АГРОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЦИНКОВЫХ УДОБРЕНИЙ ПОД ЯРОВУЮ ПШЕНИЦУ НА РАЗЛИЧНЫХ ТИПАХ ПОЧВ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ АГРОХИМИИ

АГРОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЦИНКОВЫХ УДОБРЕНИЙ ПОД ЯРОВУЮ ПШЕНИЦУ НА РАЗЛИЧНЫХ ТИПАХ ПОЧВ

А.Н. Аристархов, д.б.н., А.В. Волков, Т.А. Яковлева, ВНИИА

Обобщены результаты многолетних полевых опытов аг-рохимслужбы и ВНИИА по изучению эффективности применения цинковых удобрений под яровую пшеницу, возделываемую на различных типах почв с низким содержанием цинка на фоне оптимальных доз традиционных минеральных удобрений (№К). Показано, что применение цинковых удобрений под яровую пшеницу достаточно высоко окупается прибавками урожая зерна и способствует повышению окупаемости зерном традиционных удобрений. Экономичные способы применения цинка (некорневые подкормки и обработка семян) обеспечивали окупаемость цинковых удобрений в 2-3 раза выше, чем при основном способе применения цинковых удобрений.

Ключевые слова: яровая пшеница; цинковые микроудобрения, способы их внесения; прибавка урожая; окупаемость удобрений прибавками зерна.

Агроэкономическая оценка эффективности применения микроудобрений под сельскохозяйственные культуры в отечественных литературных источниках приводится крайне редко. Объяснить это достаточно сложно, но, видимо, получаемые достаточно высокие показатели окупаемости микроудобрений (относительно окупаемости традиционных микроудобрений) вызывали определенную осторожность исследователей. Полагаем, что расширение информации по данному вопросу может более четко объяснить сложившееся мнение о низкой окупаемости применяемых №К удобрений в земледелии нашей страны (в среднем 3-4 кг/кг). При этом не учитывалось, что даже в период интенсивной химизации (1964-1990 гг.) в нашей стране практически не применяли микроудобрения, за исключением борсодержащих (~ 10 тыс.т).

В развитых западных странах окупаемость минеральных удобрений составляет 10-11 кг зерна/кг д.в. применяемых удобрений. Следует особо отметить, что этот высокий показатель достигается при комплексном применении макро- и микроудобрений. В нашей стране недооценивают необходимость применения микроудобрений, что мешает проявлению наиболее полной эффективности макроудобрений, способствует снижению уровня плодородия почв по содержанию в них этих элементов, недополучению урожаев и полноценной по качеству растительной продукции.

Исследованиями агрохимслужбы выявлено, что пахотные почвы страны практически повсеместно (97,5% площадей) имеют недостаточное содержание подвижного цинка и остро нуждаются в применении цинковых удобрений [1, 2]. Ежегодная потребность в цинковых удобрениях составляет около 22 тыс.т и в перспективе будет возрастать по мере интенсификации земледелия [3]. Установлено, что при применении цинковых удобрений можно получить дополнительный урожай в размере 15-20%. Это способствует повышению окупаемости вносимых удобрений урожаями зерна [4,5].

Цель исследований - установить окупаемость применения цинковых удобрений, вносимых различными способами, прибавкой урожая зерна яровой пшеницы, выращиваемой в основных почвенно-климатических зонах страны.

Методика. Объект исследований - яровая пшеница, как наиболее широко распространенная культура в основных природно-сельскохозяйственных зонах страны, но недостаточно изученная на отзывчивость применения цинковых удобрений. В исследованиях учитывали выборку полевых опытов агрохимслужбы и НИИ с использованием различных способов применения цинковых удобрений под изучаемую культуру: основное внесение (в почву), некорневые подкорм-

ки и обработка семян в возрастающих дозах цинка на фоне №К. Особое внимание уделялось изучению эффективности применения цинка под новые сорта яровой пшеницы, возделываемые на дерново-подзолистых почвах при внесении различных форм цинковых удобрений (минеральная соль цинка - сульфат цинка и комплексонат цинка на основе ЭДТА -Солу Микро Zn 15).

Все почвы в опытах характеризовались преимущественно низким содержанием подвижного цинка (< 2 мг/кг по Круп-скому и Александровой), т.е. для возделывания на них сельскохозяйственных культур требовалось применение цинковых удобрений. Эффективность цинковых удобрений оценивали на фоне применения оптимальных доз №К.

Результаты и их обсуждение. Окупаемость цинковых удобрений урожаями зерна яровой пшеницы сорта Злата на дерново-подзолистых почвах (опыты ВНИИА). Расчеты окупаемости применения цинковых удобрений урожаями зерна яровой пшеницы сорта Злата, выращиваемой на дерново-подзолистых почвах разной степени окультуренности, выявили, что она на два порядка выше, чем окупаемость традиционных №К - удобрений в дозах, соответственно, 90; 60; 90 при основном внесении цинковых удобрений (в почву). При использовании некорневых подкормок их окупаемость (в связи с еще более низкими дозами цинка) была на три порядка выше (табл. 1).

1. Окупаемость макро - (№К) и цинковых удобрений урожаем

зерна яровой пшеницы сорта Злата на дерново-подзолистых _почвах (среднее за 2012-2014 г.)_

Вариант Опыт 1. Среднеокультурен- Опыт 2. Слабоокультурен-

опыта ная почва ная почва

При- Оку- При- Оку- При- Оку- При Оку-

бавки пае- бав- пае- бавки пае- бав- пае-

от мость ки от мость от мость ки мость

NPK + NPK, Zn, Zn, NPK + NPK, от Zn,

Zn, кг/кг ц/га кг/кг Zn, кг/кг Zn, кг/кг

ц/га ц/га ц/га

Контроль - - - - - - - -

КздРбоКзд-фоН 16,1 6,7 - - 15,6 6,5 - -

Внесение Zn в почву, кг/га элемента*

Фон+Zn,

1,5к*** 18,3 7,6 2,3 153 17,8 7,4 2,1 140

Фон+Zn, 3,0к 20,9 8,7 5,9 197 21,3 8,9 5,7 190

Фон+Zn, 5,0к 23,6 9,8 7,5 150 22,8 9,5 7,2 144

Фон+Zn,

1,5с*** 17,7 7,4 1,7 113 17,5 7,3 1,8 120

Фон+Zn, 3,0с 20,1 8,4 4,1 137 19,6 8,2 4,0 133

Фон+Zn^Oc 21,5 9,0 5,5 110 20,3 8,5 4,6 92

Некорневые подкормки Zn, г/га препарата**

Фон+Zn,

100к*** 17,0 7,1 1,0 1000 15,9 6,6 0,3 300

Фон+Zn, 150к 18,0 7,5 1,9 1266 16,8 7,0 1,2 800

Фон+Zn, 250к 20,0 8,3 4,0 1600 18,8 7,8 3,2 1280

Фон+Zn,

100с*** 16,7 7,0 0,6 600 15,9 6,6 0,3 300

Фон+Zn, 150с 17,7 7,4 1,7 1133 16,6 6,9 1,0 667

Фон+Zn, 250с 18,8 7,8 2,7 1080 17,6 7,3 2,0 800

*Окупаемость 1 кг д.в. удобрений. "Окупаемость 1 кг препарата. ***«к» и «с» - комплексонат и минеральная соль.

При этом комплексонаты цинка окупались существенно выше, чем сульфаты цинка. Также выявлено, что на более окультуренных с нейтральной реакцией среды дерново-подзолистых почвах все изученные виды цинковых удобре-

ний окупаются более высоко, чем на кислых почвах. Особо следует отметить, что комплексное применение традиционных №К и цинка способствует более эффективному их использованию. В условиях опытов с яровой пшеницей окупаемость применения 240 кг/га №К возрастала с 6,7 (без цинка) до 9,0-9,8 (с цинком) кг/кг (опыт 1) на среднеокультуренных почвах, а на почвах слабоокультуренных - до 6,5-9,0 кг/кг (опыт 2). Некорневые подкормки цинком повышали окупаемость №К минеральных удобрений с 6,6-7,1 до 7,8-8,3 кг/кг. Таким образом, по материалам исследований с цинковыми удобрениями, можно сделать прогноз о том, что используя цинковые микроудобрения в комплексе с минеральными в земледелии центрального Нечерноземья можно приблизиться по окупаемости минеральных удобрений урожаями к наиболее развитым в сельскохозяйственном отношении странам.

Окупаемость цинковых удобрений урожаями зерна яровой пшеницы других сортов на различных типах почв (по материалам опытов агрохимслужбы). Аналогичные тенденции установлены в полевых опытах агрохимслужбы страны (табл. 2-4). Так в опытах на черноземах выщелоченных и серых лесных почвах изучали эффективность цинковых удобрений при внесении их в почву (табл.2) под яровую пшеницу различных сортов - Харьковская 46, Скала, Новосибирская, Омская и Бурятская.

В опытах выявлена различная отзывчивость сортов на применение цинковых удобрений. Так, на черноземе выщелоченном яровая пшеница сорта Саратовская 76 обеспечивала прибавки урожая зерна 3,4-5,4 ц/га, а в отдельные годы (1980 г.) даже до 9,0-10,5 ц/га, тогда как сорта Харьковская и Новосибирская всего 1,2-3,1 ц/га. При этом окупаемость цинковых удобрений урожаями зерна составляла, соответственно, 36-70 и 11-56 кг/кг. Окупаемость минеральных удобрений, применяемых в дозе 150 кг/га, возрастала в первом случае с 3,3(4,8) до 7,8 (13,6) кг/кг, а во втором - с 2,5-2,9 до 3,8-5,1 кг/кг.

2. Окупаемость макро- и микроудобрений урожаями зерна яровой пшеницы на черноземах выщелоченных в полевых опытах

Фон+ гп, 5,0

30,4

1,5

30

Вариант опыта Урожайность зерна, ц/га Прибавка урожайности зерна, ц/га Окупаемость удобрений, кг/кг

от NPK+Zn от Zn NPK Zn

Черноземы выщелоченные

1.Тамбовская область, Харьковская 46 (1968-1970 гг.)

Контроль 23,4 - - - -

N45P45Kзo-фоH 26,9 3,5 - 2,9 -

Фон+Zn, 2,0 27,8 4,4 0,9 3,7 45

Фон+Zn, 5,0 28,1 4,7 1,2 3,9 24

Фон+Zn, 10,0 28,0 4,6 1,1 3,8 11

2.Курганская область, Саратовская 76 (1979,1982 гг.)

Контроль 23,3 - - - -

N6oP6oKзo-фон 27,3 4,0 - 3,3 -

Фон+Zn, 5,0 30,8 7,5 3,5 12,0 70

Фон+Zn, 10,0 30,7 7,4 3,4 6,2 49

Фон+Zn, 15,0 32,7 9,4 5,4 7,8 36

3.Курганская область, Новосибирская 67 (1976,1980 гг.)

Контроль 25,3 - - - -

N6oP6oKзo-фон 28,3 3,0 - 2,5 -

Фон+Zn, 5,0 31,1 5,8 2,8 4,8 56

Фон+Zn, 10,0 31,4 6,1 3,1 5,1 31

Фон+Zn, 15,0 30,9 5,6 2,6 4,7 13

Серые лесные почвы

1.Иркутская область, Скала (1986-1988 гг.)

*1,0 2п в составе аммофоса, в остальных вариантах 2п в виде ZnSO4.

Из изученных доз цинка (5; 10 и 15 кг/га) наиболее экономически выгодна доза 5 кг/га, так как в большинстве опытов отмечена наивысшая ее окупаемость урожаями зерна. Аналогичные данные получены и на серых лесных почвах. Изучаемые сорта яровой пшеницы Скала и Бурятская отзывались на цинк практически одинаково, обеспечивая прибавку урожая зерна 1,5-2,6 ц/га, при окупаемости цинка 50-108 кг/кг. В целом же, окупаемость цинковых удобрений урожаем зерна яровой пшеницы на дерново-подзолистых почвах, выщелоченных черноземах и серых лесных почвах при основном внесении Zn в дозах 5,0-15,0 кг/га составляла 50-100 кг/кг, а при оптимальной дозе (5 кг/га) - 170-180 кг/кг. Высокая окупаемость применения цинковых удобрений сочетается с повышением окупаемости традиционных макроудобрений (№К) при совместном их использовании с цинковыми. Показатель окупаемости №К в этих опытах превышал в 1,5-2 и более раз таковой в варианте с №К без цинка.

Таким образом, можно констатировать важный факт: применение цинковых удобрений основным способом (внесение в почву) под яровую пшеницу различных сортов приводит к более эффективному использованию традиционных №К на различных типах почв, но наибольший эффект достигается на дерново-подзолистых почвах на посевах пшеницы современных сортов.

Другие способы применения цинковых удобрений под яровую пшеницу - некорневые подкормки и обработка семян, также обуславливают повышение окупаемости традиционных макроудобрений, сверх высокое - цинковых (табл. 3, 4).

Так, некорневые подкормки цинком яровой пшеницы на черноземах выщелоченных в пяти полевых опытах повышали окупаемость на 30-100 % и более. Изученные сорта яровой пшеницы на этих почвах Московская 35 и Новосибирская 67 отзывались на некорневые подкормки цинком прибавкой урожая зерна примерно одинаково, она колебалась от 1,8 до 3,7 ц/га и более при дозах препарата 100-270 г/га.

3. Окупаемость макро- и микроудобрений урожаями зерна яровой пшеницы в полевых опытах Агрохимслужбы при проведении

Вариант опыта Урожайность зерна, ц/га Прибавка урожайности зерна, ц/га Окупаемость удобрений, кг/кг

от NPK+Zn от Zn NPK Zn

Черноземы выщелоченные

1.Республика Чувашия, Московская 35 (1985-1986гг.)

Контроль 19,1 - - - -

N6oP6oKю-фон 27,6 8,5 - 4,7 -

Фон+Zn, 90 г/га 30,2 11,1 2,6 6,2 2888

2.Тюменская область, Новосибирская 67 (1984-1985 гг.)

^Р90^0-фон 25,5 - - - -

Фон+Zn, 100 27,8 - 2,3 - 2300

3.Курганская область, Новосибирская 67 (1978 г.)

Контроль 21,3 - - - -

N6oP6oKзo-фон 22,7 1,4 - 0,9 -

Фон+Zn, 90 25,3 4,0 2,6 2,7 2888

Фон+Zn, 180 24,6 3,3 1,9 2,2 1056

Фон+Zn, 270 25,6 4,3 2,9 2,9 1074

Серые лесные почвы

Контроль Нет данных - - - -

N6oP6oKю-фон 29,9 - - - -

Фон+Zn, 2,5 32,1 - 2,2 - 88

Фон+Zn,5,0 32,4 - 2,5 - 50

Фон+Zn, 7,5 32,6 - 2,7 - 108

2.Иркутская область, Бурятская 79 (1982-1985 гг.)

Контроль Нет данных - - - -

N6oP6oKю-фон 28,9 - - - -

Фон+Zn, 2,5 30,4 - 1,5 - 60

Фон+Zn, 1,5+1,0** 31,5 - 2,6 - 104

1.Республика Чувашия, Московская 35 (1985-1986 гг.)

^Р90^0-фон 36,5 - - - -

Фон+Zn, 80 40,2 - 3,7 - 4625

2.Республика Чувашия, Московская 35 (1985 г.)

Nl25Pl4oKl20-фоH 24,5 - - - -

Фон+Zn, 100 31,2 - 6,7 - 6700

Дерново-подзолистые легкосуглинистые почвы

1 .Белоруссия, (1985-1986 гг.)

^Р90^0-фон 1 20,1 - - - -

Фон ^п, 200 23,1 - 3,0 - 1500

^0Р270^0-фон 2 21,1 - - - -

Фон 2+Zn, 200 I 23,6_L-_I 2,5 |- | 1250

_Дерново-подзолистые тяжелосуглинистые почвы

Республика Чувашия, Московская 35 (1985-1986гг.)

КбоР9оКбо-фон 27,4 - - - -

Фон+Zn, 90 29,2 - 1,8 - 2000

При этом окупаемость сульфата цинка при таком экономичном способе внесения была непривычно (относительно №К) высокой - 1000-3000 кг/кг и более. На серых лесных и дерново-подзолистых почвах прибавки урожая зерна от цинка составляли, соответственно, от 3,7 до 6,7 и от 1,8 до 3,0 ц/га. Окупаемость сульфата цинка при его внесении в подкормки урожаями зерна в этих случаях доходила до 6700 кг/кг.

Обработка семян сортов яровой пшеницы наиболее изучена в опытах Агрохимслужбы на черноземах выщелоченных и оподзоленных, а также на дерново-подзолистых и дерново-карбонатных почвах. Результаты исследований (см. табл. 4) также свидетельствуют о достаточно существенных прибавках урожаев зерна от использования этого способа применения цинковых удобрений, высокой окупаемости их урожаями, а также о положительном влиянии этого приема на окупаемость традиционных макроудобрений при совместном их использовании с цинком.

Прибавки зерна при обработке семян цинком колеблются от 1,0 до 3,5 ц/га на черноземах, от 1,0 до 2,6 ц/га на дерново-карбонатных почвах. Окупаемость препаратов цинка (сульфат цинка) была примерно такой же, что и при некорневой подкормке. Из сортов обработка семян предпочтительнее для Московской 35, чем для сортов Лада и Скала. Уровень прибавок урожая в опытах составил, соответственно, 1,0-3,5 и 0,82,6 ц/га. Доза препарата, обеспечившая получение этих прибавок зерна, колебалась от 45 до 133 г/га посева.

Заключение. Проведенные исследования по оценке агро-экономической эффективности применения различных способов и форм цинковых удобрений под яровую пшеницу показали: 1) что цинковые удобрения существенно влияют на увеличение окупаемости применяемых традиционных (КРК) удобрений урожаями зерна пшеницы; 2) окупаемость цинковых удобрений урожаями превосходит окупаемость традиционных макроудобрений в несколько раз, что должно учитываться при использовании технологий комплексного применения агрохимических средств; 3) применение основного способа использования цинковых удобрений способствует увеличению окупаемости с 3-4 до 9-10 кг/кг и более; 4) выявлена сортовая отзывчивости яровой пшеницы на цинковые удобрения, особенно у современных сортов.

Литература

1.Аристархов А.Н. Нормирование рационального экологически безопасного применения микроудобрений в различных почвенно-климатических зонах России. - М.: Сборник трудов Почвенного института им. В.В.Докучаева, 2013. Т.2. - С.229-344.

2. Аристархов А.Н., Прошкин В.А., Волков А.В. Влияние агрохимических свойств почв на эффективность применения цинковых удобрений под озимую и яровую пшеницу //Агрохимия.- 2014.- №1. - С. 37-44.

3. Сычев В.Г., Ефремов Е.Н., Аристархов А.Н. и др. Прогноз потребности и платежеспособного спроса сельского хозяйства Российской Федерации на минеральные удобрения до 2020 года. - М.: ВНИИА, 2011. - 53 с.

4. Сычев В.Г., Аристархов А.Н., Харитонова А.Ф. и др. Интенсификация продукционного процесса растений микроэлементами. Приемы управления.- М., 2009.- 520 с.

5. Аристархов А.Н., Волков А.В., Яковлева Т.А. Оптимизация применения цинковых удобрений в земледелии России. - Изд-во Lap Lambert. Academic Publishing, 2014.-142 с.

4. Окупаемость макро- и микроудобрений урожаями зерна яровой пшеницы в опытах Агрохимслужбы при проведении обработки семян перед посевом цинковыми удобрениями _(сульфат цинка)_

Вариант опыта Урожайность зерна, ц/га Прибавка урожайности зерна, ц/га Окупаемость удобрений, кг/кг

от от Zn NPK Zn

NPK+Zn

Чернозем оподзоленный. Свердловская область (1964-1973гг.)

NPK-фон 29,0 - - - -

Фон+Zn (53 г/ц, или 133 г/га) 32,5 - 3,5 - 2632

Чернозем выщелоченный. Республика Мордовия, Московская 35 (19821986 гг).

^Рб0Кю-фон 32,3 - - - -

Фон+Zn (90 г/ц, или 225 г/га) 35,8 3,5 1566

Чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый. Республика Чувашия, Московская 35 (1985-1987 гг.)

Контроль 20,3 - - - -

^0Р90Кю-фон 34,7 4,4 - 2,1 -

Фон+Zn(30г/ц, или 90 г/га) 25,7 5,4 1,0 2,6 1111

Дерново-подзолистая тяжелосуглинистая. Республика Чувашия, Московская 35 (1985-1986гг.)

Контроль 24,3 - - - -

^0Р90Кю-фон 27,1 2,8 - 1,3 -

Фон+Zn (30 г/ц, или 90 г/га) 30,3 6,0 3,2 2,9 3556

Дерново-карбонатная тяжелосуглинистая. Иркутская обл., Скала (1977 г.)

Контроль 24,0 - - - -

2п,10 г/т, или 15 23,8 - -0,2 - -

г/га препарата

гп,20 г/т, или 30 26,0 - 2,0 - 1000

г/га препарата

2п,30 г/т, или 45 25,5 - 1,5 - 3333

г/га препарата

Дерново-карбонатная тяжелосуглинистая. Иркутская обл. Лада (1980 г.)

Контроль 38,3 - - - -

Кб0Рб0Кб0-фон 1 43,2 4,9 - 2,7 -

Фон 1+гп, 30 г/т 45,8 7,5 2,6 4,2 5778

элемента, или 45

г/га препарата

Фон 1+гп,40 г/т 40,8 2,5 - 1,4 2333

элемента, или 60

г/га препарата

Кб0Рб0Кб0 + тур -фон 2 45,5 7,2 - 4,0 -

Фон 2+гп, 40 г/т 48,0 9,7 2,5 5,7 4167

элемента, или 60

г/га препарата

AGROECONOMIC EFFICIENCY OF ZINC FERTILIZERS FOR SPRING WHEAT ON DIFFERENT SOIL TYPES

A.N. Aristarkhov, A. V. Volkov, T.A. Yakovleva Pryanishnikov All-Russian Scientific Research Institute of Agrochemistry, Russian Academy of Agricultural Sciences,

ul Pryanishnikova 31a, Moscow, 127550 Russia

Long-term field experiments of the Agrochemical Services organizations and the Pryanishnikov All-Russian Scientific Research Institute ofAgrochemistry on studying the efficiency of zinc fertilizers for spring wheat on different types of soils with low contents of zinc on the background of optimal rates of conventional mineral fertilizers (NPK) showed that the application of zinc fertilizers for spring wheat is recouped by the gain in grain yield and increases the recoupment of conventional fertilizers. Economic methods of zinc application (top dressing and processing of seeds) provided the recoupment of zinc fertilizers higher than the basic method of the application of zinc fertilizers by 2-3 orders of magnitude.

Keywords: spring wheat, zinc microfertilizers, application methods, crop gain; recoupment of fertilizers.