CC BY
59
001: 10.24411/0044-3913-2019-10602 УДК 631.85:445.24:631.821.1:631.559
Агроэкономическая эффективность фосфорных удобрений при возделывании культур полевого севооборота в зависимости от фосфатного уровня и кислотности дерново-подзолистой почвы
Р. Ф. БАИБЕКОВ1, член-корреспондент РАН, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник Н. А. КИРПИЧНИКОВ2, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник С. П. БИЖАН2, старший научный сотрудник (e-mail: [email protected]) А. А. АБРАМОВ, аспирант3 Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева, ул. Тимирязевская, 49, Москва, 127550, Российская Федерация
всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д. Н. Прянишникова, ул. Прянишникова, 31а, Москва, 127550, Российская Федерация 3Донской государственный аграрный университет, ул. Кривошлыкова, 24, пос. Персиановский, Октябрьский р-н, Ростовская обл, 346493, Российская Федерация
Исследования проводили в благоприятные по увлажнению 2009-2013гг. в длительном полевом опыте, заложенном в 1972 г. в Московской области. Цель работы - определить эффективность фосфорныхудобрений в звене полевого севооборота озимая пшеница - яровой ячмень - клевер луговой в за -висимости от фосфатного уровня и кислотно -сти дерново-подзолистой почвы. Исходная почва слабоокультуренная с содержанием гумуса (по Тюрину) 1,64%, подвижных фосфора и калия (по Кирсанову) -25 и 115 мг/кг соответственно, рНКС1 -4,2...4,5, S - 8,5, Нг -4,5 мг.-экв./ЮО г. Схема опыта предусма-тривала изучение следующих вариантов: известкование (фактор А) - без извести; известь, 12 т/га по 1,5 Нг; содержание подвижного фосфора в почве (фактор В)- низкое (22...25 мг/кг), среднее (77...86 мг/кг); доза свежевнесенного фосфора (фактор С) - 0, 50, 100 кг/га Р205. Площадь делянок - 56 м2. Общим фоном в опыте под озимую пшеницу вносили N120K100, под ячмень - Nm Као, под клевер - К120. На сильнокислой с низким содержанием подвижного фосфора дерново-подзолистой почве формировалась урожайность зерна озимой пшеницы 2,75 т/га, ячменя - 2,46 т/га, сухой массы клевера - 9,00 т/га, которая при внесении
обусловлена, прежде всего, слабой обеспеченностью их фосфатами и повышенной кислотностью [1].
Рациональное использование фосфорных удобрений возможно лишь при дифференцированном подходе к их применению с учетом не только обеспеченности дерново-подзолистой почвы подвижными фосфатами и других ее свойств, но и известкования. Особенно это важно сегодня, когда производству предложены новые сорта сельскохозяйственных культур интенсивного типа, изменились технологии их возделывания [2, 3]. В условиях увеличения диспаритета цен на средства химизации и продукцию растениеводства важное значение имеют результаты определения агроэкономической эффективности применения удобрений, особенно при выращивании сельскохозяйственных культур в севообороте.
Цель работы - определить эффективность применения фосфорных удобрений при возделывании культур полевого севооборота в зависимости от фосфатного уровня и кислотности дерново-подзолистой почвы.
Исследования проводили в 20092013 гг в длительном полевом опыте, заложенном в 1972 г. на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве Центральной опытной станции ВНИИА (пос. Барыбино Московской области). Исходная слабоокультуренная почва характеризовалась следующими показателями: содержание гумуса (по Тюрину) - 1,64 %; рНКС| - 4,2. ..4,5; Э -8,5; Нг - 4,5; Но6м - 0,55 мг-экв./100 г; содержание подвижных форм фосфора и калия (по Кирсанову) - 25 и 115 мг/кг соответственно. Известкование проводили в дозе по 1,5 Нг (12 т/га). Эффективность свежевнесенных фосфорных удобрений в виде суперфосфата в дозах 0, 50, 100 кг/га по Р205 (фактор С) изучали на низком (22...25 мг/кг Р205) и среднем (77...86 мг/кг Р205) 1. Эффективность фосфорныхудобрений в зависимости от фосфатного уровня и кислотности дерново-подзолистой почвы при возделывании озимой пшеницы в севообороте (среднее за 2009-2011 гг.)
Р100 увеличивалась соответственно на 49,45 и 22%. При среднем содержании подвижных фосфатов, известковании и применении Рюо урожайность озимой пшеницы достигала 6,2 т/га, ячменя - 4,7 т/га, клевера - 12,9 т/га. Продуктивность звена севооборота благодаря известкованию и повышению фосфатного фона увеличивалась с 10,71 до 18,34 тыс. зерн. ед./га, или на 71 %. Окупаемость затрате опыте была наибольшей (1,87руб./ руб.) при внесении Р50 на неизвесткованном низком фосфатном фоне. Затраты на Р100 не окупались стоимостью дополнительного урожая. На известкованной со средним фосфатным уровнем почве окупаемость затрат на фосфорные удобрения дополнительным урожаем снижалась вдва раза.
Ключевые слова: фосфорные удобрения, культуры, севооборот, урожайность, экономическая эффективность.
Для цитирования: Агроэкономическая эффективность фосфорныхудобрений при возделывании культур полевого севооборота в зависимости от фосфатного уровня и кислотности дерново-подзолистой почвы/Р. Ф. Байбеков, Н. А. Кирпичников, С. П. Бижан и др.//Земледелие. 2019. №6. С. 9-11. Ш: 10.24411/0044-3913-2019-10602.
Низкая продуктивность слабоокуль-туренных дерново-подзолистых почв, занимающих основную (около 60 %) часть Центрального Нечерноземья,
Вариант Уро- При- Стои- Затраты Условно Окупа-
содер- доза жай- бавка от мость на приме- чистый емость
жание в по- РА> ность, РА> прибавки, нение Р205, ДОХОД, затрат,
чве, мг/кг кг/га т/га* т/га руб./га руб./га руб./га руб./руб.
22...25 0 Безизвести (рНкс|4,2...4,5) 2,75
50 3,45 0,70 6020 2590 3430 1,32
100 4,09 1,34 11524 5180 6344 1,22
77...86 0 4,65 - - - - -
50 5,30 0,65 5590 2590 3000 1,15
100 5,58 0,93 7998 5180 2818 0,54
22...25 0 Известь, 12 т/га (рНкс| 5,3 3,72 - - „5,5)
50 4,27 0,55 4370 2590 1780 0,68
100 4,57 0,85 7310 5180 2130 0,41
77...86 0 5,52 - - - - -
50 6,22 0,70 6020 2590 3430 1,32
100 6,20 0,68 5848 5180 668 0,12
*НСР05для факторов: А (известь) -га; С (доза P2OJ - 0,03 ц/га
0,03 т/га; В (уровень содержания в почве) - 0,05 т/
СО (D 3 ü (D ]Э (D
5
(D
<Я ГО
о
(О
2. Эффективность фосфорныхудобрений в зависимости от фосфатного уровня и кислотности дерново-подзолистой почвы при возделывании ярового ячменя всевообороте (среднее за2010-2012гг.)
Вариант Уро- При- Стои- Затраты Условно Окупа-
содер- доза жай- бавка мость на приме- чистый емость
жание в по- РА> ность, °ТР205, прибавки, нение Р205, ДОХОД, затрат,
чве, мг/кг кг/га т/га* т/га руб./га руб./га руб./га руб./руб.
22...25 0 Без извести (рНкс| 4,2 2,46 - - —4,5)
50 3,13 0,97 8342 2590 5752 2,22
100 3,60 1,14 9804 5180 4624 0,89
77...86 0 3,42 - - - - -
50 3,86 0,44 3784 2590 1194 0,46
100 4,15 0,73 6278 5180 1098 0,21
22...25 0 Известь, 12т/га (рНкс| 5,3...5,5) 3,37 - - -
50 4,18 0,81 6966 2590 4376 1,68
100 4,40 1,03 8858 5180 3678 0,71
77...86 0 3,92 - - - - -
50 4,56 0,64 5504 2590 2914 1,12
100 4,70 0,78 6708 5180 1528 0,29
*НСР05для факторов: А (известь) - 0,04 т/га; В (уровень содержания в почве) - 0,03 т/ га; С (доза Р205) - 0,05 ц/га
фонах содержания подвижных фосфатов (фактор В), которые создавали в течение 6 лет ежегодным внесением суперфосфата в дозе 100 кг/га Р205 на неизвесткованной и известкованной почве (фактор А).
Чередование культур звена севооборота - озимая пшеница(сорт Московская 39) - яровой ячмень (сорт НУР) с подсевом клевера лугового (сорт ВИК-7) - клевер луговой 1-го года пользования. Опыт проводили натрех полях. Все годы исследований были благоприятными, за исключением весны и лета 2010 г, когда осадков выпало 30 % от среднемноголетнего количества.
Площадь делянок 56 м2. Агротехника - принятая в Московской области. В качестве общего фона под озимую пшеницу применяли азотные (в форме аммиачной селитры) и калийные (в форме хлористого калия) удобрения в количестве 1М120К100, под яровой ячмень - М60К80, под клевер (вносили после уборки ячменя) - К120. Экономическую эффективность определяли по методике [4], статистическую обработку данных по урожайности осуществляли методом дисперсионного анализа.
Исследования показали, что урожайность сельскохозяйственных культур и экономическая эффективность фосфорныхудобрений зависели от дозы их применения, фосфатного фона, атакже кислотности почвы. Наибольшую в опыте эффективность фосфорныхудобрений отмечали при низком содержании подвижных фосфатов (22...25 мг/кг) в неизвесткованной почве. ° На неизвесткованной почве при низ-<о ком содержании подвижных фосфатов (22...25 мг/кг) урожайность озимой о пшеницы, по отношению к фону ЫК, | повышалась при максимальной в опыте дозе фосфорных удобрений на ® 49 % (табл. 1), ярового ячменя - на 5 45 % (табл. 2), клевера лугового - на 22 $ % (табл. 3). При среднем содержании
подвижных фосфатов (77...86 мг/кг) на неизвесткованной почве эффективность фосфорныхудобрений снижалась - прибавки от их применения составляли 20, 22 и 4 % соответственно.
На известкованной почве в результате повышения доступности растениям фосфора [5, 6, 7] прибавки урожая от фосфорныхудобрений снижались, особенно при среднем содержании подвижных фосфатов в почве - при возделывании озимой пшеницы сбор зернаувеличился на 13 %, а при выращивании клевера лугового фосфорные удобрения были неэффективны, что связано с его биологическими особенностями, как и других бобовых культур, усваивать малодоступные фосфаты почвы [8,9]. Растения ячменя реагировали на возрастающую обеспеченность почвы фосфором примерно также, как и озимая пшеница.
В зависимости от урожайности культур изменялись и экономические показатели. Так, условно чистый доход на озимой пшенице варьировал почти в 10 раз и был максимальным
(6344 руб./га) при использовании Р100 и низком содержании подвижных фосфатов в неизвесткованной почве. Для ярового ячменя величина этого показателя была максимальной в варианте Р50 на фоне известкования. При возделывании клевера в севообороте условно чистый доход был высоким (5410 и 5820 руб./га) при внесении фосфорныхудобрений на фоне низкого содержания подвижных фосфатов в неизвесткованной почве. Окупаемость затрат на применение фосфорныхудобрений была наибольшей при их внесении в дозе 50 кг/га Р205 на низком фосфатном фоне неизвесткованной почвы, а при возделывании озимой пшеницы еще и на среднем фосфатном фоне известкованной почвы. При среднем содержании подвижных фосфатов фосфорные удобрения в дозе 100 кг/ га не окупались стоимостью дополнительного урожая при возделывании зерновых культур, а на клевере луговом и при низкой дозе Р205 (50 кг/га).
Максимальная продуктивность звена севооборота в опыте отмечена при внесении фосфорных удобрений на среднеобеспеченной фосфором известкованной почве. Она достигала 18,34 тыс. зерн. ед./га (табл.4), что выше фона ЫК почти на 76 %.
Условно чистый доход, атакже окупаемость затрат на применение фосфорных удобрений в звене севооборота достигали наибольших величин при выращивании культур на низком фосфатном фоне неизвесткованной почвы. В вариантах с известкованием они снижались в 2 раза и более, по сравнению с вариантами без внесения извести. На фоне среднего содержания подвижных фосфатов в почве затраты на применение высокой дозы Р205 (100 кг/га) в звене севооборота не окупались стоимостью дополнительной продукции.
3. Эффективность фосфорныхудобрений в зависимости от фосфатного уровня и кислотности дерново-подзолистой почвы при возделывании клевера лугового в севообороте (среднее за 2011-2013 гг.)
Вариант Прибавка °тР205, т/га Стоимость прибавки, руб./га Затраты Условно чистый ДОХОД, руб./га Окупаемость затрат, руб./руб.
содержание в почве, мг/кг доза РА> кг/га Урожайность, т/га* на применение РА> руб./га
Безизвести (рН 4,2.. .4,5)
22...25 0 9,9 - - - - -
50 11,5 1,6 8000 2590 5410 2,08
100 12,1 2,2 11000 5180 5820 1,12
77...86 0 11,9 - - - - -
50 12,2 0,3 1500 2590 - -
100 12,3 0,4 2000 5180 - -
Известь, 12т/га (рНКГ1 5,3...5,5)
22...25 0 12,0 - - - - -
50 12,8 0,8 4000 2590 1410 0,54
100 12,9 0,9 4500 5180 - -
77...86 0 50 100 12,5 12.3 12.4 -0,2 -0,1 - 2590 5180 - -
*НСР05для факторов: А (известь) -0,11 т/га; В (уровень содержания в почве) - 0,10 т/ га; С (доза Р205) -0,12 т/га.
4. Влияние фосфорныхудобрений на продуктивность звена полевого севооборота и экономические показатели в зависимости от фосфатного фона и известкования дерново-подзолистой почвы (среднее за 2009-2013 гг.)
Вариант Продуктивность, тыс. зерн. ед./га* При- Стои- Затраты Условно чистый ДОХОД, руб./га Окупаемость затрат, руб./руб.
содер- доза РА> кг/га бавка мость на приме-
жание в почве, мг/кг от Р205, тыс. зерн. ед./га прибавки, руб./га нение РА> руб./га
Без извести (рН 4,2.. .4,5)
22...25 0 10,71 - - - - -
50 13,02 2,31 22362 7770 14592 1,87
100 14,56 3,85 32328 15540 16788 1,08
77...86 0 14,95 - - - - -
50 16,32 1,37 10874 7770 3104 0,39
100 17,00 2,05 16276 15540 736 0,04
Известь, 12 т/га (рНКГ1 5,3...5,5)
22...25 0 13,83 - - - - -
50 15,70 1,87 15336 7770 7566 0,97
100 16,33 2,50 20668 15540 5128 0,32
77...86 0 16,79 - - - - -
50 18,17 1,38 11524 7770 3754 0,48
100 18,34 1,55 12556 15540 - -
*НСР05 для факторов: А (известь) - 0,07 т/ га; С (доза Р205) -0,12 т/га.
Таким образом, на сильнокислой с низким содержанием подвижного фосфора слабоокультуренной дерново-подзолистой почве формируется урожайность озимой пшеницы 2,75 т/га, ячменя - 2,46т/га, сухой массы клевера - 9,00 т/га. При внесении удобрений, особенно в высокой (Р100) дозе, она повышается соответственно на 49, 45 и 22 %.
На фоне средней обеспеченности почвы подвижным фосфором, а также при ее известковании, эффект от применения фосфорных удобрений на озимой пшенице и яровом ячмене снижается почти в 2 раза, а на клевере не проявляется вовсе.
Наибольшая урожайность озимой пшеницы (6,20...6,22 т/га), ярового ячменя (4,56...4,70т/га) и сухой массы клевера (12,0...12,90 т/га) формировалась при сочетании фосфорных и известковых удобрений.
Суммарные (в звене севооборота) прибавки урожайности от внесения Р50 100 на неизвесткованном фоне составили 2,31...3,85 тыс. зерн. ед. /га при условно чистом доходе 14,6.. .16,8 тыс. руб./га. Продуктивность звена севооборота на фоне азотно-капийных удобрений благодаря окультуриванию почвы (известкования и повышения фосфатного уровня) увеличилась с 10,71 до 18,34 тыс. зерн. ед. /га, или на 7,63 тыс. зерн. ед. /га (71 %). Затраты на применение высокой (Р100) дозы фосфора в звене севооборота на известкованной почве со средним содержанием подвижных фосфатов не окупались стоимостью дополнительной продукции.
Литература.
1. Сычев В. Г., Шафран С. А. Агрохимические свойства почв и эффективность минеральных удобрений. М.: ВНИИА. 2013.
296 с.
i; В (уровень содержания в почве) - 0,11 т/
2. Кутровский В. Н., Сандухадзе Б. И., Кирдин В. Ф. Инновационные, селекционные и технологические разработки - основа развития сельскохозяйственного производства // Матер, науч.-практ. конф. «Ресурсосберегающие технологии - основа успешной реализации приоритетного национального проекта«РазвитиеАПК». «Возможности развития биоэнергетики в системе АП К России». М.: Росинформагротех, 2007. С. 56-58.
3. ВаулинаГ. И., Алиев А. М., Самойлов Л. Н. Роль комплексного применения средств химизации в повышении урожайности зерновых культур и окупаемости удобрений // Плодородие. 2016. № 5. С. 47-49.
4. Справочник экономиста сельскохозяй -ственных организаций. М.: ФГВНУ «Росинформагротех», 2012. 270 с.
5. Cooke G. W. Phosphorus and Potassium Problems in Plant Production and How to solve them. The IXCongress on Fertilizers. Budapest. 1984. Pp. 1-39.
6. Кирпичников H. А. Влияние извести на фосфатный режим слабоокультуренной дерново-подзолистой почвы при длительном применении удобрений // Агрохимия. 2016. № 12. С. 3-8.
7. Агробиологический цикл фосфора / А. Л. Иванов, В. Г. Сычев, Л. М. Державин и др. М.: ВНИИА им. Д. Н. Прянишникова, 2012.518с.
8.ТрепачевЕ. П., Кирпичников Н. А., Ягодина М. С. К вопросу об отношении клевера лугового к кислотности почвы, фосфатному уровню и отзывчивости на фосфорное удобрение// Агрохимия. 1989. № 2. С. 59-68.
9. Волков А. А. Агрохимическая эффективность форм фосфорных удобрений при известковании с применением биопрепаратов. Автореф. ... дис. канд. с.-х. наук. М. 2012. 37 с.
Agroeconomic Efficiency of Phosphorous Fertilizers when Cultivating Crops in a Field Rotation Depending on the Phosphate Content and Acidity of Sod-Podzolic Soil
R. F. Baibekov1, N. A. Kirpichnikov2, S. P. Bizhan2, A.A. Abramov3
1Russian State Agrarian University
- Moscow Timiryazev Agricultural Academy, ul. Timiryazevskaya, 49, Moskva, 127550, Russian Federation 2D. N. PryanishnikovAll-Russian Research Institute of Agrochemistry, ul. Pryanishnikova, 31 a, Moskva, 127550, Russian Federation
3Don State Agrarian University, ul. Krivoshlykova 24, pos. Persianovskii, Oktyabr'skii r-n, Rostovskayaobl., 346493, Russian Federation
Abstract. The studies were carried out in the years 2009-2013, favourable for moistening, in a long-term field experiment established in 1972 in the Moscow region. The purpose of the work was to determine the efficiency of phosphorus fertilizers in a field crop rotation (winter wheat, spring barley, meadow clover) depending on the phosphate level and acidity of sod-podzolic soil. The initial soil was poorly cultivated with the content of humus (according to Tyurin)of1.64%, of mobile phosphorusand potassium (according to Kirsanov) - 25 and 115 mg/kg, respectively; pH(KCI) was 4.2-4.5, S was 8.5, Hawas4.5mg-eq/100 g. The experimental design involved the study of the following options: liming (factor A), the content of mobile phosphorus in the soil (factor B), the dose of applied phosphorus ( factor C). Factor A included the variant without lime and the dose of lime of 12 t/ha (1.5 Ha). The content of mobile phosphorus in the soil was low (22-25 mg/kg) and average (77-86 mg/kg). The applied doses of phosphorus were 0, 50, and 100 kg/ha. The plot area was 56 m2. The general background in the experiment for winter wheat wasN120K100, for barley-N60K80, forclover
- K120. In strongly acidic sod-podzolic soil with a low content of mobile phosphorus, the yield of winter wheat grain was 2.75 t/ha, barley-2.461/ ha, dry clover mass - 9.00 t/ha, which increased accordingly by 49, 45 and 22% when applying P100. With the average content of mobile phosphates, liming and P100 application, theyieldof winter wheat reached 6.2 t/ha, barley -4.7 t/ha, clover- 12.9 t/ha. The productivity of the crop rotation link due to liming and increasing the phosphate background increased from 10,710 to 18,340cereal units/ha, or71%. Cost recovery in the experiment was the highest (1.87 RUB/ RUB) when P50 was applied against an unlimed low phosphate background. The costs ofP100 did not pay off with the cost of additional yield. In limed soil with the average phosphate level, the return on the cost of phosphate fertilizers with an additional yield was halved.
Keywords: phosphate fertilizers; crops; crop rotation; yield; economic efficiency.
Author Details: R. F. Baibekov, corresponding member of the RAS, D. Sc. (Agr.), chief research fellow; N. A. Kirpichnikov, D. Sc. (Agr.), chief research fellow; S. P. Bizhan, senior research fellow (e-mail: [email protected]); W A. A. Abramov, post graduate student. 2
For citation: Baibekov R. F., Kirpichnikov N. ^ A., Bizhan S. P., Abramov A. A. Agroeconomic £ Efficiency of Phosphorous Fertilizers when § Cultivating Crops in a Field Rotation Depend- s ing on the Phosphate Content and Acidity of z Sod-Podzolic Soil. Zemledelie. 2019. No. 6. 10 Pp. 9-11 (inRuss.). DOI: 10.24411/0044-3913 ® -2019-10602. o
