ВЛИЯНИЕ КАЛИЙНО-ФОСФАТНОГО ФОНА НА ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАСТЕНИЯМИ АММИАЧНЫХ И НИТРАТНЫХ ФОРМ АЗОТА[18]

Калий играет исключительно важную роль в использовании растениями аммиачного азота.

Как показали наши исследования [1], низкая степень обеспеченности кал-ием в условиях аммиачного питания вызывает угнетение и даже гибель растений, в то время как при том же количестве калия в питательной среде, но в условиях нитратного питания, растения еще могут развиваться более или менее нормально.

Таким образом, потребность растения в калии в значительной мере определяется формой источника азотного питания. Если, допустим, какая-то доза калия является вполне достаточной для нормального развития растения при нитратном питании, то эта же доза калия может оказаться недостаточной при внесении азота в аммиачной форме.

Этот вывод, к которому мы пришли на основании результатов проведенных у нас исследований, подтверждается также более поздними работами других исследователей. Особенно обстоятельные исследования по этому вопросу были проведены Arenz [2] в лаборатории Никл ас а.

О повышенной потребности в калии при внесении аммиачных удобрений говорят и результаты полевого опыта Р. И. Певзнер, проведенного в 1937 г. ,на Долгопрудной агрохимической станции с кормовой свеклой (Эккендорфская желтая) на малых делянках при восьмикратной повторности.

Чтобы крайние растения не могли 'воспользоваться добавочной площадью питания, опыт был проведен по методу окаймляющих рядков. Почва среднеоподзоленная суглинистая, сравнительно хорошо окультуренная, заправленная органическим веществом.

* Без удобрений — 617,3 д/га; дозы удобрений фона — N — 60, Р2Об — 90.

Как видно из таблицы, .в отсутствие калия или при малой* его дозе (30 кг) по кальциевой селитре был получен значительно больший урожай, чем по сульфату аммония. Увеличение дозы К2О до 90 кг/га на фоне (NH4)2 S04 вызвало резкий прирост урожая по сравнению с дозой К2О 30 кг/га. На фоне Ca(N03)2 увеличение дозы К2О с 30 до 90 кг/га хотя и вызывало дальнейший прирост урожая, но этот прирост был значительно меньшим в сравнении с прибавкой урожая от той же дозы К2О, полученной на фоне (NH4)2S04.

Если потребность растений в калии при аммиачном питании сказывается значительно сильнее, чем при нитратном, то потребность в фосфоре, как это уже было показано в наших работах [1], наоборот, резче проявляется в условиях нитратного питания растений. Отсюда следует, что оптимальное соотношение калия и фосфора к азоту в удобрении, помимо других факторов, будет также зависеть от формы применяемого азотного удобрения'.

Проведенные нами исследования показали, что в условиях песчаных культур (в отсутствие свойственной всякой почве поглотительной способности) при аммиачном источнике азота избыточное содержание Р2О5 в питательной среде не только не оказывает благоприятного влияния на развитие и урожай растений, а, наоборот, вызывает ухудшение роста растений.

Анализы растений показали, что при аммиачном питании в растениях содержится значительно больше Р2О5, чем при нитратном питании*.

При этом в случае повышенной дозы Р2О5 (0,5 г на сосуд) около 90% всей Р2О5, содержащейся в соломе «аммиачных растений», находилось в водорастворимой форме: это показывает, что основная масса накопленной в этих условиях Р2О5 остается -не использованной при синтезе органического вещества растений.

Чрезмерное накопление в растениях Р2О5 в условиях аммиачного питания, как уже отмечалось, может оказать отрицательное влияние на рост растений.

В опытах, проведенных в условиях песчаных культур с овсом, доза Р2О5 в 0,5 г на сосуд, давшая при нитратном питании хорошие результаты, при аммиачном питании вызвало сильное угнетение растений (табл. 2).

Таблица 2

Влияние различных доз P2Os и К2О на урожай овса в песчаных культурах и содержание в нем Р2О5

* Доза азот^ — 0,6 г N на 4 кг песка в сосуде.

При низкой дозе Р2О5 (50 мг на сосуд) и высокой дозе ка- .лия (750 мг К2О) урожай овса по аммиачному азоту был несколько выше, чем по нитратному азоту. Содержание Р2О5 iB растениях в этом случае было сравнительно небольшое и примерно одинаковое как по нитратному, так и по аммиачному азоту.

При'внесении 500 мг Р2О5 на фоне высокой дозы калия (750 мг) урожай овса по нитратному азоту резко возрос, одновременно и содержание Р2О5 в растениях повысилось до 0,91%. Но эта же доза Р2О5 в условиях аммиачного питания вызвала сильное угнетение -роста растений. Растения в этом случае спустя некоторое время после появления всходов начали желтеть и постепенно отмирали. Содержание Р2О5 в растениях в этом варианте опыта достигло колоссальной 'величины — на сухое вещество растений содержалось 4,84% Р2О5.

В этих же растениях было найдено большое количество аммиачного азота.

В 100 г сырого вещества свежеубранных растений, росших на аммиачном азоте три дозе Р2О5 в 0,5 г, содержалось 120 мг N, в форме NH3.

Комбинация высокой дозы Р2О5 (0,5 г) с низкой дозой КгО (100 мг) при нитратном источнике азота была значительно эффективней, чем комбинация высокой дозы К2О с низкой дозой Р2О5.

Таким образом, резкий избыток Р2О5 даже при наличии достаточного калийного питания при аммиачном источнике азота в условиях этого опыта вызвал угнетение роста растений, при этом процесс переработки аммиака в органические соединения при «пересыщении» растительной ткани фосфатами задерживался, вследствие чего в растениях накапливался в больших количествах аммиак.

Следует отметить, что отрицательное влияние избытка Р2О5 при аммиачном источнике азота, по-видимому, проявляется с неодинаковой силой на различных 'видах растений. Так, в опытах с ячменем дозы Р2О5 в 0,5—0,6 г на сосуд (при аммиачном азоте) не вызывали столь резкого ухудшения роста растений, как это имело место в опытах с овсом. Вместе с тем ,и процент Р2О5 в ячмене в различных опытах на фоне указанных доз Р2О5 при аммиачном питании не поднимался выше 2,5—3,0%, в то время как в овсе при внесении 0,5 г Р2О5 на фоне аммиачного азота содержание Р2О5 в растении достигало 5%]. По-видцмому, это различие обусловлено не одинаковой избирательной способностью растений в отношении Р2О5. Овес более интенсивно поглощает Р2О5 из питательной среды, накопление Р2О5 в этом растении достигает больших размеров по сравнению с ячменем, поэтому и отрицательное влияние избытка Р2О5 при аммиачном питании сказывается на овсе сильнее, чем на ячмене.

Увеличение дозы калия в известной степени ослабляет проявляющееся в условиях аммиачного питания отрицательное влияние избытка фосфата. Это можно видеть как из таблицы 2, так и из данных таблицы 3.

Повышение дозы К2О с 0,6 до 1,5 г на сосуд при дозе Р2О5 в 0,2 г заметно понизило содержание Р2О5 в растениях, хотя на урожае ячменя увеличение дозы К2О мало сказалось.

Повышение дозы Р205 до 0,6 г на фоне 0,6 г К2О вызвало падение урожая ячменя, в особенности зерна, и сильно повысило содержание Р2О5 в соломе ячменя.

Увеличение дозы К2О до 1,5 г на фоне .0,6 ГР2О5 оказало положительное влияние на урожай и вызвало заметное понижение процентного содержания Р2О5 в соломе ячменя.

Влияние различных доз К2О и Р205 при аммиачном источнике азота на урожай ячменя в песчаных культурах и содержание в нем РгОб *

* Доза N 0,6 г на сосуд в форме (NH4hS04 в смеси с экв. количеством СаСОз.

В общем же из этого опыта следует, что высокие дозы калия в условиях аммиачного питания понижают поступление Р205 в растение, в результате чего отрицательное влияние избытка фосфатов сказывается слабее.

На основании наших прежних исследований [1 и 5] можно предполагать, что резкое пресыщение растительной ткани фосфатами вызывает нарушение нормального хода окислительно- восстановительных процессов, в результате чего способность растений перерабатывать аммиачный азот в органические соединения, как уже отмечалось, заметно понижается. Если калий способствует переработке аммиачного азота в органические, соединения, то резкий избыток фосфатов, вызывая торможение этого процесса, как бы понижает физиологическую активность калия.

Отмеченные здебь закономерности выведены из опытов с питанием растений в условиях песчаных культур. Возникает вопрос, в какой мере эти закономерности являются общими и для обычных почвенных условий роста растений, где наличие биологической деятельности — адсорбции и фиксации питательных веществ в почве оказывает существенное влияние на условия питания растений.

Так, если в условиях песчаных культур для использования аммиачного азота растения могут обходиться меньшим количеством фосфора, чем при нитратном дитании, то в почвенных условиях относительная потребность растений в фосфатах при различных источниках азота в значительной мере будет определяться особенностями химического состава почвы. При этом особенно большое влияние на условия фосфатного питания при различных источниках азота оказывает наличие в почве подвижных соединений полуторных окислов. На почвах, не содержащих заметных количеств подвижных соединений железа и

алюминия (например, на черноземах, карбонатных почвах и т. п.), так же как и в условиях песчаных культур при внесении нитратных удобрений, потребность растений в фосфатах будет больше, чем при внесении азота в аммиачной форме.

Правда, вследствие деятельности нитрифицирующих организмов ^различие в этом отношении между растениями, удобренными аммиачным или нитратным азотом в почвенных условиях, может не быть столь резким, как в песчаных культурах, но все же оно достаточно заметно. Так, например, в вегетационном опыте на мощном черноземе Граковского опытного поля НИУИФ изучалось влияние различных доз Р2О5 при внесении, различных форм азотных удобрений. Результаты этого опыта .приведены в таблице 4.

Таблица 4

Влияние доз Р205 на урожай ячменя при различных источниках азота (почва — мощный чернозем) *

* Урожай по РК (500 мг Р2О5) — 10,6, в том числе зерна 4,3 г, по К соответственно 8,9 и 3,2 г.

На фоне NK (без Р2О5) наименьший урожай был получен по кальциевой селитре, наиболее же сильно действовал сульфат аммония: нитрат аммония, содержащий одновременно азот в нитратной и аммиачной форме, занял промежуточное положение. Доза Р2О5 200 мг на сосуд, по-видимому, вполне удовлетворяла потребность растений в фосфоре при внесении азота в (NH4)2S04, повышение дозы Р205 до 500 мг _на фоне сульфата аммония не сказалось положительно на урожае.

При внесении азота в форме NH4N03 и особенно в Ca(N03)2 доза Р2О5 200 мг была недостаточной, и только при дозе Р205 в 500 мг на сосуд урожаи по Ca(N03)2 и NH4NO3 выровнялись с урожаем, полученным в тех же условиях'по (NH4)2S04.

Таким образом, в условиях мощного чернозема потребность растений в фосфоре была большей при внесении нитратных форм азота и меньшей при внесении аммиачного азота.

На кислых подзолистых почвах, содержащих значительное количество химически активных полуторных окислов, внесение физиологически кислых аммиачных удобрений вызывает дальнейшее повышение подвижности полуторных окислов. Последние,

реагируя с фосфатами, переводят их в мдлодоступные для растений соединения. Поэтому при внесении физиологически кислых аммиачных удобрений в условиях кислых подзолистых почв доступность растениям Р2О5 в какой-то мере может понизиться, а следовательно, в этом случае может возникнуть необходимость внесения повышенных доз Р2О5. Однако этот отрицательный момент в действии физиологически кислых аммиачных удобрений на подвижность Р2О5 в условиях подзолистых почв можно полностью устранить, внося их (аммиачные удобрения) в смеси с СаС03; при этом СаСОз берется в таком количестве, чтобы его было достаточно для нейтрализации потенциальной кислотности аммиачного удобрения. Как показали опыты автора [6], проведенные совместно с Ю. Ф. Чириковым, нейтрализация потенциальной кислотности физиологически кислых форм азота путем смешения их с эквивалентным количеством СаС03 позволяет более экономно и рационально использовать Р2О5 сопутствующих фосфорных удобрений в условиях кислых подзолистых почв.