Влияние микроудобрения и ризоторфина на симбиотическую азотфиксацию козлятника и обогащение почвы биологическим азотом

В сумме за три года при совместной обработке семян ризоторфином и микроудобрением вынос общего азота с хозяйственным урожаем козлятника восточного составил 1166,7 кг, в том числе 850,6 кг – симбиотического, что в 1,5 (N_общ) и 1,9 (N_ф) раза больше контрольного и в 1,23 (N_общ) и 1,34 (N_ф) раза больше - фонового варианта (рис. 1).

Рис. 1. Вынос общего и биологического азота козлятником восточным

(в сумме за 3 года), кг/га

Примечания: НСР ₀₅: N_общ - 50,5 кг/га; N_биол – 50,2 кг/га; К_ф – 0,03

Как показали результаты исследований, большая часть общего азота в урожае козлятника восточного приходится на азот симбиотический (рис. 1, табл. 4). В среднем за три года доля биологического азота в контрольном варианте (без удобрений) составила 59% от общего (К_ф=0,59). При раздельном использовании ризоторфина и микроудобрения (на фоне Р₁₀₀К₁₄₀) доля биологического азота повышалась до 67-70% от общего его накоплении в растениях. При совместном использовании указанных препаратов коэффициент азотфиксации возрастал до 0,73, т.е. козлятник восточный в 5-м варианте накапливал симбиотически фиксированного азота в 1,23 раза больше по сравнению с контролем (без удобрений) и 1,08 раза по сравнению с фоном.

Зная содержание биологического азота в поукосно-корневых остатках, вынос общего азота с урожаем козлятника в сумме за три года и величину коэффициента азотфиксации, обогащение почвы биологическим азотом N_(биол) рассчитано по следующей формуле (Трепачёв, 1989):

N_(об) = N_(биол) - N_(в),

где N_(об) – обогащение почвы биологическим азотом, кг/га; N_(биол) - биологический азот поукосно-корневых остатков, кг/га; N_(в) – вынос азота с урожаем козлятника восточного за 3 года жизни, кг/га.

Влияние удобрений на поступление в почву биологического азота приведены в таблице 4.

Таблица 4

Влияние макро- микроудобрений и ризоторфина на поступление в почву биологического азота за 3 года жизни козлятника восточного

Применение фосфорно-калийных удобрений в дозе Р₁₀₀К₁₄₀ под основное внесение и К₁₀₀ в подкормку осенью 2-го года жизни, способствовало формированию более активного симбиотического аппарата, в результате чего в данном варианте складывался бездефицитный баланс по азоту (+ 6,56 кг/га N). Раздельная обработка семян ризоторфином и микроудобрением «Аквамикс-т» способствует обогащению почвы биологическим азотом (N_(об)) в размере 46,86 и 50,25 кг/га N соответственно. Наибольшее обогащение (167,51 кг N_(биол)/га) наблюдается при совместном использовании для обработки семян ризоторфина и микроудобрения «Аквамикс-т» (на фоне Р₁₀₀К₁₄₀).

Изменение биохимического состава козлятника восточного во многом зависело от применяемых в опыте удобрений (табл. 5).

Таблица 5

Химический состав сухого вещества козлятника в среднем за 2005-2007 гг.

Анализ химического состава сухого вещества козлятника показывает, что содержание кальция изменялось в зависимости от применяемых в опыте удобрений (табл. 6). Наибольшая его концентрация отмечалась в 1-й год жизни (2,54-2,98 %), а также во вторые укосы в 2006 и 2007 годах. В среднем за 3 года, наибольшее его содержание наблюдалось в контрольном и фоновом вариантах– от 1,41 до 1,47 % соответственно. При раздельной и совместной обработке семян ризоторфином и микроудобрением концентрация кальция снижается до 1,37–1,29 % сухого вещества, а калия – увеличивается от 1,80 % (в варианте с обработкой семян микроудобрением) до 1,87 % – при совместной инокуляции семян ризоторфином и обработке микроудобрением.

Содержание макро- и микроэлементов в сухом веществе козлятника восточного (в среднем за 2005–2007 гг.)

Содержание марганца и железа слабо изменяется по вариантам опыта и практически не зависит от вносимых удобрений.

Концентрация анализируемых микроэлементов в сухом веществе козлятника восточного не превышало ПДК.

Сравнение фактических данных минерального состава козлятника восточного с научно-обоснованными нормами кормления полновозрастных дойных коров живой массой 400–700 кг и суточным удоем от 10 до 40 кг при жирности 3,8–4,0 % показывает, что в сухом веществе всех вариантов достаточно кальция и калия, но не хватает фосфора. Из микроэлементов оптимальная концентрация в сухом веществе корма отмечена только для меди и марганца. Во всех вариантах содержание цинка и кобальта ниже того количества, которое требуется по норме. В то же время, железа накапливается выше нормы (табл. 6). Следует отметить, что содержание цинка находится ниже пороговой концентрации, а кобальта – в её пределах.

Затраты основных элементов питания на формирование 1 т сухого вещества козлятника восточного представлены в таблице 7.
Таблица 7

Хозяйственный вынос макро- и микроэлементов козлятником восточным на 1 т сухого вещества (в среднем за 2005–2007 гг.)

Соотношение азота, фосфора, калия и кальция в хозяйственном урожае опытных вариантов (№ 3-5) составляло соответственно 5,3–5,5; 1,0; 2,8–3,2; 2,9–3,0. На единицу фосфора растения в вар. № 5 потребили максимальное количество азота и калия, а в контрольном и фоновом вариантах – кальция

Как показали исследования, за счёт совместного применения ризоторфина и микроудобрения «Аквамикс-т» (вар. 5) дополнительный сбор сырого протеина по сравнению с фоном составил 1,4 т/га, а с вариантом № 3 (обработка ризоторфином) – 0,7 т/га (рис. 2). Применение микроудобрения без ризоторфина также обеспечило получение прибавки в размере 0,6 т/га по сравнению с фоном. Внесение фосфорно-калийных удобрений способствовало получению хотя и меньшей, но также существенной прибавки в сборе сырого протеина по сравнению с чистым контролем (вар. 1) – 1,1 т/га.

Наибольший сбор кормовых единиц в сумме за три года отмечается в 5 варианте. Прибавка к контролю и фону составила 5,6 и 3,1 т корм. ед./га соответственно. Общий сбор корм. ед. в 3 и 4 вариантах (где ризоторфин и микроудобрение применялись раздельно) был практически одинаковым и составил 20,6 и 20,5 т/га. Применение Р-К удобрений (вар. 2 - фон) обеспечило дополнительный сбор корм. ед. к контролю – 2,8 т корм. ед./га (рис. 2).

Рис. 2. Влияние удобрений на сбор сырого протеина, кормовых единиц (т/га) и выход обменной энергии (ОЭ, ГДж/га) в сумме за 3 года

Примечания: НСР ₀₅: СП - 0,3 т/га, корм. ед. – 1,0 т/га, ОЭ – 14,1 ГДж/га

За три года выращивания козлятника восточного (2005–2007 гг.) содержание гумуса, подвижного фосфора, суммы поглощённых оснований в пахотном слое почвы всех вариантов опыта оставалось практически на прежнем уровне (табл. 8). Степень насыщенности основаниями за время проведения полевого опыта также существенно не изменилась.

Перед закладкой опыта содержание обменного калия в почве было высоким (217 мг/кг почвы – 5-й класс обеспеченности). Несмотря на то, что в сумме за три года было внесено 240 кг K₂O/га, произошло снижение содержания в почве обменного калия на 11–24 мг/кг почвы (по Кирсанову). Это связано с отрицательным балансом калия (в сумме за 3 года): от – 365 кг K₂O /га во 2 варианте до -555-570 кг K₂O /га в 1-м (без удобрений) и 5-м вариантах.
Таблица 8

Влияние применения макро- микроудобрений и ризоторфина на изменение свойств и плодородия почвы опыта

В дальнейшем, для предотвращения обеднения почвы обменным калием необходимо предусмотреть внесение калийных удобрений в дозах, обеспечивающих бездефицитный баланс калия. Также при последующем использовании травостоев из козлятника восточного необходимо проводить поддерживающее известкование.