Статья: Миграция и баланс азота в дерново-подзолистых почвах при разных уровнях применения азотных удобрений

В годы исследований не наблюдалось превышения ПДК нитратов (45 мг/л) и аммония (2,5 мг/л) в лизиметрических водах [32].

Потери химических элементов (кг/га) из почв с нисходящими токами влаги являются одной из расходных статей баланса, и имеют практическое значение в расчетах доз минеральных удобрений при возделывании сельскохозяйственных культур.

Потери нитратного азота с лизиметрическими водами различались в зависимости от гранулометрического состава почв и доз применяемых азотных удобрений. В период исследований потери нитратного азота с лизиметрическими водами составляли: из дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы за 2002-2003 гг. 0,02-3,08 кг/га, 2003-2004 гг. - 5,65-18,60 и 2004-2005 гг. - 6,90-16,85 кг/га; соответственно из супесчаной - 17,45-44,40, 19,60-38,50 и 11,53-15,07 кг/га в зависимости от вариантов опыта (табл. 10).

Таблица 10. Потери N-NО3 при выщелачивании из дерново-подзолистых почв, кг/га

Повышение вносимой дозы минерального азота в 1,5 раза (с 63 до 93 кг/га д. в.) увеличило потери N-NO3- с инфильтратом, в среднем за звено севооборота: на дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы на 66,8 %, на рыхлосупесчаной - на 49,3 %.

В течение года наибольшие потери нитратного азота во всех исследуемых почвах происходят в ранневесенний период снеготаяния. Внесение органических удобрений (весна 2003 г.) не сказалось на количественных потерях нитратного азота с инфильтратом.

Потери аммонийного азота (N-NH4+) с инфильтратом, по сравнению с N-NO3-, в почвах разного гранулометрического состава незначительны. например, в дерново-подзолистой легкосуглинистой почве они достигают 0,35 кг/га или 5,8 % от общего азота, в дерново-подзолистой рыхлосупесчаной - 0,94 кг/га или 3,0 %.

Для оценки тесноты связи между количеством профильтровавшихся осадков через слой почвы 1,0-1,5 м, и потерями нитратного азота с инфильтратом в различные периоды года использовался корреляционный анализ (коэффициент корреляции - r и коэффициент детерминации - dyx)

Коэффициент корреляции между количеством потерь (кг/га) нитратного азота при выщелачивании и количеством лизиметрических вод находится в пределах от 0,75 до 0,94, а коэффициент детерминации - в пределах от 57 до 89 %, что свидетельствует о сильной их взаимосвязи (табл. 11).

Таблица 11. Коэффициент корреляции потерь нитратного азота к количеству профильтровавшихся осадков

Полученные данные свидетельствуют, что потери азота (сумма N-NO3- + NNH4+) из дерново-подзолистой рыхлосупесчаной почвы (1,0-1,5 м) значительно больше (в 2,15 раз) поступления его с атмосферными осадками. нитратная форма азота очень подвижная и потери ее при выщелачивании превышают приход с атмосферными осадками на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве в 2,1, а на рыхлосупесчаной почве - в 4,9 раза. В то же время выщелачивание ионов NH4+ существенно ниже на обеих почвах (0,35 и 0,94 кг/га) по сравнению с поступлением с осадками (12,1 кг/га), что указывает на преобладающее их поглощение почвой (табл. 12).

Таблица 12. Поступление N-NO3- и N-NH4+ с атмосферными осадками и их потери при выщелачивании, кг/га

Среднегодовая продуктивность звена севооборота (гречиха-картофель-просо) в опыте в вариантах с внесением N63-93P45K95 составила (в среднем за три года) на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве 70,7-72,1 ц/га к. ед., на рыхлосупесчаной - 57,0-60,2 ц/га к. ед. (табл. 13).

Известно, что показатели баланса элементов питания, как система расчетов количественного поступления и расхода их в процессе питания растений за определенный промежуток времени, является важной агрохимической характеристикой и критерием оценки биологического качества сельскохозяйственной продукции, а также достаточно объективно прогнозируют уровень загрязнения окружающей среды.

Таблица 13.Продуктивность звена севооборота в лизиметрическом опыте, 2002-2004 гг.

Важнейший показатель баланса - это его интенсивность, т. е. соотношение приходной части к расходной и выраженной в %. Оптимальный вариант баланса - это полное равновесие. Дефицитный баланс элементов питания, т. е. превышение расхода над приходом для состояния почвенного плодородия совершенно нежелателен. Соответственно, положительный баланс должен быть умеренным и регулируемым, поскольку это сопряжено с дополнительными материальноэнергетическими издержками. Состояние баланса элементов питания отражает тенденции изменения плодородия почв и характеризует возможность повышения продуктивности земель. на современном уровне сельскохозяйственного производства рекомендуется поддерживать интенсивность баланса азота на пахотных почвах в пределах 100-120 % [33].

Расчет статей прихода и расхода азота (в среднем за три года по 2-м исследуемым почвам) в варианте с внесением полного минерального (N63P45K95) и органического удобрения (20 т/га ОУ - среднегодовая доза органических удобрений в звене севооборота) показывает, что на долю прихода азота с органическими удобрениями приходилось 88 кг/га (47,5 %) от общей суммы его поступления, с минеральными удобрениями - 63 кг/га (34)%, с атмосферными осадками - 21,1 кг/га (11,4 %), от биологической фиксации - 10,0 (5 %) и с семенами - 3,0 кг/га (1,6 %).

Доля статей расхода азота составила: вынос с урожаем сельскохозяйственных культур звена севооборота - 113,3 кг/га (или 68,3 %), потери от выщелачивания - 14,8 кг/га (8,9 %) и газообразные потери - 37,8 кг/га (22,8 %).

Анализ данных баланса азота в 2002-2003 гг. показал, что интенсивность баланса в вариантах с полной дозой удобрений (вар. 3-4), находилась в пределах: на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве от 133 до 160 %, на рыхлосупесчаной - 124-133 %, соответственно в 2003-2004 гг. - 177-165 и 191-185 и 20042005 гг. - 62-62 и 64-75 % (табл. 14).

Таблица 14. Интенсивность баланса азота в дерново-подзолистых почвах разного гранулометрического состава, %

* Годы возделывания культур звена севооборота.

ВЫВОДЫ

1. С атмосферными осадками в среднем за год (2002-2005 гг.) поступало: общего азота - 21,1 кг/га, в том числе N-NO3- - 9,0, N-NH4+ - 12,1 кг/га. Процент профильтровавшихся атмосферных осадков через слой 1,0-1,5 м дерново-подзолистых почв зависит от их гранулометрического состава и количества выпавших атмосферных осадков: в дерново-подзолистой легкосуглинистой почве его величина составляла в засушливый год 2,7 %, в оптимальный по увлажнению - 20,5 %; в рыхлосупесчаной - 29,2 и 32,5 % соответственно.

2. Потери азота при выщелачивании определяются гранулометрическим составом почв, количеством выпавших и профильтровавшихся атмосферных осадков и дозами вносимых азотных удобрений, в частности из дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы ежегодно выщелачивалось: N-NH4+ - до 0,35 кг/га, N-NO3- - 0,02-18,6 кг/га, из супесчаной - N-NH4+ - до 0,94 кг/га, N-NO3- - 11,53-44,4 кг/га.

3. Увеличение дозы внесения азота с 63 до 93 кг/га д. в. повышало потери нитратного азота при выщелачивании с инфильтрационными водами из дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы на 66,8 %; из рыхлосупесчаной - на 49,3 %.

ЛИТЕРАТУРА

1. Computer model for managing salin water for irrigatoin and crop growth: Preliminari testing with lysimeter data [Text] / A. Majeed [et al]. - Agricul. Water Manag, 1994. - №4. - P. 239-251.

2. Wuetal, L. Numerical and field evaluation of soil water sampled by suction lysimeters / L. Wuetal. - Journal of Envir Qual, 1995. - №1. - P.147-152.

3. Безлюдный, н. н. Потери азота на дерново-подзолистых почвах Белоруской ССР и способы их сокращения / н. н. Безлюдный, Т. н. Малец, В. М. Ковтун - Агрохимия. - 1986. - №11. - С. 3-8.

4. Безлюдный, н. н. Миграция азота в профиле дерново-подзолистых почв БССР / н. н. Безлюдный, Т. н. Денисов, А. К. Петрович / Агрохимия. - 1982. - №6. - С. 12-18.

5. Семененко, н. н. Запасы и распределение азота в дерново-подзолистых автоморфных и полугидроморфных почвах Белорусской ССР / н. н. Семененко // Докл. ВАСХнИЛ. - 1981. - №11. - С. 16-18.

6. Панников, В. Д. Лизиметрия - эффективный метод агрохимических исследований / В. Д. Паников. - Сельское хозяйство за рубежом. - 1980. - N8. - C. 2-13.

7. Шишов, Л. Л. Лизиметры в почвенных исследованиях / Л. Л. шишов [и др.]; под ред. Л. Л. шишова. - М., 1998. - 264 с.

8. Кореньков, Д. А. Агрохимия азотных удобрений / Д. А. Кореньков. - М.: наука, 1976. - 184 с.

9. Семененко, н. н. Влияние способов применения азотных удобрений под картофель на песчаных почвах на баланс азота удобрений / н. н. Семененко // Современные проблемы использования почв и повышения эффективности удобрений: материалы Междунар. науч. -- практ. конф. - Горки, 2001. - Ч.2. - С. 160-162.

10. Смирнов, П. М. Вопросы агрохимии азота (в исследованиях с 15N) / П. М. Смирнов. - М., 1982. - 74 с.