Лекция 11 — Почвенная диагностика питания растений

Принцип метода почвенной диагностики. Группировка почв по степени их обеспеченности подвижными формами элементов питания

Вопрос об использовании почвенных химических анализов с целью диагностики минерального питания растений изучался еще в 19 веке, но не утратил актуальности и в настоящее время. Сущность метода почвенной диагностики заключается в использовании данных химического анализа почв для прогнозирования отзывчивости сельскохозяйственных культур на удобрения. Особое место в нем занимают методы определения подвижных форм элементов в почве.

Известные отечественные ученые (А.Т. Кирсанов, 1935; Ф.В. Чириков, 1956; Б.П. Мачигин, 1963) предложили химические методы и градации обеспеченности почв различных типов элементами питания. Многие из них приняты стандартными и широко используются в практике. Наличие большого количества методов обусловлено огромным разнообразием почв на территории нашей страны. В пахотном слое дерново-подзолистых и серых лесных почв содержание доступных растениям фосфора и калия опре­деляют по методу Кирсанова. Растворителем при этом ме­тоде служит 0,2 н. раствор соляной кислоты. В чернозем­ных некарбонатных почвах подвижные формы фосфора и калия извлекают 0,5 н. раствором уксусной кислоты (метод Чирикова), в карбонатных почвах— по методу Мачигина (извлекают 1 %-ным раствором угле­кислого аммония) (табл. 1).

Таблица 1 — Методы определения подвижной фосфорной кислоты в почвах

Определение нитратного азота чаще всего проводят по Грандваль-Ляжу.

В таблицах 2 и 3 представлена группировка почв по содержанию подвижного фосфора и обменного калия, применительно к зерновым культурам. Для пропашных культур данные сдвигают на одну группу вниз, для овощных – на две. Например, среднее содержание фосфора для овощных культур по методу Чирикова составляет от 150 до 200 мг/кг почвы. Учитывая эту группировку и используя результаты анализа почвы, выполненного соответствующим методом, можно установить потребность растений в фосфорных и калийных удобрениях.

Таблица 2 — Группировка почв по содержанию Р₂О₅, мг/кг почвы

Таблица 3 — Группировка почв по содержанию К₂О, мг/кг почвы

Овощные и плодовые культуры в Омском Прииртышье выращивают в основном на черноземных и лугово-черноземных почвах. Эти почвы сравнительно обеспечены валовыми запасами элементов питания, которые, однако находятся в труднодоступной для растений форме. Из подвижных форм элементов питания в первом минимуме находится фосфор, во втором – азот. Доступным калием большинство почв обеспечено хорошо.

Агрохимическая служба (ФГУ ПИЦАС «Омский») рекомендует для овощных культур и картофеля, выращиваемых на черноземных почвах Омской области, группировку почв по содержанию элементов питания, приведенную в табл. 4.

Таблица 4 — Группировка почв по содержанию элементов питания, мг/кг *

*нитратный азот по Грандваль-Ляжу; подвижный фосфор и обменный калий – по Чирикову.

Из данных таблицы следует, что чем выше содержание в почве питательных элементов, тем менее эффективны удобрения.

В разработке химического метода почвенной диагностики особо важен строгий учет биологических особенностей питания сельскохозяйственных культур в связи с фактически сложившимся питательным балансом почвы. Многолетние данные, полученные сотрудниками кафедры агрохимии ОмГАУ, свидетельствуют о зависимости величины урожая картофеля и овощных культур от химического состава почвы, причем  в разные фазы развития растений они нуждаются в определенном химическом составе почвы; особенно это относится к азоту. Оптимальный рост растений обеспечивается только гармоничным сочетанием необхо­димых питательных веществ, поэтому дозы удобрений долж­ны согласовываться с величиной доступных запасов ряда эле­ментов питания в почве и их соотношением. Однако на практике часто наблюдается, что внесение одно­го элемента способствует поступлению в растение другого, и наоборот, несбалансированность элементов в почве сказы­вается отрицательно на потреблении ряда элементов, содер­жащихся в ней в достаточном количестве. Поэтому большое внимание уделяется установлению оптимального соотношения питательных веществ в почве, которое характеризует уравновешенное питание каждой культуры и позволяет более точно ставить диагноз минерального питания и его регулировать (табл. 5).

Таблица 5 — Оптимальное соотношение азота и фосфора (Р:N) при определенном уровне азотного питания овощных культур и картофеля

Примечание: оптимальное соотношение между К и N в почве такое же, как между Р и N.

Наиболее требовательными к азотному питанию являются капуста в фазу завязывания кочана и огурцы. Потребность столовой свеклы и томатов в нитратном азоте с возрастом изменяется в сторону более широкого соотношения между Р₂О₅  и N-NО₃. Напротив, капусте ранней и поздней максимум нитратного азота в почве требуется в фазу завязывания кочана (3,0 – 4,0 мг/100 г почвы), а в фазу розетки – 2,5 – 3,0 мг/100 г.

Содержание нитратного азота в условиях орошения в черно­земах Западной Сибири растет, начиная с весны, и достигает максимума к середине вегетации овощных культур (июль—август). К осени оно снова падает до низкого содержания. Такая цикличность соответствует изменению температур­ного фактора и жизнедеятельности микрофлоры. Нитраты распределяются по почвенным горизонтам неравномерно; больше всего их в горизонте 0—30 см. Содержание нитратного азота сильно варьирует по годам и в течение сезона не зависит от исходного плодородия почвы.

На основании исследований Ю. И. Ермохина (1984) по овощным, кормовым культурам и картофелю, А. Е. Кочергина (1961, 1974), Г. П. Гамзикова (1978), П. И. Крупкина и других (1974) с зерновыми культурами было установлено, что для диагностики азотного питания высеваемых или высаживаемых культур лучший срок отбора почвенного образца— поздняя осень или ранняя весна, а для культур тепло­любивых, поздновысеваемых или высаживаемых — за неделю перед посевом (или посадкой).

Подвижность фосфора и калия в почве ниже, чем под­вижность нитратного азота и отбор почвенных образцов для целей диагностики чаще всего проводят поздней осенью. Изменение содержания этих элементов в те­чение вегетации при орошении не имеет закономерного ха­рактера. Оно обусловлено внесением удобрений, поперемен­ным увлажнением и высушиванием почвы, поглощением культурами и реакциями, имеющими тенденцию восстанав­ливать равновесие между формами того или иного питатель­ного вещества в почве. Внесение азотных удобрений увеличивает содержание доступного фосфо­ра в почве и, наоборот, наличие достаточного количества подвижных фосфатов заметно способствует накоплению нитратов в почве. Как правило, полный успех всех мероприятий по удобре­нию овощей и картофеля на поливе обеспечивается только при наличии следующих факторов:

— тщательности обработки почвы, упорядочения ее водного режима;

— введения целесообразного севооборота;

— использования высококачественного посевного (посадочного) материала;

— решительной борьбы с сорняками и вредителями сель­скохозяйственных культур;

— правильного подбора форм и доз минеральных удобре­ний, их соотношений, способов внесения и заделки в почву.