Полученные нами результаты свидетельствуют о том, что изучаемые приёмы привели к изменению нитрификационной способности почвы. При этом наиболее заметное влияние оказали удобрения. Наиболее активно проходит процесс нитрификации в пахотном слое почвы (см. табл. 1).
При внесении минеральных удобрений нитрификация увеличилась в слое 0-30 см в
4, а в слое 30-50 см - в 1.7 раза. Нитрификационная способность почвы значительно повышалась при внесении навоза, что особенно выражено в варианте с внесением 16 т/га севооборотной площади. Причём активность возросла не только в обрабатываемом слое, но и в подпахотном. Так если в слое 0-30 см она в среднем увеличилась в 1.8 раза, то в подпахотном слое в 3.4 раза. Приемы обработки в этом случае мало влияли на нитрификационную способность почвы.
Совместное внесение минеральных удобрений и навоза в одинарных, двойных дозах и их комбинациях привело к ещё более значительному росту нитрификационной способности почвы. При одинарных дозах минеральных удобрений на фоне 8 и 16 т/га навоза нитрифика- ционная способность почвы в пахотном слое увеличилась в 1.9 раза, а в подпахотном в 4.3 раза. При внесении двойных доз минеральных удобрений количество нитратного азота после компостирования в слое 0-30 см в среднем увеличилось в 2 раза и в слое 30-50 см в 4.6 раза.
Таким образом, процесс нитрификации проходит более интенсивно в подпахотном слое почвы. Минеральная, органическая и особенно органо-минеральная системы удобрения позволяют увеличить данный показатель. Приемы обработки не оказывают влияния на активность бактерий, способных накапливать азот нитратов.
Наблюдения за содержанием нитратного азота в почве под озимой пшеницей в начале вегетации позволили выявить следующие особенности. Содержание данной формы азота в слое почвы 0-30 см по вариантам опыта было в основном низкое (менее 20 мг/кг почвы). Исключение составляет вариант совместного внесения навоза и минеральных удобрений в двойных дозах. На абсолютном контроле содержание нитратного азота в слое 0-30 см в начале вегетации колебалось в пределах 7.1-8.0 мг/кг и незначительно снижалось к уборке. С глубиной его количество уменьшалось. Это было выражено и в целом для слоя почвы 0-100 см (табл. 2).
Применение одинарной дозы минеральных удобрений увеличивало содержание нитратного азота в среднем по приемам обработки в слое 0-30 см до 10.4 мг/кг, а двойной дозы - до 13.8 мг/кг. Примерно такое же количество их обнаруживается и в слое почвы 50-100 см. Происходит миграция нитратов в нижние слои почвы.
При совместном внесении минеральных удобрений и навоза содержание нитратного азота возрастает в слое почвы 0-30 см, примерно в 1.5-2.5 раза, а в целом в метровом слое - в 3.2 раза. Кроме того, чётко прослеживается закономерность локализации основной части минерального азота (80-90%) в начале вегетации озимой пшеницы в слоях 0-30 и 50-100 см. Наибольшие значения доступной растениям формы азота отмечались по мелкой обработке почвы, наименьшие - по вспашке.
Таблица 2
| Внесено удобрений | Глубина почвы, см | Прием обработки почвы и срок определения (1 - в начале вегетации, 2 - перед уборкой) | ||||||
| навоз, т/га | минеральные, доза | вспашка | безотвальная | мелкая | ||||
| 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | |||
| 0 | 0 | 0-30 | 8.0 | 7.1 | 7.5 | 6.8 | 7.1 | 6.5 |
| 30-50 | 6.0 | 3.6 | 5.7 | 5.1 | 5.4 | 4.0 | ||
| 50-100 | 6.8 | 2.7 | 6.5 | 3.9 | 5.7 | 2.7 | ||
| 0-100 | 7.0 | 4.5 | 5.3 | 6.3 | 6.1 | 4.4 | ||
| 1 | 0-30 | 11.4 | 10.5 | 10.7 | 9.0 | 12.4 | 11.3 | |
| 30-50 | 6.7 | 5.1 | 7.2 | 7.6 | 6.6 | 9.3 | ||
| 50-100 | 11-3 | 4.4 | 10.0 | 11.3 | 9.1 | 10.2 | ||
| 0-100 | 10.4 | 6.7 | 9.7 | 9.3 | 9.6 | 10.3 | ||
| 2 | 0-30 | 13.2 | 19.5 | 12.4 | 12.6 | 12.0 | 12.9 | |
| 30-50 | 8.8 | 6.3 | 8.5 | 7.6 | 8.0 | 10.2 | ||
| 50-100 | 16.2 | 5.2 | 16.9 | 15.1 | 14.3 | 11.7 | ||
| 0-100 | 13.8 | 10.3 | 13.9 | 11.8 | 13.4 | 13.2 | ||
| 8 | 0 | 0-30 | 9.0 | 7.6 | 8.4 | 8.9 | 8.7 | 9.3 |
| 30-50 | 6.6 | 3.1 | 6.8 | 5.3 | 6.9 | 7.1 | ||
| 50-100 | 7.5 | 2.8 | 7.4 | 4.2 | 6.8 | 3.2 | ||
| 0-100 | 7.8 | 4.5 | 7.6 | 6.1 | 7.4 | 7.5 | ||
| 1 | 0-30 | 11.4 | 11.0 | 10.9 | 11.2 | 12.5 | 11.2 | |
| 30-50 | 8.9 | 5.5 | 8.6 | 6.3 | 8.0 | 8.9 | ||
| 50-100 | 13.9 | 7.6 | 12.5 | 7.8 | 9.3 | 10.1 | ||
| 0-100 | 12.2 | 8.0 | 11.2 | 8.4 | 9.4 | 10.0 | ||
| 2 | 0-30 | 17.9 | 18.6 | 16.3 | 13.9 | 18.6 | 17.2 | |
| 30-50 | 11.9 | 13.9 | 10.8 | 12.1 | 9.6 | 14.0 | ||
| 50-100 | 14.4 | 10.7 | 13.0 | 13.5 | 12.3 | 14.0 | ||
| 0-100 | 15.0 | 14.4 | 13.6 | 13.2 | 13.7 | 15.0 | ||
| 16 | 0 | 0-30 | 9.0 | 10.7 | 9.3 | 8.9 | 9.8 | 11.2 |
| 30-50 | 7.4 | 7.8 | 8.6 | 5.3 | 7.9 | 6.5 | ||
| 50-100 | 8.6 | 4.9 | 8.2 | 4.2 | 8.6 | 4.0 | ||
| 0-100 | 8.5 | 7.8 | 8.7 | 6.1 | 8.8 | 7.2 | ||
| 1 | 0-30 | 16.8 | 17.7 | 15.3 | 14.4 | 17.5 | 17.0 | |
| 30-50 | 13.6 | 12.6 | 12.3 | 8.9 | 11.5 | 10.9 | ||
| 50-100 | 15.6 | 6.8 | 14.5 | 10.3 | 13.0 | 10.1 | ||
| 0-100 | 15.6 | 12.3 | 14.3 | 11.2 | 14.1 | 12.6 | ||
| 2 | 0-30 | 22.7 | 28.2 | 21.8 | 22.9 | 23.3 | 18.6 | |
| 30-50 | 13.8 | 19.1 | 14.1 | 19.3 | 13.3 | 15.2 | ||
| 50-100 | 17.9 | 12.3 | 16.5 | 17.0 | 14.3 | 13.3 | ||
| 0-100 | 18.5 | 19.7 | 17.6 | 19.7 | 16.8 | 15.7 | ||
Влияние приемов обработки и удобрений на содержание нитратного азота в посевах озимой пшеницы, мг/кг по завершении 4-ой ротации севооборота
Преимущество приемов рыхления почвы без оборота пласта в накоплении азота объяснимо тем, что растительные остатки предшествующей культуры (гороха) и удобрений заделываются в поверхностном слое почвы. В дальнейшем, за счёт большей интенсивности разложения фитомассы, содержание нитратов увеличивается. Вспашка обеспечивает более равномерное распределение растительных остатков по обрабатываемому слою и менее интенсивную их минерализацию.
Содержание нитратов к уборке озимой пшеницы выравнивалось по всем приемам основной обработки почвы и изменялось при внесении удобрений. Однако распределение их по слоям почвы по вспашке было более равномерным, в то время, как по безотвальной и мелкой обработкам наблюдалось увеличение в слое 0-10 см.
Нами определены коэффициенты парной корреляции между формами азота, показателями плодородия почвы, урожайностью и качеством зерна озимой пшеницы (табл. 3).
Таблица 3
Коэффициенты парной корреляции (r) между формами азота, показателями плодородия почвы, урожайностью и качеством зерна озимой пшеницы
| Запасы влаги в почве | Содержание в почве гумуса и подвижных элементов | Гидролитическая кислотность | Урожайность | Содержание в зерне | ||||||
| Показатели | гумуса | а р о с о ф | калия | а н и £ о р п | азота | а р о с о ф | калия | |||
| Азот общий | -0.96 | 0.23 | 0.86 | 0.72 | 0.04 | 0.59 | 0.45 | 0.45 | 0.11 | -0.39 |
| Нитрификационная способность | -0.59 | 0.43 | 0.70 | 0.57 | 0.26 | 0.49 | 0.27 | 0.28 | 0.71 | 0.21 |
| Азот гидролизуемый | -0.38 | 0.87 | 0.79 | 0.67 | 0.06 | 0.64 | 0.05 | 0.07 | 0.88 | 0.48 |
| Азот нитратов | -0.91 | 0.17 | 0.84 | 0.71 | -0.13 | 0.48 | 0.57 | 0.58 | 0.12 | -0.42 |
Так связь между запасами влаги в почве и содержанием форм азота обратная. С увеличением влажности почвы содержание форм азота снижается. Установлена сильная обратная связь между запасами влаги и такими формами азота, как общий и нитратный. Содержание щелочногидролизуемой формы азота в большей степени зависит от содержания в почве гумуса.
Установлена прямая связь между содержанием различных форм азота и содержанием подвижного фосфора и калия в почве. Связь между кислотностью почвы и общим азотом слабая. Накопление нитратного азота в почве приводит к подкислению почвы.
Связь между содержанием азота в почве и урожайностью озимой пшеницы средняя прямая. Это означает, что с увеличением содержания азота в почве повышается и урожай зерна. Установлена высокая корреляционная зависимость между урожайностью и содержанием в почве общего и гидролизуемого азота.
Азотный режим почвы оказывает влияние на качество зерна озимой пшеницы. Накопление общего и нитратного азота в почве приводит к повышению содержания протеина и азота, но снижает содержание калия в зерне. Содержание фосфора в зерне имеет сильную прямую связь с нитрификационной способностью почвы и содержанием гидролизуемого азота.