Эффективность применения калийных удобрений в Поволжье

В данном обзоре обобщаются результаты полевых опытов по изучению эффективности калийных удобрений (хлористого калия), проведенных в разных регионах Приволжского федерального округа (ПФО). Мы использовали наиболее современные данные, чтобы было максимальное соответствие возделываемым в настоящее время сортам и гибридам сельскохозяйственных культур, а также состоянию почвенного плодородия по калию. Применение калийных удобрений в сельхозпредприятиях региона в последние годы составляет около 4 кг К₂О/га посевной площади (РОССТАТ, 2013), то есть земледелие ведется в основном за счет истощения почвенных резервов калия. При этом примерно 1/3 калийных удобрений, применяемых сельхозпредприятиями ПФО, вносится в Республике Татарстан, на которую приходится лишь около 15% посевных площадей округа. Подобный подход, заключающийся в сбалансированном питании сельскохозяйственных культур, позволяет стабильно получать хорошие урожаи и сохранять почвенное плодородие.
Как известно, картофель и сахарная свекла относятся к наиболее калиелюбивыми культурам. Например, прибавка урожайности клубней картофеля на черноземе выщелоченном в Республике Башкортостан при средней обеспеченности подвижным калием достигала 54% за счет внесения 200 кг К₂О/га(Исмагилов и Юсупов, 2008). При этом высокие дозы хлористого калия способствовали повышению содержания крахмала в клубнях – на 0.2-0.3%. В Нижегородской области даже при очень высокой обеспеченности чернозема выщелоченного подвижным калием прибавка урожайности корнеплодов сахарной свеклы в результате внесения 180 кг К₂О/га достигала 26%, а сахаристость возрастала на 1.1% (Тюрникова, 2001). Лен – это тоже калиелюбивая культура, хорошо отзывающаяся на применение калийных удобрений. Так, в вышеуказанном регионе прибавка урожайности льносоломки на светло-серой лесной почве с высокой обеспеченностью подвижным калием достигала 26% при внесении 120 кг К₂О/га (Тюрникова, 2001). Однако в данном обзоре мы обобщили в основном результаты полевых опытов по применению калийных удобрений под зерновые, а также крупяные (гречиха) и кормовые (многолетние травы, кукуруза на силос) культуры, поскольку высокая отдача от внесения калия под картофель, сахарную свеклу и лен достаточно очевидна. Для полевых опытов, в которых изучалось несколько возрастающих доз калийных удобрений, мы включили наиболее оптимальные варианты – с максимальной прибавкой урожайности от калия.

Дерново-подзолистые почвы

Высокая эффективность калийных удобрений наблюдается в нечерноземных регионах, где распространены дерново-подзолистые почвы, особенно супесчаного гранулометрического состава (табл. 1). Они недостаточно обеспеченны доступным для растений калием. Например, в краткосрочных опытах, проведенных на супесчаных почвах в Пермском крае, урожайность ячменя повышалась на 32% в результате внесения 120 кг К₂О/га (Беляев, 2005). В целом, ячмень хорошо отзывается на применение калийных удобрений по сравнению с другими зерновыми культурами (Прокошев и Дерюгин, 2000). Обобщение результатов опытов, проведенных в Республике Марий Эл на разных по гранулометрическому составу почвах, также свидетельствует о высокой отдаче при внесении калийных удобрений под ячмень (Алметов и др., 2012). При этом содержание подвижного калия в почвах варьировало от среднего до повышенного уровня. Однако даже на среднесуглинистых почвах с повышенной и высокой обеспеченностью подвижным калием средняя прибавка урожайности ячменя при внесении высокой дозы калия (180 кг К₂О/га) составила 10% (Пасынков, 2002). Указанные краткосрочные опыты проводились в Кировской области с разными сортами пивоваренного ячменя.

Интересно проанализировать данные, полученные за 4-ю ротацию зернотравяного севооборота в многолетнем опыте в Удмуртской Республике (Башков и Дзюин, 2006). Почва – среднесуглинистая со средней обеспеченностью подвижным калием. В указанном опыте наблюдалась более высокая отзывчивость ячменя, а также яровой пшеницы на применение калийных удобрений – прибавка урожайности у данных культур составила 13-16%. У озимой ржи, развивающей более мощную и глубоко проникающую корневую систему, прибавка урожайности от калия была заметно ниже (7%). Кормовые культуры (клевер на сено и кукуруза на зеленую массу) практически не отзывались на применение калийных удобрений в данном опыте. В тоже время, при возделывании клевера на зеленую массу на почве с более высоким содержанием подвижного калия (однолетний опыт в том же регионе) была получена существенная прибавка урожайности от калия (Башков и Мясников, 2005).
В краткосрочных опытах на тяжелосуглинистых почвах Пермского края при средней – повышенной обеспеченности подвижным калием заметная прибавка урожайности зерна (5%) была получена только при внесении калия под ячмень по сравнению с другими зерновыми культурами (Алешин, 2011). По-видимому, на таких почвах лучше вносить калийные удобрения под наиболее калиелюбивые культуры в севообороте с учетом последействия на зерновых культурах.

Серые лесные почвы

На серых лесных почвах ПФО в последние годы было проведено сравнительно небольшое количество полевых опытов, где изучалась отзывчивость зерновых, крупяных и кормовых культур на применение калийных удобрений. В табл. 2 обобщены результаты многолетнего полевого опыта, который проводился на светло-серой лесной легкосуглинистой почве в Нижегородской области (Титова и др., 2005). Содержание подвижного калия в почве – повышенное. Следует подчеркнуть повышение отдачи от применения калийных удобрений под озимую пшеницу и клевер на известкованном фоне – прибавка урожайности данных культур от калия возрастала соответственно с 8 до 12% и с 8 до 11% по сравнению с неизвесткованным фоном. Ячмень в целом лучше отзывался на внесение калия в почву – усредненная для двух фонов прибавка урожайности составила 13%.

При внесении калийных удобрений в запас их доза должна быть достаточной, чтобы обеспечить потребности в калии двух и более культур. Так, оптимизация питания яровой пшеницы калием в краткосрочном полевом опыте, проведенном в вышеуказанном регионе также на светло-серой лесной легкосуглинистой почве, наблюдалась при внесении под предшественник (лен) 120 кг К₂О/га (Тюрникова, 2001). Прибавка урожайности зерна в результате последействия калия составила 20%. При этом почва имела высокое содержание подвижного калия.
На серой лесной тяжелосуглинистой почве с очень высокой обеспеченностью подвижным калием яровая пшеница не отзывалась на применение калийных удобрений (Гарифуллин и др., 2003). Опыты проводились в Республике Башкортостан. В табл. 2 приведена средняя урожайность для 2-х изученных глубин вспашки. Однако следует отметить невысокий достигнутый уровень урожайности в данных исследованиях, и, соответственно, низкую потребность растений в элементах питания.
Краткосрочные опыты, проведенные на серой лесной тяжелосуглинистой почве в Республике Татарстан, свидетельствуют о высокой отзывчивости гречихи на улучшение условий питания растений калием (Дашкина и Чечеткина, 2010). Средняя за годы исследований прибавка урожайности от внесения двойной дозы калия (40 кг К₂О/га) составила 22% по сравнению с одинарной дозой.

Черноземы

В целом, выявляется снижение отдачи от применения калийных удобрений под зерновые культуры от черноземов выщелоченных к черноземам обыкновенным (табл. 3). Очень высокая прибавка урожайности яровой пшеницы от калия (45%) была получена в однолетнем опыте, проведенном в Республике Башкортостан на черноземе выщелоченном с повышенным содержанием подвижного калия (IPNI-Башкирский ГАУ, 2011: неопубл. данные). В то же время содержание обменного калия (по Масловой) было низким. По-видимому, стандартный метод анализа на содержание подвижного калия не позволил адекватно охарактеризовать обеспеченность почвы доступным для растений калием. В других краткосрочных опытах, которые проводились на черноземах выщелоченных в том же регионе, прибавка урожайности яровой пшеницы от калия составила 10% в среднем для 3-х изученных глубин вспашки (Гарифуллин и др., 2003).

Краткосрочный опыт по изучению внесения калийных удобрений в запас, проведенный в Нижегородской области на черноземе выщелоченном с очень высокой обеспеченностью подвижным калием, показал, что оптимизация питания яровой пшеницы калием наблюдается при внесении 180 кг К₂О/гапод такой калиелюбивый предшественник, как сахарная свекла (Тюрникова, 2001). Прибавка урожайности зерна при этом достигала 21%.
Внесение хлористого калия весной под предпосевную культивацию вызвало снижение урожайности гречихи (Нарушева и Юрченко, 2006). Указанные краткосрочные опыты проводились в Саратовской области на черноземе выщелоченном. Гречиха чувствительна к хлору, поэтому хлорсодержащие калийные удобрения под эту культуру необходимо вносить с осени для вымывания хлора за пределы корнеобитаемого слоя почвы к началу вегетационного сезона (Прокошев и Дерюгин, 2000).
Согласно результатам, полученным в стационарном опыте на черноземе типичном с высокой обеспеченностью подвижным калием, прибавка урожайности озимой пшеницы от калия (60 кг К₂О/га) составила 7% в среднем за три года исследований (Несмеянова и др., 2008). Исследования проводились в зернопаропропашном севообороте в Самарской области. Аналогичная отзывчивость на калийные удобрения в среднем за 3 ротации севооборота наблюдалась и у ячменя, но при внесении вдвое меньшей дозы калия (Несмеянова и др., 2010).
В том же регионе на черноземе обыкновенном с исходной высокой обеспеченностью обменным калием существенная отдача от калия наблюдалась на ячмене по сравнению с другими зерновыми культурами (Чичкин, 2003). Это следует из анализа усредненных данных за 3 ротации зернопаропропашного севооборота. По данным того же автора, урожайность зерна кукурузы в стационарных опытах возрастала за счет внесения калия в среднем на 2% в условиях без орошения и на 10% – при орошении (Чичкин, 1997). Обеспеченность обыкновенных черноземов обменным калием была повышенной. При выращивании озимой и яровой пшеницы наблюдалось обратное – прибавка урожайности от калия составила 3-7% в условиях без орошения и 2-3% – при орошении. В той же работе отмечено заметное последействие калийных удобрений на люцерне (при орошении). Внесение калия под предшественник люцерны повышало урожайность сена в среднем на 11%.
Необходимо отметить, что при недостаточной обеспеченности почвы доступным для растений калием применение калийных удобрений позволяет повысить устойчивость растений к засушливым условиям, которые часто наблюдаются в степном Поволжье. В этой связи показательны многолетние исследования, проведенные на черноземах южных Саратовской области (Чуб, 1986). При средней обеспеченности почв подвижным калием (по Мачигину) внесение калия повышало урожайность яровой пшеницы во влажные годы в среднем на 5%, а в засушливые – на 9%. На почвах с повышенным содержанием подвижного калия такой разницы не наблюдалось – прибавка урожайности и во влажные, и в засушливые годы составила 5%.

Заключение

Хорошая отдача от применения калийных удобрений под зерновые культуры в ПФО наблюдается не только при низкой и средней обеспеченности дерново-подзолистых и серых лесных почв, а также черноземов выщелоченных и типичных подвижным калием (согласно общепринятым методам анализа), но и при более высоких классах обеспеченности. При выращивании зерновых культур на тяжелосуглинистых дерново-подзолистых и серых лесных почвах, а также на черноземах обыкновенных и южных лучше вносить калийные удобрения под наиболее калиелюбивые культуры в севообороте с учетом последействия калия.

Носов В.В. – региональный директор по Югу и Востоку России Международного института питания растений, кандидат биологических наук; e-mail: vnosov@ipni.net.

Исмагилов Р.Р. – заведующий кафедрой растениеводства, кормопроизводства и плодоовощеводства Башкирского ГАУ, профессор, доктор сельскохозяйственных наук; e-mail: ismagilovr_bsau@mail.ru.

Литература

РОССТАТ. 2013. http://www.gks.ru

Тюрникова Е.Г. 2001. Влияние калийных удобрений на продуктивность льна и сахарной свеклы в условиях Волго-Вятского региона. Автореф. дис.... канд. с.-х. наук. Москва-Немчиновка. 24 с.
Исмагилов Р.Р. и Юсупов А.Ш. 2008. Сорта и удобрения в технологии производства клубней картофеля для переработки. Коняевские чтения. Екатеринбург: Уральская ГСХА. С. 126-129.
Беляев Г.Н. 2005. Калийные удобрения из калийных солей Верхнекамского месторождения и их эффективность. Пермь: Перм. кн. изд-во. 304 с.
Прокошев В.В. и Дерюгин И.П. 2000. Калий и калийные удобрения. М.: Ледум. 185 с.
Алметов Н.С., Чернова Л.С. и Завалин А.А. 2012. Плодородие, 3: 2-4.
Пасынков А.В. 2002. Агрохимия, 7: 25-31.
Башков А.С. и Дзюин А.Г. 2006. Урожайность культур севооборота на дерново-подзолистой почве при длительном применении удобрений. В кн.: Научное обеспечение реализации национальных проектов в сельском хозяйстве. Ижевск: Ижевская ГСХА. Т. 1. С. 16-20.
Башков А.С. и Мясников Е.А. 2005. Влияние удобрений на урожайность клевера красного на дерново-подзолистых почвах. В кн.: Адаптивные технологии в растениеводстве. Ижевск: Ижевская ГСХА. С. 65-68.
Алешин М.А. 2011. Эффективность использования калия хлористого электролитного при возделывании пропашных и яровых зерновых культур на дерново-подзолистых почвах Предуралья. Автореф. дис.... канд. с.-х. наук. Пермь. 20 с.
Титова В.И., Варламова Л.Д. и Тюрникова Е.Г. 2005. Нижегородский аграрный журнал, 6 (32): 18-20.
Тюрникова Е.Г., Титова В.И., Ренжина Е.П. и Шафронов О.Д. 2011. Агрохимический вестник, 2: 10-12.
Гарифуллин Ф.Ш., Акбиров Р.А. и Аллаяров Р.Ф. 2003. Эффективность удобрений на фонах различных способов основной обработки. В кн.: Роль средств химизации в повышении продуктивности агроэкосистем. Уфа: Башкирский ГАУ. С. 109-111.
Дашкина P.P. и Чечеткина Н.В. 2010. Влияние калийных удобрений на рост и развитие гречихи в условиях ООО «Племдело» Тетюшского района Республики Татарстан. В кн.: Актуальные вопросы агрономической науки в современных условиях. М.: РГАЗУ. С. 27-29.
Несмеянова Н.И., Гайнуллин Ф.М. и Казаков В.А. 2008. Известия Самарской ГСХА, 4: 27-29.
Несмеянова Н.И., Калашник Г.И. и Санин А.А. 2010. Влияние длительного систематического внесения удобрений на урожайность и качество зерна ячменя. В кн.: Состояние и перспективы агрохимических исследований в Географической сети опытов с удобрениями. М.: ВНИИА. С. 228-230.
Чичкин А.П. 2003. Агроэкологические проблемы применения удобрений и воспроизводства плодородия почв в Среднем Поволжье. В кн.: Научные основы адаптивных систем земледелия в степных районах Среднего Заволжья. Самара: Изд-во «НТЦ». С. 209-225.
Чичкин А.П. 1997. Факторы эффективности калийных удобрений в Самарском Заволжье. В кн.: Проблемы земледелия Среднего Поволжья. Самара: Самарский НИИСХ. С. 110-112.
Чуб М.П. 1986. Определение потребности яровой пшеницы в удобрениях в зависимости от погодных факторов и содержания в почве подвижных элементов питания. В кн.: Эффективность удобрений и повышение плодородия почв в засушливом Поволжье. Саратов: НИИСХ Юго-Востока. С. 4-19.