The influence of the crop structure in various types of crop rotations on the balance of phosphorus and potassium

The article presents the results of a long-term stationary field experiment to study the balance of phosphorus and potassium in various types of crop rotations. When applying fertilizers to cultivated crops at recommended doses both economic and soil balance of phosphorus and potassium largely depended on the type of crop rotation, determined by the structure of crops, as well as on the initial content of those elements in soil and the level of the yield of the studied crops and crop rotations affecting directly the removal. The economic balance of mobile phosphorus (P₂O₅) in all the studied crop rotations was positive. The actual changes in the content of mobile phosphorus (P₂O5) in soil were less than those calculated by the balance. More significant deviations of actual changes from the calculated ones for economic balance to the direction of decrease were observed in row, cereal row and cereal-grass-row crop rotations with a high specific weight of row crops, and less significant deviations were in crop rotations with perennial legumes and leguminous-cereal grasses. Consequently, more phosphorus was concentrated in immobile forms in crop rotation without clover or with low specific weight of clover.The economic balance of potassium in cereal-grass-row and cereal row crop rotation with perennial grasses can be characterized as weakly positive with transition to slightly negative when perennial grasses are used in more effective combinations. In row, cereal row and cereal-grass-row crop rotation with a high specific weight of row crops the balance of potassium was negative. Actually, changes in the content of exchangeable potassium (K₂O) in soil in cereal-grass-row and cereal grass crop rotations with clover and clover-cereal mixture were higher than the calculated ones in terms of balance. At the same time, the increase of K₂O content in soil in such crop rotations took place not only with a positive, but also with a slightly negative economic balance. Consequently, cultivation of clover in its pure form or in a mixture in crop rotation due to the root system activity contributes to the increase of available forms of potassium in soil owing to less available ones, replenishment of exchangeable forms due to nonexchangeable ones.

1. Агрохимическая характеристика почв сельскохозяйственных земель Республики Беларусь (2007–2010) / И. М. Богдевич [и др.]. – Минск, 2012. – 275 с.

2. Кулаковская, Т. Н. Почвенно-агрохимические основы получения высоких урожаев / Т. Н. Кулаковская. – Минск: Ураджай, 1978. – 272 с.

3. Кук, Дж. У. Системы удобрений для получения максимальных урожаев / Дж. У. Кук. – М.: Колос, 1975. – 410 с.

4. Лапа, В. В. Удобрения как фактор повышения продуктивности земледелия и воспроизводства плодородия почв – состояние и перспективы / В. В. Лапа // Почвоведение и агрохимия. – 2005. – № 1(34). – С. 38–42.

5. Прудников, В. А. Пути повышения эффективности применения извести и удобрений на дерново-подзолистой суглинистой почве: автореф. дис. … д.-ра с.-х. наук: 06.01.04 / В. А. Прудников. – Минск, 1993. – 43 с.

6. Вильдфлуш, И. Р. Удобрения и качество урожая сельскохозяйственных культур / И. Р. Вильдфлуш, А. Р. Цыганов, В. В. Лапа. – Минск: Технопринт, 2005. – 276 с.

7. Детковская, Л. П. Влияние удобрений на урожай и качество зерна / Л. П. Детковская, Е. М. Лимантова. – Минск: Ураджай, 1987. – 135 с.

8. Толстоусов, В. П. Удобрения и качество урожая / В. П. Толстоусов. – М.: Агропромиздат, 1987. – 192 с.

9. Шемпель, В. И. Влияние удобрений на накопление зернобобовыми культурами корневых и пожнивных остатков / В. И. Шемпель, Н. П. Кукреш // Земледелие и растениеводство в БССР. – Минск: Ураджай, 1967. – Т. 12. – С. 68–80.

10. Потребление и возврат в почву элементов питания культурой ячменя / Т. Н. Кулаковская [и др.] // Почвоведение и агрохимия. – Минск: Ураджай, 1973. – С. 99–107.

11. Ярошевич, М. И. Количество и химический состав корневых и пожнивных остатков культур звена севооборота (ячмень, клевер, лен): дис. … канд. с.-х. наук: 06.01.04 / М. И. Ярошевич. – Минск, 1973. – 189 с.

12. Шостак, Ч. А. Продуктивность и химический состав зерновых, зернобобовых и пропашных культур, возделываемых на дерново-подзолистых почвах, развивающихся на супесях, подстилаемых около 1 м моренным суглинком, в южной части БССР / Ч. А. Шостак, М. Н. Масный // Продуктивность и химический состав полевых культур БССР. – Минск: Наука и техника, 1974. – С. 55–85.

13. Никончик, П. И. Научные основы интенсивного использования пашни в севооборотах на дерново-подзолистых почвах БССР: дис. … докт. с.-х. наук: 06.01.01 / П. И. Никончик. – Жодино, 1985. – 505 с.

14. Галкович, А. В. Вынос основных питательных веществ в севооборотах на дерново-подзолистых супесчаных почвах Полесья БССР / А. В. Галкович, Н. С. Галкович, А. И. Бандарович // Агрохимия. – 1988. – № 9. – С. 39–40.

15. Скируха, А. Ч. Накопление послеуборочных остатков основными зерновыми и кормовыми культурами в различных видах севооборотов / А. Ч. Скируха, А. А. Усеня, С. И. Тупик // Земледелие и селекция в Беларуси: сб. науч. тр. – Жодино, 2003. – Вып. 39. – С. 92–98.

16. Скируха, А. Ч. Корневые и пожнивные остатки полевых культур в севообороте как резерв повышения содержания основных элементов минерального питания в почве / А. Ч. Скируха, Л. Н. Грибанов, А. А. Усеня // Земледелие и селекция в Беларуси: сб. науч. тр. / Науч.-практ. центр НАН Беларуси по земледелию. – Минск, 2017. – Вып. 53. – С. 13–19.

17. Лапа, В. В. Плодородие почв – основа устойчивого развития аграрной отрасли Республики Беларусь / В. В. Лапа // Земледелие и защита растений. – 2018. – Прил. к № 2. – С. 3–9.

18. Почвы Республики Беларусь / В. В. Лапа [и др.]; ред. В. В. Лапа // Нац. акад. наук Беларуси, Ин-т почвоведения и агрохимии. – Минск: ИВЦ Минфина, 2019. – 631 с.

19. Влияние возрастающих доз и соотношений минеральных удобрений на урожайность и качество озимой ржи / В. Д. Абашев [и др.] // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. – 2014. – № 4. – С. 26–28.

20. Масловский, В. Д. Агробиологические основы повышения качества зерна яровой пшеницы при формировании урожайности на серых лесных почвах Волго-Вятского района Нечерноземной зоны России: автореф. дис. … д.-ра с.-х. наук: 06.01.09 / В. Д. Масловский. – СПб, 1992. – 48 с.

21. Гурбан, К. А. Влияние удобрений и регуляторов роста на урожайность и качество зерна яровой пшеницы и ячменя на дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах северо-восточной части Беларуси: автореф. дис. … канд. с.-х. наук: 06.01.04 / К. А. Гурбан; Белорус. НИИ почвоведения и агрохимии. – Минск, 2001. – 24 с.

22. Влияние систем удобрения на урожайность и качество озимой ржи при возделывании на дерново-подзолистой супесчаной почве / В. В. Лапа [и др.] // Главный агроном. – 2016. – № 5. – С. 20–21.

23. Макаров, Р. Ф. Влияние удобрений на урожайность и качество мягкой пшеницы / Р. Ф. Макаров, В. В. Архипова // Зерновые культуры. – 1999. – № 2. – С. 25–26.

24. Шафронов, О. Д. Динамика изменения содержания подвижных фосфатов в дерново-подзолистых почвах / О. Д. Шафронов, В. Н. Темников // Агрохимический вестник. – 2008. – № 6. – С. 21–23.

25. Методика расчета элементов питания в земледелии Республики Беларусь / В. В. Лапа [и др.]. – Минск: Ин-т почвоведения и агрохимии, 2007. – 26 с.

26. Организационно-технологические нормативы возделывания кормовых и технических культур: сб. отраслевых регламентов / Нац. акад. наук Беларуси, Науч.-практ. центр Нац. акад. наук Беларуси по земледелию; рук. разраб.: Ф. И. Привалов [и др.]; под общ. ред. В. Г. Гусакова, Ф. И. Привалова. – Минск: Беларус. навука, 2012. – 469 с.