Результаты исследований. 
Содержание легкогидролизуемого азота в почве как важный показатель для диагностики питания яблони в условиях центрально-черноземного региона

За годы исследований содержание легкогидролизуемого азота в почве опытных делянок без внесения удобрений колебалось в пределах 86,2−134,2 мг/кг почвы, при поверхностном внесении удобрений — 134,4−201,6, при фертигации — 154,4−228,6 мг/кг (табл. 1). Согласно классификации для полевых сельскохозяйственных культур в пахотных почвах [5], содержание азота в первом случае можно оценить как низкое, а при внесении удобрений — как среднее, причем обращает на себя внимание тот факт, что использование фертигации позволило увеличить содержание азота почвы при существенно более низких нормах удобрений. В настоящий момент перед плодоводством России стоит задача интенсификации отрасли, в т. ч. и за счет оптимального использования эффективности применения удобрений при снижении затрат на их внесение [2].

Таблица 1 — Содержание легкогидролизуемого азота в почве опытных делянок при различных способах и нормах внесения удобрений.

Общепринятым показателем для оценки питания растений с точки зрения состояния растений является содержание азота в листе. Высокая обеспеченность почвы отдельными элементами питания далеко не всегда может определять хорошее физиологическое состояние растений и обеспечивать высокую продуктивность растений и качество продукции. Лист является, по-существу, «фабрикой», где активно происходит синтез органических веществ и целый ряд других важнейших физиологических процессов. Именно поэтому в листе наиболее высокое содержание элементов питания по сравнению с другими органами, и он является индикаторным органом, наиболее удачно подходящим для диагностических целей. Много авторов активно работали по совершенствованию этого вопроса. В условиях ЦЧР особое внимание листовой диагностике уделял А. К. Кондаков [4], интересны работы в этой области [14] и других авторов. Мы также уделяли внимание именно листовой диагностике питания растений [10].

Рисунок 1. Коэффициент корреляции между содержанием общего азота в листьях и урожайностью.

По нашим данным, корреляция между содержанием общего азота в листьях только в экстремальном по летним температурам 2010 году была на уровне 0,23, в 2011 коэффициент корреляции составил +0,48, в 2012 году +0,52; в 2013 — +0,63 (рис. 1). В 2010 году, как уже упоминалось выше, отмечены экстремальные условия, и был поставлен ряд температурных рекордов за более чем 100 лет метеорологических наблюдений. Поэтому относительно низкий коэффициент корреляции в 2010 году вполне объясним. В 2011 году вегетация проходила под влиянием сложнейших условий предшествующего года. Именно поэтому в нашем опыте мы наблюдали возрастанием коэффициента корреляции содержания легкогидролизуемого азота почвы и урожайности по мере стабилизации погодных условий.

Содержание общего азота в листьях растений за годы исследований было в пределах 1,17−2,54% (табл. 2). Оптимальным содержанием по А. К. Кондакову (2006) является 1,8−2,5%.

В 2010 году на фоне экстремальной засухи внесенные удобрения не оказали влияния на содержания азота в листьях. В 2011 и 2012 гг. не только внесение удобрений, но и некорневые подкормки способствовали повышению уровня содержания азота в листьях по сравнению с контролем 1. В 2013 г. применение некорневых подкормок не обеспечило оптимального содержания азота в листьях, таковой был только при внесении удобрений в почву. азот почва урожайность яблоня Даже в 2010 г. коэффициент корреляции между содержанием легкогидролизуемого азота в почве и содержанием общего азота в листьях яблони составил 0,53 (рис. 2). В 2011 году коэффициент корреляции между содержанием азота в почве и в листьях составил +0,16; в 2012 году — +0,39; в 2013 — +0,79. Исходя из полученных данных, можно говорить о том, что содержание легкогидролизуемого азота в почве, в целом, положительно коррелирует с содержанием общего азота в листьях.

Содержание нитратного и аммонийного азота в почве (2010, 2011 гг.) было ниже среднего (табл. 3), а в 2012 произошло резкое увеличение содержания аммонийного азота в почве, несмотря на достаточно высокую урожайность (210−350 ц/га), в 2013 году суммарное содержание нитратного и аммонийного азота в почве было низким.

Таблица 2 — Содержание общего азота в листьях растений яблони Жигулевское/62−396 при различных способах применения минеральных удобрений

Подобные резкие перепады свидетельствуют о достаточно сложной интерпретации этих данных для формирования системы удобрений в многолетних насаждениях, где в растениях есть определенные запасы азота.

Коэффициенты корреляции содержания нитратного азота в почве с содержанием общего азота в листьях соответственно: 2010 г. — +0,32; 2011 г. — +0,52; 2012 г. — -0,13; 2013 — -0,10. Коэффициенты корреляции аммонийного азота с содержанием общего азота в листьях соответственно: 2010 г. — +0,18; 2011 г. — +0,34; 2012 г. — +0,15; 2013 г. — -0,35. Коэффициенты корреляции суммы нитратного и аммонийного азота почвы с содержанием общего азота в листьях соответственно: 2010 г. — +0,30; 2011 г. — +0,51; 2012 г. — +0,14; 2013 г. — -0,26.

Полученные данные указывают на то, что между содержанием нитратного и аммонийного азота почвы и общего азота в листьях многолетних растений яблони нет устойчивой положительной корреляции. По сообщению ряда российских авторов, в нашей зоне даже на соседних участках, относящихся к одному типу почвы, может содержаться разное количество минеральных питательных веществ [8]. Это может служить подтверждением положения о том, что минеральные формы азота очень не стабильны по своему содержанию в почве, то есть именно содержание в почве легкогидролизуемого азота позволяет более объективно судить об уровне обеспеченности почвы азотом. Это хорошо видно на графике (рис.1), где содержание минерального азота не имеет ни положительной, ни отрицательной корреляции с содержанием азота в листьях яблони.

Рисунок 2. Коэффициенты корреляции между содержанием общего азота в листьях и легкогидролизуемого и минерального азота в почве.

Все мероприятия по листовой и почвенной диагностике имеют своей целью в конечном итоге повышение урожайности при снижении затрат на внесение удобрений и повышении экологичности. В этой связи очень интересно посмотреть на зависимость урожая от содержания различных видов азота в почве (рис. 3). При этом следует отметить, что формирование больших урожаев происходит при высоком уровне корневого питания, но и некорневые подкормки также вносят очень важное дополнение к последнему. За счет рационального внесения удобрений в почву поддерживается оптимальный уровень содержания необходимых макроэлементов, а некорневые подкормки поддерживают постоянное обеспечение растений микроэлементами, что важно для усвоения основных элементов питания. Так, например, для усвоения нитратного азота необходим достаточный уровень обеспеченности молибденом (Физиология, 1998). Способствует поглощению азота также и бор (Wienbaum et al., 1994). Метаболизм азота и потребность в нем также тесно связаны с обеспеченностью растений цинком (Sanchez et al., 2006).

Только в 2011 году после сильнейшего стресса предыдущего года коэффициент корреляции между урожайностью и содержанием легкогидролизуемого азота в почве составил +0,39 (рис. 3). В 2010 — +0,54; в 2012 — +0,52 и 2013 — +0,57. На формирование урожая влияют десятки различных биотических и абиотических факторов, различающихся по степени своего воздействия на растение. В наших опытах можно говорить о достаточно высокой положительной корреляции между содержанием легкогидролизуемого азота в почве и урожайностью в годы с сильно различающимися погодными условиями.

Если посмотреть на корреляцию между содержанием в почве нитратного азота и урожайностью, то картина получается совершенно иной — 2010 г. — 0,00; 2011 г. -0,36; 2012 г.: +0,36; 2013 г.: -0,19. За годы исследований нами не выявлено какой-либо стабильной корреляции между содержанием нитратного азота в почве и урожайностью.

Коэффициенты корреляции между содержанием аммонийного азота в почве и урожайностью следующие: 2010 г. — +0,16; 2011 г. — +0,09; 2012 г. — +0,19; 2013 г. — -0,35. Здесь также не прослеживается какой-то устойчивой взаимосвязи между содержанием аммонийной формы азота и урожайностью за годы исследований.

Таблица 4 — Урожайность деревьев яблони сорта Жигулевское/62−396 при использовании минеральных удобрений и некорневых подкормок.

Подобную картину мы наблюдали и при изучении взаимосвязи содержания суммы нитратного и аммонийного азота почвы и урожайности — 2010 г.- +0,16; 2011 г.- -0,15; 2012 г. — +0,22; 2013 г.- -0,32. В случае учета содержания в почве обеих форм азота: нами не выявлена какая-либо корреляция с урожайностью многолетних растений яблони.

Рисунок 3. Коэффициенты корреляции между содержанием различных форм азота в почве и урожайностью.

Определение количества содержания легкогидролизуемого азота в почве, несмотря на относительную трудоемкость анализа, мы рекомендуем использовать при проведении почвенной диагностики, потому что в отличие от минерального азота (аммонийного и нитратного), обладающего достаточно сильными количественными колебаниями в почве в течение вегетационного периода, содержание легкогидролизуемого азота более стабильно.