Азотные удобрения и их роль в повышении урожайности сельскохозяйственных культур на каштановых почвах

Каштановые почвы Бурятии  очень своеобразны по морфологическому облику. Они отличаются небольшой  мощностью профиля в целом, и  гумусового горизонта, в частности. Для них характерно резкое изменение  гумусовой окраски по профилю, верхняя часть гумусового горизонта отличается наибольшим скоплением корней .

Карбонатный горизонт имеет  резко выраженную границу, нижняя же граница его расплывчатая, языковатая. Карбонаты выделяются в мучнистой  форме. Щебнистость и легкий гранулометрический состав почвообразующих пород, периодически промывной водный режим обусловливает отсутствие в профиле каштановых почв легкорастворимых солей, гипса и признаков солонцеватости.

Каштановые почвы Бурятии  имеют легкосуглинистый, супесчаный и песчаный гранулометрический состав. Распределение фракций по профилю неоднородно, что связано с неоднородностью гранулометрического состава почвообразующих пород. Обращает на себя внимание высокое содержание крупных фракций (1,0- 0,01мм), количество которых часто превышает 60%. Содержание илистой фракции невысокое (10-15%), при этом наблюдается сравнительно равномерное ее распределение по всему профилю.

Характерной особенностью почв является часто встречающаяся  двучленность профиля, отличающаяся мелкощебнистым супесчанным или легкосуглинистым делювием верхней части профиля и щебнистым элювием коренных пород нижних горизонтов, скелетность которых достигает 35-40%, а иногда превышает 50%.

Щебнистость и легкий гранулометрический состав определяют основные водно-физические свойства каштановых почв. Из данных таблицы 4 видно, что плотность (удельная масса) по профилю изменяется мало и колеблется в пределах 2,40-2,76г/куб.см. Более резко изменяется величина плотности сложения (объемной массы), возрастающая от 1,24-1,41г/куб.см в гумусовом горизонте, до 1,44-1,46г/куб.см в нижней части профиля. По величине порозности почвы Бурятии мало отличаются от таковых почв Европейской части России (Антипов-Каратаев И.Н.,1939; Яровенко А.Т.,1965 и другие).

Описываемые почвы обладают большой водопроницаемостью, малой водоудерживающей способностью, что объясняется их гранулометрическим составом и большой порозностью. Характерной особенностью отличающей их от европейских каштановых почв, является низкая полевая влагоемкость, которая в гумусовом горизонте не превышает 13-18% от полной влагоемкости. Запасы доступной для растений влаги в корнеобитаемом слое незначительны. Летние осадки быстро просачиваются в нижние горизонты, что обусловлено легким гранулометрическим составом и щебнистостью почв. Все это приводит к тому, что продуктивность их очень невелика, поэтому главной задачей в разработке агротехнических мероприятий являются приемы по сохранению и накоплению влаги.

Валовой состав каштановых почв приведен в таблице 5. Из нее  видно, что почвы разнообразны по валовому составу, это связано с разнообразием минералогического и гранулометрического состава почвообразующих пород. Обращает на себя внимание сравнительно небольшое количество кремнезема, колеблющееся в пределах 62-68% и относительно большое содержание кальция, доля которого варьирует от 0,9 до 6,2%. Следует отметить значительное содержание по всему профилю почв Р2O5; K2O; Na2O.

Агрохимические свойства каштановых почв характеризуют данные, представленные в таблице 6. Из них  видно, что верхние горизонты почвы имеют близкую к нейтральной и нейтральную, а нижние – слабощелочную и щелочную реакции. В составе обменных катионов преобладают кальций и магний, причем на долю кальция приходится 70-80 % от ЕКО, емкость поглощения невысокая, в верхней части профиля она колеблется от 15,2до 20,1мг экв/100г почвы. Причиной небольшой величины емкости катионного обмена является легкий гранулометрический состав, низкое содержание гумуса. Его количество в верхней части профиля составляет 1,3 –3,0%. В соответствии с низким содержанием гумуса находится и количество

Таблица 1- Водно-физические свойства каштановых почв

Таблица 2- Валовой химический состав каштановых почв

Таблица 3- Агрохимические свойства каштановых почв

азота, содержание которого в гумусовом горизонте не превышает 0,21%. Характерной чертой этих почв является четко выраженный карбонатный профиль. Как видно из таблицы 6 верхние  горизонты не содержат карбонатов, максимум их обнаруживается на глубине 60-70мм, где количество их в ряде случаев достигает 15-17%, вниз по профилю содержание карбонатов кальция уменьшается.

Особенности гидротермического  режима каштановых почв отражаются и  на составе микрофлоры. Их специфику определяет относительно высокая численность актиномицетов и бактерий, растущих на МПА, и незначительное содержание бактерий, ассимилирующих минеральный азот. В период выпадения дождей ( июль- август) количество микроорганизмов возрастает в 10-15 раз. Увеличение содержания актиномицетов сопровождается возрастанием численности бактерий, усваивающих минеральный азот и олигонитрофилов. Каштановые почвы, особенно пахотные, отличаются значительной биогенностью ( таб.7) .

Таблица 4- Биогенность каштановых почв в слое 0-20 см (Нимаева С.Ш. и другие,1975)

3.2. Влияние азотных удобрений  на урожай и качество сельскохозяйственных культур на каштановых почвах Бурятии

Условия питания культурных растений наряду с их сортовыми особенностями  имеют решающее значение в повышении урожая и улучшения его качества. Особенно существенную роль в формировании урожая играет азот. Уже в первых опытах с удобрениями в Сибири с учетом влияния азотных удобрений на качество урожая был подтвержден давно установленный в европейских регионах страны факт существенного увеличения урожая зерновых культур, повышение белковости зерна пшеницы и содержания в нем клейковины (Синягин И.И., 1979). Исследованиями И.И.Синягина доказано, что увеличение белка в зерне пшеницы под влиянием удобрений отмечено по всем предшественникам, в том числе по чистому пару, который, как известно, относительно богат усвояемым азотом. Существенно повысилось на фоне удобрений и содержание клейковины в зерне. Следует, однако, заметить, что в связи с метеорологическими условиями увеличение содержание белка в зерне под влиянием удобрений не имеет вполне устойчивого характера.

Опыты, проведенные с  пшеницей сорта Онохойская 4 (Лапухин  Т.П., АникстД.М., КореньковД.А.,1977; Ревенский  В.А., 1985) свидетельствуют об отсутствии положительного влияния фосфорных  и калийных удобрений на содержание белка и клейковины в зерне  пшеницы. Однако внесение уже небольшой нормы азота (N30) вызывает повышение содержания белка в зерне на 1,5% , а при норме N90 – содержание белка повышается на 3,5-4 % (таблица 1). По качеству зерна это уже совсем не та пшеница, которая была получена на делянках без азотных удобрений. Очень существенно выросла и содержание клейковины.