THE CONTENT OF NITRATE NITROGEN IN THE STEAM FIELD AT VARIOUS SYSTEMS OF PROCESSING OF THE SOIL

Лапшинов Н.А.¹, Пакуль А.Л.², Божанова Г.В.³, Пакуль В.Н.⁴

^1,4 Доктор сельскохозяйственных наук, ^2,3 научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Кемеровский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»

СОДЕРЖАНИЕ НИТРАТНОГО АЗОТА В ПАРОВОМ ПОЛЕ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ  СИСТЕМАХ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

Аннотация

В статье представлены результаты научно-исследовательской работы по изучению влияния системы обработки почвы, предшественника и влагообеспеченности на содержание нитратного азота в зернопаровом севообороте с использованием сидеральных культур.  Установлена тесная зависимость между гидротермическим коэффициентом и содержанием нитратного азота в почве при различных системах обработки в летне-осенний период, отмечено положительное влияние использования сидеральных культур – рапс, донник.

Ключевые слова: нитратный азот, система обработки почвы, чистый пар, сидеральный пар, влагообеспеченность.

Lapshinov N.A.¹, Pakul  A.L.², Bozhanova  G.V.³, Pakul V.N.⁴

^1,4 PhD in Agriculture, ^2,3 scientific employee, Kemerovo Research Institute of Agriculture

THE CONTENT OF NITRATE NITROGEN IN THE STEAM FIELD AT VARIOUS SYSTEMS OF PROCESSING OF THE SOIL

Abstract

Results of research work on studying of influence of system of processing of the soil, the predecessor and moisture security on the content of nitrate nitrogen in a zernoparovy crop rotation with use the sideralnykh of cultures are presented in article. Close dependence between hydrothermal coefficient and the content of nitrate nitrogen in the soil at various systems of processing during the aestivo-autumnal period is established, positive influence of use the sideralnykh of cultures – a colza, the tributary is noted.

Keywords: nitrate nitrogen, system of processing of the soil, pure steam, sideralny steam, moisture security.

 

Известно, что в формировании почвенного плодородия и питании растений азоту принадлежит важнейшая роль. Потребность растений в азоте удовлетворяется в основном за счет почвенных запасов (Бровкин В.И.,  1976) [1].

Питание растений на ранних этапах роста и развития обеспечивается по преимуществу запасами нитратного азота. Последующее накопление нитратов в процессе нитрификации во время вегетации служит дополнительным источником питания растений, но не возмещает недостатка азота, если таковой наблюдается в начале вегетации полевых культур. Недостаток азота в начальный период роста резко отрицательно сказывается на всём дальнейшем росте растений. Содержание и запасы нитратного азота в почве зависят от многих факторов – типа почв, количества осадков, температурного режима, предшествующей культуры, способов обработки почвы (Кочергин, 1972) [2]. Наибольшее содержание нитратного азота накапливается в паровых полях (до 140-160 кг/га), что в 2,4 раза превышает его запасы после зернового предшественника (Неклюдов А.Ф., 1990) [3].

Исследованиями Храмцова И.Ф., Юшкевича Л.В. установлено, что содержание нитратного азота и его распределение по профилю почвы во многом определяется приёмами обработки парового поля. При отвальной технологии подготовки пара содержание нитратного азота выше, чем при снижении глубины обработки, но в обоих случаях   оно находится в градации высокой и очень высокой обеспеченности (Храмцов И.Ф., Юшкевич Л.В, 2013) [4].

Цель  исследований – установить влияние системы обработки почвы на содержание нитратного азота  в паровом поле.

Исследования проведены в 2011-2013 гг. в зернопаровом севообороте длительного стационара ФГБНУ «Кемеровский НИИСХ».   Изучалось четыре системы обработки почвы: отвальная глубокая, комбинированная глубокая, комбинированная минимальная, отвальная мульчирующая по предшественникам чистый и сидеральный пар. В качестве сидеральной культуры использовались донник и рапс.

 

Таблица 1 - Системы обработки почвы в паровых поля

 

Метеорологические условия в годы исследований имели различия, по влагообеспеченности характеризовались от засушливого (2012 г.) до наиболее благоприятного (2013 г.).  Выявлена положительная взаимосвязь между содержанием нитратного азота в почве и влагообеспеченностью за весенне-летний период. По предшественнику чистый пар установлена тесная взаимосвязь между влагообеспеченностью в июне и содержанием нитратного азота в почве при всех системах обработки почвы, r= 0,9235-0,9991*, в июле данная взаимосвязь снижается, оставаясь наиболее высокой только при отвальной глубокой обработке (таблица 2).

Таблица 2 - Взаимосвязь между содержанием нитратного азота в почве и влагообеспеченностью, 2011-2013 гг.

 *здесь и далее по тексту выше порога достоверности  

Ранее исследования показали, что наибольшая биологическая активность почвы по предшественнику чистый пар отмечается в июне, то есть при разложении органического вещества содержание нитратного азота увеличивается, поэтому выше указанная взаимосвязь в этот период наиболее высока (Терещенко Н,Н., Лапшинов Н.А., Пакуль В.Н., Березин В.Ю., 2011) [5].

По предшественнику сидеральный пар рапс также влагообеспеченность в июне оказала положительное влияние на содержание нитратного азота в почве при всех изучаемых системах обработки, r= 0,7970-0,9956.

В поле сидерального пара с использованием донника, при наличии на поверхности сидеральной массы  при отвальной мульчирующей системе обработке, гидротермический коэффициент в июне и июле, характеризующий влагообеспеченность,  имеет  отрицательную взаимосвязь с содержанием нитратного азота в почве, r= - 0,4808 …- 0,9963, процессы разложения органического вещества проходили здесь наиболее интенсивно в августе, r= 0,8722.

В июле влагообеспеченность в различной степени оказала влияние на содержание нитратного азота в почве, достоверная взаимосвязь выявлена при комбинированной минимальной системе обработки по предшественнику сидеральный пар донник, r= 0,9998*.

При значительном количестве осадков в августе, ГТК= 1,3-1,6  по изучаемым предшественникам и при всех системах обработки  (кроме отвальной мульчирующей по предшественнику сидеральный пар – донник), наличие влаги оказало отрицательное влияние на содержание нитратного азота в почве, r= - 0,6827…- 0,9903.

Большое значение в сохранении плодородия почв приобретает биологизация систем удобрений и, в частности, использование сидеральных культур. Они обогащают почву органическим веществом, азотом и другими элементами питания, не требуют затрат на перевозку, снижают засорённость полей, повышают продуктивность агроценозов, улучшая качество продукции (Красницкий В.М., Рендов , 2005; Яшутин Н.В., Дробышев А.П. и др., 2008; Лошаков и др., 2009) [6, 7, 8].

При использовании сидеральных культур (донник, рапс) в зернопаровом севообороте содержание нитратного азота в осенний период зависело как от системы  обработки почвы, так и предшественника, доля влияния от взаимодействия факторов составила 15,4%. Взаимодействие факторов система обработки почвы и среда (условия года) в меньшей степени определяли содержание нитратного азота – 6,7%, наибольшее влияние на его содержание оказали условия влагообеспеченности и температурного режима в исследуемые годы – 50,7%.    

Наиболее высокое содержание нитратного азота в среднем за 2011-2013 гг. в осенний период отмечено по предшественнику сидеральный пар  – рапс при отвальной глубокой системе обработки почвы – 21,3 мг/кг почвы, что превышает показатели по чистому пару на 43,4%. Превышение сохраняется по данному предшественнику и при комбинированной глубокой системе обработки почвы, на 23,1% (таблица 3).  

Таблица 3 – Содержание нитратного азота в почве в зернопаровом севообороте, 2011-2013 гг.

 

При комбинированной минимальной системе обработки почвы преимущество по содержанию нитратного азота в осенний период имеют предшественники сидеральный пар – донник и чистый пар, 21,0 и 26,6 мг/кг почвы соответственно.  Отвальная мульчирующая система обработки почвы обеспечила высокое содержание нитратного азота по предшественнику сидеральный пар – донник, 22,7 мг/кг почвы.

Таким образом, фактор – среда (условия года) оказал значительное влияние на содержание нитратного азота в почве – 50,7%,  установлена тесная взаимосвязь между его содержанием и гидротермическим коэффициентом  в июне при отвальной глубокой, комбинированной глубокой, комбинированной минимальной, мульчирующей минимальной, отвальной мульчирующей системах обработки почвы по предшественникам сидеральный пар рапс и чистый пар, r = 0,7970-0,9991*. По предшественнику сидеральный пар донник влагообеспеченность в июле оказала значительное влияние на содержание нитратного азота в почве при комбинированной минимальной системе обработки почвы, r = 0,9998* и в августе при отвальной мульчирующей, r = 0,8722.  Выявлено влияние от взаимодействия двух факторов – система обработки почвы и предшественник на содержание нитратного азота в почве, 15,4%.

При использовании в  севообороте сидеральных культур увеличивается содержание нитратного азота в почве, по рапсу при комбинированной и отвальной глубоких обработках почвы в сравнении с чистым паром на 23,1 и 43,4%, по доннику при отвальной мульчирующей в 1,8 раза.

Литература

1. Бровкин В.И. К вопросу определения потребности культур в элементах питания при систематическом внесении удобрений // Агрохимия. – 1976. – №7. – С. 126-128.
2. Кочергин А.Е. Режим подвижных форм азота в чернозёмах Западной Сибири и эффективность минеральных удобрений / Результаты исследования почв, питания растений и применения удобрений в условиях Северного Казахстана. Целиноград. – ЦСХИ. – 1972. – Т.7. – Вып. 2. – С. 121-123
3. Неклюдов А.Ф. Севооборот – основа урожая. Омск: Зап.-Сиб.изд-во. –1990. – 128 с.
4. Храмцов И.Ф., Юшкевич Л.В. Ресурсы парового поля в лесостепи Западной Сибири. Омск, – 2013. – С. 80.
5. Терещенко Н.Н., Лапшинов Н.А., Пакуль В.Н., Березин В.Ю. Микробиологические процессы в ризосфере при различных обработках почвы / Достижения науки и техники АПК. 2011. – № 12. – С. 12-15.
6. Красницкий В.М.,  Рендов H.A.  Плодородие лугово-чернозёмной почвы при использовании донникового пара  // Плодородие. 2005. – № 5. – С.6.
7. Яшутин Н.В., Дробышев А.П., Хоменко А.И.  Биоземледелие. Научные основы, инновационные технологии и машины. - Барнаул: Изд-во АГАУ. –  2008. – 191 с.
8. Лошаков В.Г., Синих Ю.Н., Солдатова С.А. Пожнивная сидерация как фактор биологизации земледелия // Ресурсосберегающее земледелие на рубеже XXI века: Сб. мат. III Междунар. науч.- практ. конф. М., 2009. – С. 138-144.

References

1. Brovkin V. I. To a question of definition of need of cultures for batteries at systematic application of fertilizers//Agrochemistry. – 1976. – No. 7. – Page 126-128.
2. Kochergin A.E. Rezhim of mobile forms of nitrogen in chernozems of Western Siberia and efficiency of mineral fertilizers / Results of research of soils, food of plants and use of fertilizers in the conditions of Northern Kazakhstan. Tselinograd. – TsSHI. – 1972. – T.7. – Vyp. 2. – Page 121-123.
3. Neklyudov A.F. Sevooborot – a crop basis. Omsk: Zap. - Sib.izd-vo. –1990. – 128th page.
4. Hramtsov I.F., Yushkevich L.V. Resources of a steam field in the forest-steppe of Western Siberia. Omsk, – 2013. – Page 80.
5. Tereshchenko N. N., Lapshinov N. A., Pakul V. N., Berezin V. Yu. Microbiological processes in a rizosfer at various processings of a soil / Achievement of science and technology of agrarian and industrial complex. 2011. – No. 12. – Page 12-15.
6. Krasnitsky V. M., Rendov H.A. Fertility of the meadow and chernozem soil when using donnikovy steam//Fertility. 2005. – No. 5. – Page 6.
7. Yashutin N. V., Drobyshev A.P., Homenko A.I. Bioagriculture. Scientific bases, innovative technologies and cars. - Barnaul: Publishing house of AGAU. – 2008. – 191 pages.
8. Lochakov V.G., Sinih Yu.N., Soldatov S. A. Pozhnivnaya a sideration as an agriculture biologization factor//Resource-saving agriculture at a turn of the XXI century: Mat. of III International scientific-practical conference. M, 2009. – Page 138-144.