2013] показана возможность прове- дения агрохимического обследования по азоту на мерзлотных почвах в отдельные годы в слое 0-20 см. Подтверждением этому служат вы- сокие коэффициенты корреляции между содержанием N-NO3 в этом слое (r = 0,78-0,98). В основном этим слоем можно ограничиться на территории Якутии и Бурятии, а также северной части Красноярского края и Иркутской области. В Восточной Сибири в центральных и южных районах лесостепи, умеренно-засушливой степи, в более ув- лажнённых предгорных и прибайкальских территориях обследование почв на содержание нитратного азота следует проводить послойно через 20 см до глубины 0-40 см. Такой же глубины следует придер- живаться практически на всей площади пахотных земель Западной Сибири, учитывая, что на всей территории Сибири в разные годы в зависимости от погодных условий (засухи, переувлажнение и т.д.) глубина перемещения нитратов может меняться. В этой связи перед массовым агрохимическим обследованием целесообразно агрохими- ческой службе области (края, республики) провести контрольный от- бор образцов в разных зонах, что позволит уточнить наиболее опти- мальную глубину взятия образцов с учётом сложившихся условий года. Контрольные образцы отбираются по основным предшествен- никам в севообороте с типичных опорных участков на глубину 0-20 и 20-40 см. Верхний слой для агрохимического обследования счита- ется достаточным, если содержание нитратного азота в нём равно или превышает его количество в слое 20-40 см. Если в подпахотном слое мобильного азота больше, чем в пахотном, то отбор образцов обязательно проводится послойно до глубины 0-40 см. На отдельных территориях в сильно увлажненные годы нитраты могут мигрировать до глубины 40-60 см. В эти годы предварительное контрольное об- следование желательно провести до глубины 60-100 см. В случае когда в слое 40-60 см количество N-NО3 окажется выше, чем в слоях
см, отбор образцов при агрохимическом обследовании необходимо проводить до глубины 0-60 см. Для диагностических це- лей на такую же глубину отбираются образцы почв на орошаемых землях.
Считаем весьма уместным для агрохимиков, работающих на тер- риториях с умеренно континентальным климатом, провести проверку возможности использования предлагаемого метода для оценки нуж- даемости полевых культур в азотных удобрениях. За основу агрохи- мического обследования нужно взять слои почвы до 0-60 см, исполь- зуя предложенные градации обеспеченности (см. табл. 6).
При проведении исследовательских работ рекомендуется прово- дить отбор образцов по профилю почв до 100 см через каждые 20 см и по фазам вегетации растений в зависимости от целей и задач иссле- дований .
Способы отбора почвенных образцов и подготовка к анализу. Пе- ред началом агрохимического обследования каждое поле в зависимо- сти от почвенного покрова, рельефа, экспозиции склона, степени эро- дированности, предшественника, основной обработки почвы, удобрен- ности и других факторов разбивают на элементарные участки. С каж- дого участка отбирают серию смешанных образцов. Смешанный обра- зец по каждой глубине составляется из пяти индивидуальных. С обсле- дуемого однородного участка площадью до 10 га по каждой глубине отбирают по два смешанных образца, при площади 10-50 га – три, 50- 100 га – пять, более 100 га – восемь-десять смешанных образцов. Как правило, образцы отбирают почвенным буром по диагонали обсле- дуемого участка через равные линейные промежутки. После каждого отбора образца бур тщательно очищают, избегая попадания почвы из другого слоя. При взятии образцов исключают нетипичные участки (микропонижения, солонцовые пятна, куртины засорённости и т.п.).
В тех хозяйствах, где агроном или фермер проводит самостоятель- но отбор почвенных образцов, их отбирают буром или лопатой. При взятии образцов с помощью лопаты строго соблюдают следую- щие правила. В открытой прикопке (полуяме) на всю глубину тща- тельно зачищают одну из стенок, затем из каждого слоя (0-20 см и отдельно – 20-40 см) отбирается столбик почвы массой 60-90 г и по- мещается в отдельный мешочек (коробку) с этикеткой. Сюда же до- бавляют и другие индивидуальные пробы с этого элементарного участка. Затем все индивидуальные образцы тщательно перемешива-
ют, оставив средний образец массой 300-400 г. Все образцы обяза- тельно регистрируются в полевой ведомости, которая вместе c ними передаётся в агрохимическую лабораторию. В каждый мешочек (ко- робку) с образцом почвы вкладывается этикетка с исходными данны- ми (номер образца, хозяйство, поле, севооборот, название почвы, глу- бина отбора, дата, фамилия, подпись исполнителя).
Нитратный азот можно определять в свежих и воздушно-сухих об- разцах. Определение в свежих образцах необходимо проводить в день взятия или на следующий день после хранения в холодильнике (при температуре не выше 5°С. При анализе в них параллельно с азотом определяется и влажность почвы для последующего пересчёта со- держания N-NO3.
При массовом агрохимическом обследовании аналитическое опре- деление нитратного азота обычно проводится в зимний период в воз- душно-сухих образцах. Для предотвращения нитрификации в почвен- ных образцах и получения достоверных данных их необходимо свое- временно просушить. После отбора и доставки с поля образцы, разми- ная комки, рассыпают на бумажных листах тонким слоем и сушат, периодически перемешивая, на сквозняке в затенённом месте. Допус- кается просушка образцов и в сушильных шкафах, а также в токе тёп- лого воздуха при температуре 40-60°С. После просушки образцы дос- тавляются в лабораторию для хранения и последующего анализа.
Методы агрохимических анализов почв. Определение нитратного азота в лабораториях агрохимслужбы проводится в соответствии с отраслевыми стандартами теми методами, которые приняты для аг- рохимических анализов почв. Извлечение нитратного азота из почвы проводится дистиллированной водой, растворами алюмокалиевых квасцов или сульфата калия. Концентрация нитратов в вытяжках оп- ределяется на фотоколориметре или с помощью ионоселективного электрода. Фотоколориметрический метод определения нитратов ос- нован: на их восстановлении до нитритов гидразином в присутствии меди в качестве катализатора с последующим образованием окра- шенного диазосоединения; на взаимодействии их с дисульфофеноло- вой кислотой при щелочной реакции с образованием тринитрофено- лята жёлтой окраски. При окончательных расчётах результаты анализов обязательно переводятся из нитратов (NO3-) в азот нитратов (N-NO3) – коэффициент перевода равен 0,226.
Градации обеспеченности почв азотом и потребности в азотных удобрениях. Уровни обеспеченности культур доступными соедине- ниями минерального азота за счёт почвенных запасов и потребности в дополнительном внесении азотных удобрений устанавливаются в соответствии с предложенными градациями для каждого обследуемо- го слоя почв (табл. 6). Основанием для разработки градаций послу- жили многолетние результаты полевых опытов по оценке отзывчиво- сти культур на внесение азотных удобрений.
Предложенные индексы обеспеченности учитывают не только ис- ходное содержание нитратного азота на дату обследования, но и его текущее накопление (нетто-минерализацию) и использование расте- ниями в период вегетации.
Таблица 6
Индексы обеспеченности почв нитратным азотом и определения потребности полевых культур в азотных удобрениях
Обеспеченность нитратным азотом
Градации обеспеченности N-NО3
по слоям, мг/кг
Потребность в азотном удобрении
глубина слоев, см
0-20
0-40
0-60
Очень низкая
< 10
< 5
< 3
Очень высокая
Низкая
10-15
5-10
3-8
Высокая
Средняя
15-20
10-15
8-12
Средняя
Высокая
> 20
> 15
> 12
Отсутствует
Следовательно, необходимости дополнительных поправок на те- кущую минерализацию и нитрификацию этим градациям не требуется.
Разработанные индексы по содержанию в почве нитратного азота и потребности культур в азотных удобрениях могут быть использова- ны для оценки обеспеченности полей севооборотов доступным азо- том, составления сезонных агрохимических картограмм и определе- ния доз азотных удобрений при разных уровнях планируемой про- дуктивности сельскохозяйственных культур и прогноза ожидаемой прибавки урожая.
Виды информации об обеспеченности полей запасами нитратного азота. Агрохимический центр в соответствии с договоренностью с заказчиком по результатам анализа почвенных образцов может выда- вать разные виды информационных материалов. Наиболее простой вариант – подготовка ведомостей содержания нитратного азота
(мг/кг или кг/га) по основным предшественникам. Более наглядными являются сезонные агрохимические картограммы с цветовым рас- крашиванием полей по классам обеспеченности. Для каждого хозяй- ства также проектируется план внесения азотных удобрений в систе- ме их применения в севооборотах с сопровождением соответствую- щих документов и приложений.
При составлении сводного прогноза обеспеченности полей сево- оборота почвенным азотом по каждому из них приводится подробная агротехническая характеристика (предшественник, обработка почвы, удобренность, урожайность предшествующей культуры, запасы про- дуктивной влаги и др.). Информация по обеспеченности полей азотом и предложения о потребности культур в азотных удобрениях по аг- ротехническим фонам излагаются в сводном бюллетене, который за 1,5-2 месяца до начала полевых работ публикуется в средствах массо- вой информации или рассылается во все хозяйства. При этом даются рекомендации по дозам, срокам и способам применения азотных удобрений.
ПРИМЕНЕНИЕ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ОСНОВЕ ПОЧВЕННОЙ ДИАГНОСТИКИ
В почвенно-климатических условиях Сибири потребность и эффек- тивность азотных удобрений закономерно возрастают в зональном ря- ду: степь – лесостепь – подтайга – южная тайга. Кроме этого, в каждой зоне действие удобрений зависит от агротехнических факторов (пред- шественник, обработка, засорённость и др.), обусловливающих накоп- ление нитратного азота. Географические и агротехнические особенно- сти действия азотных удобрений позволяют разработать системы оп- ределения потребности и норм их внесения под полевые культуры.
При разработке комплексной системы применения удобрений в конкретном хозяйстве специалисту агрохимслужбы необходимо учи- тывать все многообразие природных, агротехнических, организацион- ных, экономических, экологических и других факторов, характерных для этого предприятия. Потребность культур в дополнительных эле- ментах минерального питания в каждом поле севооборота определяет- ся на основе агрохимических картограмм (по фосфору, калию и др.), по азоту – на результатах лабораторных данных о содержании нитратного азота. Соотношение между элементами и дозами удобрений, сроки и способы внесения определяются на каждом поле севооборота исходя из особенностей культуры, планируемой урожайности и назначения продукции. При разработке системы удобрений необходимо учитывать принятые уровни интенсификации ведения земледелия в хозяйстве.
От правильно предложенных норм удобрений в значительной мере зависят уровни отзывчивости культур и окупаемости 1 кг действую- щего вещества. При этом следует правильно учитывать и планиро- вать дополнительный прирост урожая в последействии на второй и третьей культуре после внесения удобрений, на долю которых обыч- но приходится около 40-60% дополнительной прибавки урожая, а следовательно, и окупаемости продукцией.
Ориентировочные нормы внесения азотных удобрений в зависи- мости от обеспеченности доступным азотом могут быть взяты из табл. 7. При необходимости можно вводить поправочные коэффици- енты на интенсивность применения средств химизации, а также ис- пользовать расчетные методы на планируемую прибавку урожая или программируемые уровни продуктивности. Рекомендуемые нормы
внесения азота для отдельных групп культур (зерновые, пропашные, многолетние травы) разработаны на основе большого числа полевых опытов, проведенных в разных почвенно-климатических зонах Сибири [Гамзиков, 2013]. Дозы рекомендуются с учётом исходного содержания нитратного азота в почве и возможной текущей нитрифи- кации. Нормы удобрений рассчитаны на разные технологии возделы- вания сельскохозяйственных культур в хозяйствах: на экстенсивную – с уровнем продуктивности 7-12 ц/га зерновых единиц, ординарную или обычную – 12-25 и интенсивную – 26-35 ц/га и выше.
Таблица 7
Ориентировочные зональные нормы внесения азотных удобрений (кг/га д.в.) под полевые культуры в зависимости
от обеспеченности почв нитратным азотом
Потребность в азотном удобрении
Тайга, подтайга
Лесостепь
Степь
зерно- вые
пропа- шные
травы
зерно- вые
пропа- шные
травы
зерно- вые
пропа- шные
травы
Экстенсивная технология возделывания культур
Очень силь- ная
20-30
20-30
-
15-20
15-20
15-20
8-10
8-10
-
Сильная
10-15
10-20
-
8-10
8-10
-
-
-
-
Средняя
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Отсутствует
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Ординарная технология возделывания культур
Очень силь- ная
30-40
40-60
40-60
20-30
20-30
30-40
10-15
20-30
20-30
Сильная
20-30
30-40
30-40
10-20
10-20
20-30
8-10
10-20
10-20
Средняя
10-20
10-20
-
-
-
-
-
-
-
Отсутствует
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Интенсивная технология возделывания культур
Очень сильная
80-90
90-
120
90-
120
60-80
80-
100
80-
100
40-60
60-80
60-80
Сильная
60-80
70- 90
70- 90
40-60
60- 80
60- 80
30-40
50-60
40-60
Средняя
40-60
50- 70
50- 70
30-40
40- 60
40- 60
15-30
30-50
30-40
Отсутствует*
-
-
-
-
-
-
-
-
-
* Удобрения применяются при программируемых уровнях продуктивности.
При экстенсивной системе ведения хозяйства улучшение азотного режима проводится в основном за счёт мобилизации почвенного пло- дородия: увеличения площадей под чистыми парами, ранней зябле-
вой обработке почв, летней распашке многолетних трав, междуряд- ных рыхлениях пропашных культур. Переход в степи и лесостепи на коротко ротационные севообороты (3-4-польные), а в некоторых хо- зяйствах – на двухполье (пар-посев), как временную меру, не только даёт возможность очистить поля от сорняков, но и позволяет создать благоприятные условия для азотного питания. В значительной мере улучшению обеспеченности запасами азота способствуют сидераль- ные культуры (донник, рапс, однолетние бобовые и др.), пожнивные посевы, запашка послеуборочных остатков, насыщение севооборотов бобовыми однолетними и многолетними культурами. При экстенсив- ной системе земледелия минеральные азотные удобрения в редких случаях вносят малыми дозами в виде комплексных удобрений в ос- новном при посеве в рядки. Такая система земледелия позволяет по- лучать продуктивность зерновых на уровне 7-10 ц/га и лишь в особо благоприятные годы – 10-14 ц/га. При этом земледелец их-за недос- татка азотного питания растений обычно получает зерно плохого ка- чества – с низким содержанием белка и клейковины.
Ординарная (обычная) система ведения земледелия – наиболее распространённая в регионе наряду с улучшением азотного режима за счёт биологических ресурсов допускает применение азотных удобре- ний на всех полях недостаточной обеспеченности азотом в основном в рядок при посеве культуры или локально при подкормке многолетних трав. Нормы внесения азотных удобрений, как правило, невысокие, рассчитанные на поддержание азотного питания растений. При улуч- шении экономических возможностей нормы внесения азота следует увеличивать до максимально рекомендуемых. Продуктивность при ординарной системе находится в пределах статистически средних мно- голетних величин по федеральному округу (около 14 ц/га) с повыше- нием в особо благоприятные годы до 16 ц/га и выше и понижением в неблагоприятные до 10-12 ц/га. При посеве пшеницы на почвах низкой и очень низкой обеспеченности получение классного зерна возможно только при внесении азотных удобрений.
При интенсивном земледелии азотные удобрения, как и другие ту- ки, применяются из расчёта на бездефицитный баланс элементов пи- тания, максимальную оплату продукцией единицы питательного ве- щества и получение высокого урожая. Доля хозяйств, системно ве- дущих земледелие по интенсивной технологии, в каждом субъекте не превышает 7-10%. Строгое выполнение технологических приёмов,
достаточно высокий уровень применения органических (навоз, пти- чий помёт, сидераты и др.) и минеральных удобрений, а также ис- пользование пестицидов и высокопроизводительной техники позво- ляют в наибольшей мере реализовать природный потенциал в про- дуктивности полевых культур. Большинство хозяйств ежегодно по- лучают урожаи по 30-40 ц/га зерна высококлассного качества.
Независимо от систем земледелия следует помнить, что в сибир- ских условиях южной лесостепи и степи отказ от парового поля, без- отвальные, минимальные и нулевые обработки почвы приводят к снижению в 1,4-1,7 раза активности процессов нитрификации, а сле- довательно, и к уменьшению накопления нитратного азота. Для полу- чения устойчивого урожая при этих технологиях необходимо обяза- тельное внесение компенсирующих норм азотных удобрений.
При разработке системы применения удобрений в севообороте следует обращать внимание на следующие особенности: все азотные удобрения для предотвращения потерь должны сразу же заделывать- ся в почву на глубину не менее 10-12 см; при внесении азотных удоб- рений следует учитывать обеспеченность почв подвижными формами фосфора и калия (особенно это важно при интенсивных технологиях) и при необходимости вносить фосфорные и калийные удобрения; наибольшая потребность в элементах питания и высокая положи- тельная отзывчивость на удобрения свойственны сортам интенсивно- го типа, для них характерна и более высокая экономическая окупае- мость; азотные удобрения дают заметную прибавку урожая не только в первый, но и в последующие 2-4 года – суммарная окупаемость 1 кг внесённого азота составляет 10-12 кг зерна и более; в сибирских ус- ловиях при правильно выбранных нормах основного внесения азот- ных удобрений можно обходиться без внекорневых подкормок азо- том яровых культур в период вегетации, получая высокие урожаи ка- чественной продукции.
Оправдываемость агрохимического прогноза. Многолетняя про- верка агрохимического метода диагностики обеспеченности почв доступным азотом на землях Омской, Новосибирской областей, Ал- тайского и Красноярского краев и других субъектов СФО показала широкие возможности регулирования азотного питания полевых культур с помощью азотсодержащих удобрений. Применение этой уникальной методики прогнозирования азотного питания в производ- ственных условиях даёт возможность хозяйствам повышать урожай-
ность полевых культур, улучшать качество зерна и кормов, увеличи- вать экономическую эффективность применения азотных удобрений и сохранять экологическое равновесие в агроценозах.
В течение ряда лет в научных и производственных опытах на всех основных почвах региона проводилась проверка оправдываемости прогноза азотного питания культур (табл. 8). Результаты подтвер- ждают получение значительных прибавок урожая зерна при очень низкой и низкой исходной обеспеченности почв нитратами. При вы- соком их содержании отзывчивость на азотные удобрения низкая. В зависимости от уровня увлажнения отзывчивость на внесение про- мышленного азота была наивысшей на дерново-подзолистых и серых лесных почвах. В степной зоне на каштановых почвах уровень приба- вок от азота был ниже в связи с недостатком увлажнения.
Таблица 8
Оправдываемость агрохимического прогноза эффективности азотных удобрений при внесении под яровую пшеницу в зависимости от обеспеченности нитратным азотом сибирских почв
Обеспе- ченность азотом
N-NO3
в почве, мг/кг
Дерново- подзолистые
Серые лесные
Чернозёмы, лугово-чер- нозёмные
Каштановые
n
прибавка
n
прибавка
n
прибавка
n
прибавка
Очень низкая
< 5
12
6,0 ± 0,8
4
5,3 ± 1,2
26
3,3 ± 0,4
15
3,2 ± 0,3
Низкая
5-10
6
3,3 ± 0,5
8
2,5 ± 0,5
30
2,0 ± 0,1
15
2,7 ± 0,2
Средняя
10 – 15
3
1,7 ± 0,6
6
0,6 ± 0,3
28
0,2 ± 0,2
11
-0,5 ± 0,1
Высокая
> 15
2
0,7 ± 0,3
6
0,4 ± 0,7
56
-0,4 ±0,2
-
-
Коэффициенты корреляции между N-NO3 и прибавкой
- 0,63±0,18-
(- 0,74±0,22)
- 0,76±0,23-
(- 0,90±0,13)
- 0,66±0,22-
(- 0,91±0,20)
- 0,64±0,19-
(- 0,79±0,20)
Хорошая аналитическая база агрохимслужбы, небольшие затраты на агрохимическое обследование почв и высокая оправдываемость прогноза убеждают в целесообразности широкого производственного применения предлагаемых подходов.
Таким образом, длительная производственная проверка агрохими- ческого метода почвенной диагностики азотного питания растений убеждает, что предлагаемые «Рекомендации…» могут служить важ- ным составляющим звеном устойчивости сибирского земледелия.
АГРОТЕХНИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР АЗОТОМ
В практической деятельности агроном, фермер, руководитель хо- зяйства не всегда могут иметь материалы количественной характери- стики содержания доступного азота в почвах. Весной при размеще- нии и посеве культур часто возникают ситуации, которые необходи- мо разрешить с помощью ориентировочных материалов об обеспе- ченности культур почвенным азотом и целесообразности применения азотных удобрений. Не имея ориентировки о потребности культур в азоте и обеспеченности по полям севооборота, часто допускают ошибки при использовании азотных удобрений. Например, на черно- зёмах внесение азотных удобрений под пшеницу, размещаемую по пару, приводит к избыточному питанию азотом, что способствует за- тяжке вегетации, полеганию и морозобойности зерна. Применение тех же удобрений под зерновые, высеваемые второй и третьей куль- турой после пара, резко улучшает уровень азотного питания, что га- рантированно позволяет повысить урожай и качество зерна. В таких случаях следует воспользоваться агротехническим подходом, осно- ванным на учёте закономерностей накопления нитратов в зональных почвах в зависимости от агротехнического фона [Гамзиков, 2000, 2013]. Количество нитратного азота, как следует из материалов пре- дыдущих разделов (см. табл. 3-5), находится в прямой зависимости от агротехнических факторов: предшественника в севообороте, сро- ков и приёмов основной обработки почвы, времени сева и интенсив- ности междурядных обработок пропашных культур, предшествующе- го применения удобрений. Этот метод наиболее прост в исполнении и достаточно надёжен при соблюдении зональных агротехнологий (сроки и приёмы обработки почв, подготовки паров и зяби, распашки сидеральных культур и многолетних трав, возделывания полевых культур). Метод даёт вполне удовлетворительные результаты по оп- ределению обеспеченности культур севооборота доступным азотом и прогнозу потребности культур в азотных удобрениях. При этом ана- лиз ситуации обеспеченности полей доступным азотом и планирова- ние потребности культур в азотных удобрениях можно проводить задолго до посевной. Несомненно, агротехнический метод будет на- дёжно срабатывать только при строгом выполнении агротехнологи-
ческой дисциплины полевых работ. Например, если при подготовке пара поле несвоевременно обрабатывалось, зарастало сорняками, то ситуация с накоплением доступного азота будет критической. Анало- гичные результаты ожидаются при осеннем подъёме пласта трав или поздней зяблевой вспашке.
Потенциальное плодородие почв, запасы и накопление неспеци- фических органических веществ, климатические и погодные особен- ности обусловливают, несмотря на варьирование по годам, довольно устойчивые пределы обеспеченности азотом по предшественникам севооборота (табл. 9). На малогумусных дерново-подзолистых, свет- ло-серых лесных, светло-каштановых и каштановых почвах практи- чески во все годы и по всем предшественникам складывается небла- гоприятный азотный режим. Исключение составляют только те поля, где при подготовке пара внесены органические удобрения (навоз, компосты, сидераты) или систематически применялись удобрения в предшествующие годы (окультуренные почвы). На серых лесных, чернозёмах южных и тёмно-каштановых почвах, как правило, высо- кая обеспеченность растений азотом может быть только при посеве по удобренному пару. В паровом поле без органических удобрений в таких почвах накапливается доступного азота лишь на уровне сред- ней, а после других предшественников – низкой обеспеченности.
Таблица 9
Схема определения потребности полевых культур
в азотных удобрениях на основе агротехнического метода с учётом предшественника
Предшественник
Обеспечен- ность азотом
Потреб- ность в азотном удобрении
Доза внесения азота под культуры, кг/га *
зерно- вые
пропаш- ные
многолет- ние травы
Дерново-подзолистые, светло-серые лесные, светло-каштановые и каштановые почвы
Пар чистый унаво- женный, занятый и сидеральный
Средняя
Средняя
20-30
30-40
----- 30-40
Остальные пред- шественники
Низкая и очень низ- кая
Сильная и очень сильная
40-60
40-60
30-40
40-60
Продолжение табл. 9
Предшественник
Обеспечен- ность азотом
Потребность в азотном удоб- рении
Доза внесения азота под культуры, кг/га *
зерно- вые
про- пашные
многолетние травы
Серые лесные, чернозёмы южные и тёмно-каштановые почвы
Пар чистый, заня- той и сидеральный при летней запаш- ке биомассы
Средняя
Средняя
20-30
30-40
--- -- 20-30
Все остальные предшественники
Низкая и очень низкая
Сильная и очень сильная
30-50
40-60
20-30
40-60
Чернозёмы оподзоленные, выщелоченные, обыкновенные, тёмно-серые и лугово-чернозёмные почвы
Пар чистый и си- деральный при летней запашке, первая культура после пара, про- пашные, ранняя зябь, летний пласт трав
Высокая
Отсут-ствует
-
-
-
Пар занятой, вто- рая культура после пара, пропашные, зернобобовые, однолетние травы, оборот пласта многолетних трав
Средняя
Средняя
20-30
30-40
----- 20-30
Все остальные предшественники
Низкая и очень низкая
Сильная и очень сильная
30-40
40-60
20-30
30-40
* Примечание. Приведены дозы удобрений, рассчитанные на ординарную тех- нологию возделывания полевых культур, при экстенсивной технологии дозы сни- жают наполовину, при интенсивной – увеличивают в 2-3 раза.
В числителе указана доза азота при посеве трав, знаменателе – при подкормке в годы пользования трав.
Следовательно, преобладающая доля пашни, расположенная на дерново-подзолистых, серых лесных и каштановых почвах, а также
чернозёмах южных, ежегодно слабо обеспечена нитратами, поэтому требуется внесение азотного удобрения.
Наиболее высокое накопление доступного азота для растений ха- рактерно для чернозёмов, тёмно-серых лесных и лугово-чернозёмных почв. Около половины полей на этих почвах имеют высокую и сред- нюю обеспеченность азотом. На другой половине (после зернофу- ражных и пласта многолетних трав поздней распашки, злаковые мно- голетние травы) обычно необходимо применение азотных удобрений. Уровни продуктивности предшествующей культуры, степень ее удобренности, засоренность посевов и некоторые другие факторы могут вносить существенные коррективы в предлагаемую схему обеспеченности азотом. При высокой урожайности культур, поздней уборке урожая, сильной засорённости посевов, запоздалой зяблевой обработке и по весновспашке запасы азота в почвах для культур бу- дущего года обычно в 1,3-1,7 раза ниже нормативных параметров. И, наоборот, при низком уровне продуктивности, ранней уборке и свое- временной основной обработке пашни, хорошем увлажнении и теп- ловом режиме во вторую половину лета и осенью обеспеченность
нитратами будущего урожая будет более высокой.
Агротехнический метод, несмотря на его некоторую условность, дает достаточно четкие представления о возможной ситуации с азот- ным питанием растений на каждом поле севооборота при соблюде- нии агротехнических требований по обработке почв и возделывании полевых культур. Работа по предлагаемой схеме при отсутствии аг- рохимических анализов позволяет, ориентируясь на структуру ис- пользования пашни и особенности обеспеченности азотом, опреде- лять потребность и проводить размещение азотных удобрений в по- лях севооборота, устанавливать дозы и способы внесения, а также планировать урожайность и прогнозировать прибавку.
Результаты полевых опытов в разных почвенно-климатических зо- нах подтверждают большие возможности агротехнического метода, поскольку наблюдается высокая оправдываемость такого прогноза (табл. 10). Экспериментальные данные также подтверждают возмож- ность получения стабильных урожаев без удобрений практически во всех зонах при посеве пшеницы по чистым, занятым и сидеральным парам, рано вспаханному пласту многолетних трав. По всем другим предшественникам, как правило, требуется внесение азотных удобре- ний.
Таблица 10
Влияние предшественников на предпосевные запасы нитратов в почвах и оправдываемость прогноза эффективности азотных удобрений при внесении под пшеницу
в основных почвенно-климатических зонах
Предшественник
Предпосев- ные запасы
N-NO3 в слое
0-40 см, кг/га
Урожай- ность на контроле, ц/га
Прибавки
от N40-60, ц/га
Окупае- мость
1 кг N,
кг зерна*
пределы
сред- нее
Тайга и подтайга (дерново-подзолистые, светло-серые лесные почвы)
Пар, пласт трав
6-36
12,8-18,1
3,5-5,5
4,7
6/9
Зерновые
4-27
10,7-14,5
2,8-10,3
5,6
9/12
Лесостепь (серые лесные, чернозёмы оподзоленные, выщелоченные и лугово-чернозёмные почвы)
Пар, пласт трав
44-147
14,9-34,6
-0,9-1,9
0,7
-
Пропашные
21-68
11,1-19,7
0,7-4,8
2,5
4/8
Зерновые
8 -46
9,2- 24,6
1,9-7,7
5,6
5/10
Степь умеренно-засушливая(чернозёмы обыкновенные и южные)
Пар
32-92
10,9-23,6
0,4-1,0
0,6
-
Пропашные
12-40
8,8-17,6
0,6-2,8
1,6
3/7
Зерновые
6-28
6,8-14,8
1,2-5,7
2,8
5/8
Степь сухая (каштановые почвы)
Пар
10-43
8,1-16,9
1,2-5,3
2,1
4/7
Зерновые
2-8
5,0-12,0
1,1-4,8
2,2
5/8
* Окупаемость: числитель – в действии, знаменатель – суммарно в действии и один год – последействия.
Грамотное и умелое использование предлагаемого подхода к ди- агностике азотного питания растений даёт возможность без дополни- тельных затрат эффективно использовать азотные удобрения, добива- ясь устойчивой урожайности, повышения качества продукции и по- лучения наибольшей отдачи товарной продукции на каждый кило- грамм внесённого азота с удобрениями.
Несмотря на положительные стороны агротехнического подхода диагностики, следует помнить, что он не может заменить агрохими- ческий метод, особенно при интенсификации земледелия, когда необ- ходимы точные приёмы к определению доз удобрений и расчёты на запланированный уровень урожайности культур. Несомненно, при переходе к точному земледелию и при освоении интенсивных и вы- сокоинтенсивных систем земледелия потребуются более совершен- ные расчётные агрохимические методы, основанные на балансе эле- ментов в системе почва-растение-удобрение.
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ
В СИБИРСКОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ
За последние 25 лет в земледелии Сибири, как и в стране в целом, произошли существенные негативные изменения: снизился экономи- ческий потенциал отрасли, сократилась энерговооруженность хо- зяйств, резко упало применение удобрений. В настоящее время, по сравнению с периодом интенсивной химизации (1980-1990 гг.) применение промышленных туков в Сибири снизилось в 14 раз, органических удобрений – в 9 раз. За последнее 10 лет применение минеральных удобрений в сибирском земледелии остается на очень низком уровне – в большинстве субъектов Сибирского федерального округа ежегодно вносится всего 3-9 кг/га д.в. удобрений. Анализ баланса элементов минерального питания в земледелии свидетельст- вует об их глубоком дефиците, так как вынос и отчуждение с продук- цией компенсируются лишь на 9-10%. Ежегодное многолетнее по- требление элементов из почвы устойчиво ведёт к систематическому падению эффективного плодородия пахотных почв. Неизбежным следствием этого явится плавное стабильное снижение урожайности сельскохозяйственных культур.
Решая перспективы производства зерна, кормов, продукции тех- нических культур, картофеля и овощей в Сибири, следует учитывать объективные реалии необходимости возмещения потребностей куль- тур в элементах питания. Сибирское земледелие не сможет дальше развиваться без эффективного применения промышленных и органи- ческих удобрений (табл. 11). В ближайшие пять лет необходимо вно- сить не менее 395 тыс. т д.в. минеральных удобрений, в том числе азотных 190 тыс. т, в последующее пятилетие применение туков должно возрасти до 960 и 470 тыс. т, соответственно. При этом в ас- сортименте приобретаемых удобрений преимущество должно при- надлежать азотным при соотношении NPK = 1:0,7-0,8 : 0,2-0,3.
Таблица 11
Перспективная потребность земледелия Сибири в минеральных удобрениях, тыс. т д.в.
Удобрения |
Западная Сибирь |
Восточная Сибирь |
Сибирь |
I этап | |||
В сумме NPK |
260 |
135 |
395 |
Азотные |
130 |
60 |
190 |
Фосфорные |
100 |
50 |
150 |
Калийные |
30 |
25 |
55 |
II этап | |||
В сумме NPK |
645 |
315 |
960 |
Азотные |
320 |
150 |
470 |
Фосфорные |
250 |
120 |
370 |
Калийные |
75 |
45 |
120 |
Анализ результатов исследований в многолетних (35-75 лет) ста- ционарных опытах свидетельствует о том, что в резко континенталь- ных условиях Сибири минеральные и органические удобрения при систематическом применении в умеренных нормах на 1 га севооборо- та способствуют поддержанию агрохимических свойств почвы на бо- лее высоком уровне по сравнению с неудобренными, что является доказательством сохранения плодородия и снижения дефицита азота и других элементов в земледелии региона. Систематическое приме- нение удобрений оказывает устойчивое положительное пролонгиро- ванное действие на продуктивность полевых культур. Минеральные и органические удобрения позволяют получать в тайге и подтайге до 3,0-3,6 т з. е. с 1 га севооборотной площади, в лесостепи – 2,9-3,4, в степи – 1,6-2,5 т/га при окупаемости 1 кг д.в. удобрений от 8 до 14 кг зерна, оплата 1 т навоза за севооборот составляет до 1 ц зерна, что создает условия высокой рентабельности производства ка- чественной растениеводческой продукции. При этом длительное применение удобрений, не создавая экологических проблем в агроце- нозах, позволяет сохранять и поддерживать плодородие почв.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Для средне- и очень континентальных сибирских условий учёны- ми-агрохимиками получены экспериментальные данные, а на их ос- нове разработаны, апробированы и предлагаются для повсеместного освоения в земледелии региона агрохимические и агротехнические системы диагностики обеспеченности почв доступным азотом в форме нитратов. Установленные закономерности режима нитратного азота в почвах позволяют оценивать потребность полевых культур в азотных удобрениях и на основе учета агротехнологических приемов в земледелии и предложенных градаций обеспеченности при состав- лении сезонных агрохимических картограмм определять дозы внесе- ния азотных удобрений, прогнозировать ожидаемую прибавку урожая и окупаемость 1 кг азота основной и побочной продукцией.
Результаты широкой производственной проверки агрохимслужбой региона изложенных подходов почвенной диагностики на территории Сибири подтверждают их высокую эффективность. Затраты времени и труда на агрохимическое обследование и составление планов при- менения удобрений оправдываются. Прогноз потребности сельскохо- зяйственных культур в азотных удобрениях позволяет за счёт пра- вильного распределения их по полям севооборота оптимизировать питание растений, исключить непродуктивный расход почвенного и промышленного азота, предотвратить загрязнение окружающей сре- ды. Рациональное использование азотных удобрений даёт возмож- ность увеличивать урожай полевых культур, улучшать качество рас- тениеводческой продукции, повышать оплату 1 кг азота внесённых туков, сохранять и улучшать плодородие почв, не нарушая экологи- ческого состояния агроландшафтов.
Для экономически оправданной реализации предлагаемой системы диагностики азотного питания растений и реального увеличения уро- жайности культур, повышения сбора качественной продукции необ- ходимо в ближайшее пятилетие увеличить применение азотных удоб- рений в земледелии Сибири до 190 тыс. т азота, а в перспективе – до 470 тыс. т.
ЛИТЕРАТУРА
Агрохимические методы исследования почв. – М.: Наука, 1975. – 656 с.
Аникст Д.М. О прогнозе отзывчивости яровой пшеницы на азотные удобрения в Сибири // Агрохимия. – 1984, – № 1. – С. 3-8.
Бохиев В.Б., Батудаев А.П., Лапухин Т.П., Уланов А.К. Науч- ные основы систем земледелия Бурятии. – Улан-Удэ: БГСХА им. В.Р. Фи- липпова, 2008. – 480 с.
Будажапов Л.З. Биокинетический цикл азота в системе почва- удобрение-растение в условиях Забайкалья: автореф. дис. … д-ра биол. наук.– М., 2009. – 39 с.
Бугаков П.С. Исследование режимов лесостепных почв Красно- ярского края: автореф. дис. … д-ра с.-х. наук. – М., 1971. – 29 с.
Гамзиков Г.П. Азот в земледелии Западной Сибири. – М.: Наука, 1981. – 266 с.
Гамзиков Г.П. Принципы почвенной диагностики азотного питания полевых культур и применения азотных удобрений // Совершенствование методов почвенно-растительной диагностики азотного питания растений и технологий применения удобрений на их основе. – М.: ВНИПТИХИМ, 2000. – С. 33-45.
Гамзиков Г.П. Агрохимия азота в агроценозах / РАСХН, Сиб. отд-ние. Новосиб. гос. аграр. ун-т. – Новосибирск, 2013. – 790 с.
Гамзиков Г.П. Системный комплексный подход в агрохимических исследованиях биогенных элементов в агроценозах (на примере азота) // Агрохимия. – 2014.– № 8. – С 3-16.
Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении. – М.: МГУ, 1972. – 291 с.
Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). – М.: Агропромиздат, 1985. – 351 с.
Ермохин Ю.И. Диагностика питания растений. – Омск: ОмГАУ. 1995. – 208 с.
Кондратьева Е.Д. Азот дерново-подзолистых почв Омского Прииртышья и эффективность азотных удобрений: автореф. дис. … канд. с.-х. наук. – Омск, 1978. – 18 с.
Кочегарова Н.Ф. Формы азота и азотный режим черноземов Омской области: автореф. дис. … канд. биол. наук. – Новосибирск, 1976. – 18 с.
Кочергин А. Е. Условия азотного питания зерновых культур на черноземах Сибири // Агробиология. – 1956. – № 2. – С. 76-88.
Кочергин А.Е. Условия питания зерновых культур азотом, фосфором и калием и применение удобрений на чернозёмах Сибири: автореф. дис. … д-ра с.-х. наук. – М., 1965. – 40 с.
Кочергин А.Е., Гамзиков Г.П. Эффективность азотных удобрений в чернозёмной зоне Западной Сибири //Агрохимия.– 1972. – № 6. – С. 3-11.
Крупкин П.И. Эффективность азотных удобрений в связи с содержа- нием азота и другими агрохимическими показателями почв Средней Сибири
// Агрохимия. – 1982. – № 11. – С. 3-12.
Красницкий В.М. Агрохимическая и экологическая характеристики почв Западной Сибири – Омск: ОмГАУ, 2002. – 144с.
Кудеяров В.Н. Азотный режим почв и урожайность: автореф. дис. …
канд. с.-х. наук. – М., 1965. – 18 с.
Лапухин Т. П. Система применения удобрений в полевых севооборо- тах на каштановых почвах сухой степи Забайкалья: автореф. дис. … д-ра с.-х. наук. – Барнаул, 2000. – 40 с.
Мальцев В.Т. Азотные удобрения в Приангарье / РАСХН. Сиб. отд- ние. Иркут. НИИСХ. Отв. ред. Г.П. Гамзиков. – Новосибирск, 2001. – 272 с.
Методическое руководство по проектированию применения удобре- ний в технологиях адаптивно-ландшафтного земледелия / под ред. А.Л. Ива- нова и Л.М. Державина. – М.: Минсельхоз РФ, РАСХН, 2008. – 392 с.
Пигарева Н.Н. Диагностика азотного питания растений на мерзлот- ных почвах Бурятии // Агрохимия. – 1999. – №3. – С. 21-25.
Пигарева Н.Н. Агрохимия пахотнопригодных почв криолитзоны За- байкалья: автореф. дис. … д-ра биол. наук. – Улан-Удэ, 2003. – 49 с.
Рекомендации по диагностике азотного питания полевых культур и применению азотных удобрений в Сибири. – Новосибирск, 1983. – 30 с.
Славнина Т.П. Азот в почвах элювиального ряда. – Томск: ТГУ. – 1978. – 392 с.
Хавкин Э.Е. Новое в диагностике азотного питания сельскохозяйст- венных культур. – М.: ВНИИТЭИагропром, 1987. – 60 с.
Черепанов Г.Г. Определение потребности в азотных удобрениях на основе агрохимических методов. – М.: ВНИИТЭИИСХ, 1985. – 53 с.
Черненок В.Г. Теоретические основы оптимизации и диагностики минерального питания зерновых культур в сухостепной зоне Северного Ка- захстана: дис. … д-ра с.- х. наук в форме науч. доклада. – Омск, 1993. – 56 с.
Чуб М.П. Оптимизация минерального питания культур и система удобрений в севооборотах на чернозёмах и тёмно-каштановых почвах за- сушливого Поволжья: автореф. дис. … д-ра с.-х. наук. – М., 1989. – 48 с.
Чуканов В.И. Определение потребности яровой пшеницы и кукурузы в азотных удобрениях на серых лесных почвах Новосибирской области: ав- тореф. дис. … канд. с.-х. наук. – Иркутск, 1971. – 25 с.
Шафран С.А. Диагностика азотного питания озимых зерновых куль- тур в Нечернозёмной зоне// Агрохимия. – 1996. № 7.– С.10-21.
Шафран С.А. Диагностика питания зерновых культур и определение потребности в азотных удобрениях. – М.: РАСХН, 2000. – 66 с.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 3
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОЧВЕННОЙ ДИАГНОСТИКИ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР В АГРОЦЕНОЗАХ 6
Почвенно-агрохимическое районирование региона 6
Объекты и методы проведения исследований 9
Сравнительная оценка методов диагностики азотного
питания растений 10
Особенности режима соединений минерального азота в почвах 13
АГРОХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПРОГНОЗА ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР НИТРАТНЫМ АЗОТОМ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТРЕБНОСТИ В АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЯХ 19
ПРИМЕНЕНИЕ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ
НА ОСНОВЕ ПОЧВЕННОЙ ДИАГНОСТИКИ 29
АГРОТЕХНИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР АЗОТОМ 34
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ
В СИБИРСКОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ 40
Заключение 42
Литература 43
////////////////////////////