Значительная часть почв сельскохозяйственного назначения, в том числе, пахотных земель, в России имеет низкую обеспеченность фосфором. Он в черноземах Зауралья, наравне с азотом, является элементом питания, в первую очередь лимитирующим урожайность сельскохозяйственных культур.
Фосфор является важнейшим в стратегическом отношении элементом питания растений. Содержание его в почвах характеризует степень их окультуренности и уровень плодородия.
Источниками фосфорного питания растений в почве являются соли орто-, мета- и полифосфорных кислот, а также органические фосфаты – сахарофосфаты и фитин. За вегетационный период зерновые потребляют из почвы около 10-15 кг фосфора (Р2O5) на 1 тонну зерна. Основное количество фосфора находится в почве в форме минеральных и органических соединений, недоступных для растений. Минеральный фосфор находится в виде ионов и солей в почвенном растворе, адсорбированный на поверхности неорганических компонентов почвы и в составе аморфных и кристаллических минералов. Чем выше содержание в почве органического вещества, тем больше в ней органического фосфора. Органические соединения фосфора содержатся в гумусе от 1 до 3% его массы, а также в пожнивно-корневых остатках и телах микроорганизмов. Органические фосфаты почвы (гумуса, сложных белков, простых и сложных фосфатов, сахарофосфатов, нуклеопротеидов и фитина) минерализуются фосфобактериями до минерального. Фосфор, входящий в состав органического вещества, почти недоступен для растений и участвует в питании растений, видимо, после гидролиза и отщепления фосфата.
При низкой обеспеченности почв подвижным фосфором применяются минеральные фосфорные удобрения совместно с азотными. Фосфорные гранулированные удобрения рекомендуется вносить при посеве в рядки с семенами. Применение и распределение фосфорных удобрений только на основании агрохимических картограмм обеспеченности почв фосфором без учета обеспеченности нитратным азотом нельзя признать достаточно обоснованным. Внесение рекомендованной дозы для зерновых культур (Р30) в рядки при посеве даже на участках с низким содержанием в почве подвижного фосфора гарантирует условия фосфорного питания растений при благоприятном соотношении остальных факторов жизни.
По нашим данным в регионе количество земель с низкой обеспеченностью подвижного фосфора составляет 32%, со средней – 41%.
Острый дефицит одинарных фосфорных удобрений в земледелии и низкая обеспеченность почв подвижными фосфатами диктуют необходимость изучения эффективности водонерастворимого фосфорного удобрения на основе местных агроруд – фосфоритной муки. Исследования по изучению эффективности применения фосфоритной муки в составе мелиоративной смеси проводились в четырехпольном зернопаровом севообороте в условиях лесостепи.
С целью изучения процессов формирования почвенного плодородия при органоминеральной системе удобрений с фосфоритной мукой в норме 1т/га проводились исследования на базе опытного поля Курганской ГСХА в по схеме: 1. Без удобрений (контроль); 2. NP; 3. Навоз; 4 Навоз + NP. Фосфоритная мука (Ca3(PO4)2, P2O5 – 25%). Минеральные удобрения вносили из расчета N35P50, N70P50,N70P40 (фосфорное удобрение – двойной суперфосфат (Рсд — 46%), азотное — аммиачная селитра (Nаа — 34,6%)), навоз КРС полуперепревший – в дозе 40 т/га.
В наших исследованиях фосфатный режим неудобренной почвы за годы наблюдений был относительно стабильным и в содержании подвижного фосфора прослеживалась слабая тенденция к его снижению.
Исследования показали, что в 4-хпольном севообороте без применения удобрений содержание подвижного фосфора в чернозёме на контроле колебалось в пределах от 68 до 78 мг/кг почвы. Это объясняется процессом увлажнения-высушивания почвы, которое приводит к «распаковке» глинистых минералов с трехслойным строением кристаллической решетки и высвобождению фосфора. Быстрое смачивание почвы способствует разрушению почвенного агрегата, обнажению внутренних его поверхностей, а, следовательно, и переходу в почвенный раствор ранее скрытых соединений фосфора.
После внесения фосфоритной муки с течением времени происходило постепенное улучшение фосфатного режима почвы. По сравнению с контролем без удобрений она способствовала увеличению содержания P2O5 на 50 мг/кг почвы. Максимальное содержание элемента (193 мг/кг) отмечено при совместном внесении фосфоритной муки, навоза и азотно-фосфорных удобрений.
Определение зависимости урожайности зерновых культур от обеспеченности подвижным фосфором дало возможность оценить тесноту связи этого показателя с продуктивностью культур. Фон фосфоритной муки совместно с органическими и минеральными удобрениями в первый год по паровому предшественнику с обилием осадков показал наибольшую зависимость урожайности от обеспеченности подвижным фосфором (коэффициент корреляции Пирсона r = 0,96). На второй год отмечалось увеличение содержания подвижного фосфора на всех вариантах фона, однако количество осадков в критические фазы второй пшеницы (колошение – выход в трубку) составляло соответственно 8 и 4 мм, что отразилось на урожайности культуры. Средняя урожайность с удобрениями по фону составила 1,95 т/га, против 3,28 т/га годом ранее и, как следствие, коэффициент корреляции составил 0,54 единицы. Наиболее тесная зависимость урожайности ячменя от обеспеченности почвы фосфатами наблюдалась в блоке с фосфоритной мукой, где коэффициент корреляции составил 0,76 единицы.
В целом за севооборот фосфоритная мука, внесенная в запас, увеличивала его продуктивность на 13%, с ежегодным применением минеральных удобрений – на 38%. Фосфоритная мука способствовала и улучшению качества зерна зерновых культур. Так, увеличение содержания сырой клейковины в зерне составило 1,1%, с минеральными удобрениями – 4,0%. Также отмечено увеличение массы 1000 зерен на 1-3 г и натуры зерна 5-20 г/л.
Анализ данных агрохимического обследования вариантов опыта показывает, что на третий год после внесения фосфоритной муки, по сравнению с вариантом без применения удобрений, отмечено постепенное увеличение степени насыщенности основаниями (на 2,2%).
Таким образом, использование фосфоритной муки на чернозёмах Зауралья дает комплексное положительное действие, как на продуктивность севооборота, так и на фосфатный режим почвы и качество продукции.
