CC BY
144
АГРОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ В ПОЛЕВЫХ СЕВООБОРОТАХ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ
НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННЫМ КОМПЛЕКСОМ
оо<х>ск><х>оо<х><х>о<х>оо<х><>о<х><х>е<х>оо<х><х><х><х>оо<>оо<х><х><х><х>оо<>оо<х><х><><х>ск><х>оо<х><х>о<х>оо<х><>о<х><х>е<х>оо<х><х><х><х><кх>оо<>
УДК 631.8:631.582:631.445.24
Вячеслав Воробьев,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, декан факультета технологии животноводства и агроэкологии, Великолукская государственная сельскохозяйственная академия, г. Великие Луки
АГРОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ В ПОЛЕВЫХ СЕВООБОРОТАХ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ
<x>c«<x>o«<x>oo<><x>oo<x>o«<x>oo<xx>oo<x>o«<x>oo<xx>o«<x>ooo<><>oo<x>o«<x>oo<x><>oo<x>o«<x>oo<><x>oo<x>o«<x>oo<xx>oo<x>o«<x>oo<xx>o«<x>o
В длительных стационарных полевых опытах установлена высокая агрономическая эффективность моноазотной системы удобрения в полевых севооборотах на хорошо окультуренной дерново-подзолистой почве. Применение азота в дозах 90 кг/га под зерновые и 120 кг/га под пропашные культуры способствовало мобилизации почвенных запасов К2О. Двухлетнее использование клеверов приводило к увеличению содержания легкогидролизуемого азота на 29%, минерального - на 52% и снижало агрономическую эффективность удобрений. На среднеокультуренной дерново-подзолистой почве наиболее эффективна система удобрения с использованием азота, фосфора и калия.
S u m m a r y
Long-time steady-state field experiments showed a high efficiency of a mononitric fertilisation system in crop rotations on well-cultivated sod-podzol soils. Nitrogen fertilizers of 90 kg/hectar for grain crops and 120 kg/hectar for row crops promoted immobilization of the К2О soil content. Biennial clover use will bring it to a 29% increase of an easily hydrolyzable nitrogen, and to a 52% increase of mineral nitrogen and will reduce the fertilizer efficiency. The medium-cultivated sod-podzol soils show a high efficiency of the nitrogen, phosphorus and potassium fertilizer system.
Ключевые слова: агрономическая эффективность, системы удобрения, полевой севооборот, окультуренность.
Keywords: agricultural efficiency, fertilization system, crop rotation, cultivation state.
Применение удобрений является одним из основных условий получения высоких и стабильных урожаев сельскохозяйственных культур. Однако результат от этого мероприятия может быть достигнут только при использовании научно обоснованных систем удобрения. В свою очередь, научное обоснование предполагает использование удобрений при строгом учете почвенно-агрономических условий.
На дерново-подзолистых почвах Северо-Запада России наиболее эффективными являются азотные удобрения. Согласно многочисленным данным, по агрономической эффективности (окупаемости 1 кг д.в.) калийные удобрения уступают не только азотным, но и фосфорным [1, 2, 3, 4, 5, 6]. В этом кроется одна из причин почти полного прекращения использования калийных удобрений на Северо-Западе РФ [7].
Отказ от применения калийных удобрений за последние четверть века привел к деградации калийного состояния дерново-подзолистых почв и снижению урожайности культур [8, 9]. Многолетними исследованиями доказано, что длительный отказ от использования калийных туков допустим на хорошо окультуренных почвах с высоким содержанием подвижного калия без ущерба для продуктивности сельскохозяйственных культур [10, 11]. Во всех остальных случаях применение всех видов удобрений должно быть обязательным.
Методика исследований
Исследования по изучению эффективности систем удобрения проводились в 3-х полевых опытах на базе развернутых
во времени полевых севооборотов. Опыт 1 заложен в 1987 г. на дерново-слабоподзолистой легкосуглинистой хорошо окультуренной почве на базе зернопропашного севооборота «картофель ранний - рожь озимая - свекла кормовая - ячмень -кукуруза - овес». Схема опыта: 1. контроль (без удобрения); 2. 1\-Ш 3. N90-120P60; 4. N90-120K60; 5. N90-120P60K60.
Опыт 2 заложен в 2002 г. на дерново-слабоподзолистой легкосуглинистой хорошо окультуренной почве на базе плодосменного севооборота «картофель - ячмень + клевер -клевер 1 г.п. - клевер 2 г.п. - свекла кормовая - овес». Схема опыта: 1. контроль (без удобрения); 2. навоз 40 т/га; 3. NP^ 40 т/га навоза + Коп; 4. NP 40 т/га навоза + К..,; NPK 40 т/ га навоза.
Опыт 3 заложен в 1998 г. на дерново-слабоподзолистой супесчаной почве в звене севооборота «ячмень - свекла кормовая - лен-долгунец». Схема опыта: 1. контроль (без удобрения); 2. n60-120; 3. N60-120P60 - Фон; 4 Фон+К60; 5. Фон+К90; 6.
Фон + К120 (N60 - под лен, N120 - под ячмень и кормовую свеклу).
Площадь делянок в опытах от 42 до 112 м2.
Почва в опыте 1 и 2 дерново-слабоподзолистая остаточно-карбонатная легкосуглинистая хорошо окультуренная. Ее агрохимические показатели на момент закладки опытов были следующими: гумус - 2,46-2,71%; рНкс| - 6,2-6,4; Нг - 1,11-1,89 мг-экв/100 г; S - 8,45-11,9 мг-экв/100 г; V - 82-91,4%; Р2О5 и К2О (по Кирсанову) - 402-599 и 227-466 мг/кг соответственно. Агрохимическая характеристика дерново-слабоподзолитой
№ 1/ 2016
37
НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННЫМ КОМПЛЕКСОМ
Таблица 1
Агрономическая эффективность систем удобрения на хорошо окультуренной почве в опыте 1
Вариант системы удобрения Продуктивность севооборота Оплата 1 кг д.в., з.е. Средне- годовой баланс К2О, кг/га Коэффициент использования К2О, %
среднегодовая т/га з.е. прибавка
т/га з.е. % поч- вы удоб- рения
Без удобрения 5,5 - - - -126 15 -
N90-120 7,7 2,2 40 19,3 -173 22 -
N90-120P60 7,5 2,0 36 11,5 -171 23 -
N90-120K60 7,7 2,2 40 12,6 -130 21 29
N90-120P60K60 8,0 2,5 45 10,7 -122 23 19
НСР05 0,8
Таблица 2
Агрономическая эффективность систем удобрения на хорошо окультуренной почве в опыте 2
Вариант системы удобрения Продуктивность севооборота Оплата 1 кг д.в., з.е. Средне- годовой баланс К2О, кг/га Коэффициент использования К2О, %
среднегодовая т/га з.е. прибавка
т/га з.е. % поч- вы удоб- рения
Без удобрения 4,4 - - - -106 15 -
Навоз 40 т/га 5,3 0,9 20 4,2 -46 15 39
ЫРэкв. 40 т/га навоза+К90 5,5 1,1 25 7,3 -106 14 100
ЫРэкв. 40 т/га навоза+Кш 5,5 1,1 25 7,0 -102 16 89
ЫРКэкв. 40 т/га навоза 5,5 1,1 25 5,2 -50 20 40
НСР05 0,4
супесчаной среднеокультуренной почвы в опыте 3: гумус -1,80-1,82%; рНкс|- 5,5-5,6; Р2О5 и К2О (по Кирсанову) - 168-180 и 108-117 мг/кг соответственно.
Агротехника в опыте проводилась в соответствии с зональными рекомендациями.
Результаты исследований
Результаты опыта подтвердили высокий потенциал эффективного плодородия хорошо окультуренной дерново-подзолистой почвы. В среднем за годы исследований продуктивность севооборота без применения удобрений составила 5,5 т зерновых единиц (з.е.) с 1 га (табл. 1). В то же время распространенное мнение о благоприятности климатических условий для проявления положительного действия удобрений и стабильности урожаев подтвердилось лишь отчасти. За время исследования урожайность зерновых культур изменялась от 2 до 5,7 т/га, картофеля - от 21 до 28, кормовой свеклы - от 31 до 90, зеленой массы кукурузы - от 39 до 45 т/га.
Агрономическая эффективность всех вариантов системы удобрения была очень высокой: прибавка урожайности - 3645%, оплата 1 кг д.в. - 10,7-19,3 з.е. Но эффект обеспечивался, в основном, азотным удобрением. Прибавки урожайности от калийного удобрения получены только на отдельных культурах. Высокая отзывчивость растений на азот, несмотря на весьма благополучное гумусное состояние почвы, можно объяснить неблагоприятностью гидротермических условий в начале почти каждого вегетационного периода. За годы проведения опыта лишь в двух случаях по состоянию на 1 мая содержание в почве минерального азота соответствовало оптимальным параметрам. После внесения 90-120 кг/га азота ситуация изменялась коренным образом. В отличие от азота,
содержание подвижного калия хотя и снижалось с годами, но продолжало оставаться высоким в течение всей вегетации вплоть до последнего года.
Вносимые азотные удобрения в дозах 90-120 кг/га приводили к увеличению коэффициента использования калия почвы на 46%.
В вариантах системы удобрения с калием продуктивность севооборота повысилась в среднем на 45,5%, а вынос элемента - на 48%, что указывает на некоторое обогащение продукции калием. При этом увеличение выноса К2О на 60 кг/ га обеспечивалось на 77% за счет мобилизации почвенных запасов и только на 23% за счет хлористого калия.
Все шесть культур севооборота положительно реагировали на азотное удобрение, повышая урожайность не менее чем на 21% (зерновые в среднем на 22%, пропашные на 36%), и очень слабо - на калийные. Несколько выше эффективность калия была на посевах кормовой свеклы и кукурузы (средние прибавки урожайности - 10,5 и 8,5% соответственно).
В опыте 2 двухлетнее возделывание клевера способствовало улучшению азотного состояния почвы. За 6 лет среднее по вариантам опыта содержание легкогидролизуемого азота увеличилось с 68 до 88, минерального - с 25 до 38 мг/кг. Это негативно отразилось на агрономической эффективности удобрений. Относительно опыта 1, прибавки урожайности снизились на 40%, а оплата действующего вещества в 2,3 раза (табл. 2). В целом по ротации севооборота органическая система удобрения уступила по показателям агрономической эффективности минеральной, но картофель на нее реагировал лучше.
Увеличение среднегодовой дозы К2О с 30 до 93 кг/га не
38
Международный сельскохозяйственный журнал
АГРОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ В ПОЛЕВЫХ СЕВООБОРОТАХ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ
Таблица 3
Агрономическая эффективность систем удобрения в звене полевого севооборота
Вариант системы удобрения Урожайность, т/га Прибавка урожайности, % Оплата 1 кг д.в., з.е. Коэффициент использования К2О, %**
яч- мень свек- ла лен* яч- мень свек- ла лен* яч- мень свек- ла лен* яч- мень свек- ла лен
Без удобрения 1,6 12 3,6 - - - - - - 7 20 13
N60-120 2,0 29 3,9 25 142 8 3,8 36 2,0 7 52 12
N60-120P 60 — Фон 2,0 30 3,9 25 150 8 2,6 25 1,1 9 47 13
Фон+Кбо 2,4 39 4,1 50 225 14 3,8 28 1,6 8 10 46 98 11 8
ФОН+К90 2,6 43 4,2 63 258 17 4,2 28 1,6 8 10 44 88 11 8
ФОН+К120 2,9 46 4,2 81 283 17 5,0 28 1,6 8 11 44 95 11 7
НСР05 0,2 2,9 0,39
* Солома.
** Над чертой - почвы, под чертой -удобрения.
дало положительного результата, вероятно, по тем же причинам, что и в опыте 1. Принципиальное различие в том, что мобилизация почвенных запасов калия происходила в большей степени не за счет высокой дозы азотного удобрения, а за счет симбиотически фиксированного азота. А поскольку этот фактор для вариантов без удобрений и с удобрениями был практически равноценен, то отмечаемой выше устойчивой зависимости коэффициента использования калия почвы от системы удобрения в данном опыте не наблюдалось. Намного значительнее сказывались различия в биологии сельскохозяйственных культур. Пропашные потребляли запасы подвижного калия пахотного слоя на 25,6%; клевер - на 16,4%, зерновые - на 6,3%.
Калий удобрения (в прямом действии) использовался пропашными культурами в среднем на 33,9%, зерновыми - на 12,5%. Но за счет последействия коэффициент использования КО в целом по ротации достигал 39-40% на фоне среднегодовых доз в 93 кг/га и 89-100% при дозах 38 и 30 кг/га.
Более низкая по сравнению со стационарными опытами 1 и 2 окультуренность почвы в опыте 3 имела следствием и относительно невысокую урожайность культур звена севооборота, особенно в варианте без удобрений (табл. 3). При этом и на среднеокультуренной почве более высокой агрономической эффективностью обладало азотное удобрение. На фосфорное удобрение, в силу высокого содержания в почве подвижных фосфатов, ни одна из культур не реагировала. Калийное удобрение хотя и уступало по эффективности азотному, обеспечивало удовлетворительную окупаемость, а на посевах кормовой свеклы и ячменя даже в дозе 120 кг/га.
Хозяйственный вынос калия и коэффициент его использования из почвы и удобрения были очень высокими у типично калиефильной культуры - кормовой свеклы. Ячмень и лен удовлетворительно использовали калий почвы и весьма слабо из удобрения.
Выводы
В полевых севооборотах на хорошо окультуренных дерново-подзолистых почвах района исследования наибольшая агрономическая эффективность характерна моноазотной системе удобрения. На среднеокультуренных дерново-подзолистых почвах необходимо сочетание азотных, фосфорных и калийных удобрений.
Литература
1. Бельченко С.А., Белоус Н.М., Драганская М.Г. Влияние систем удобрения на урожайность и качество зеленой массы кукурузы // Достижения науки и техники АПК. 2011. № 5. С. 59-61.
2. Сычев В.Г., Шафран С.А. Влияние агрохимических свойств почв на эффективность минеральных удобрений. М.: ВНИИА, 2012. 200 с.
3. Белоус Н.М., Шаповалов В.Ф., Малявко Г.П., Шлык Д.П. Влияние средств химизации на урожайность и качество картофеля в условиях радиоактивного загрязнения // Земледелие. 2015. № 5. С. 17-21.
4. Воробьев В.А. Оценка систем удобрения картофеля в полевых севооборотах // Аграрная наука. 2015. № 3. С. 14-16.
5. Воробьев В.А., Гаврилова Г.В. Эффективность систем удобрения в посевах ячменя // Аграрная наука. 2015. № 7. С. 14-16.
6. Гаврилова Г.В. Влияние калийного удобрения на урожайность и качество зерна озимой тритикале // Общество, наука и инновации: сборник статей Международной научно-практической конференции. Ч. 2. Уфа: Аэтерна, 2015. С. 79 -81.
7. Шафран С.А., Янишевский Ф.В. Агроэкономическое обоснование применения калийных удобрений в Нечерноземной зоне России // Агрохимия. 1998. № 4. С. 5-17.
8. Воробьев В.А. Деградация агрохимических свойств пахотных почв Псковской области // Гумус и почвообразование. СПб.: СПбГАУ, 2004. С. 169-171.
9. Воробьев В.А., Гаврилова Г.В. Агрохимические свойства пахотных дерново-подзолистых почв Псковской области // Научно обоснованные системы земледелия: теория и практика: материалы Международной научно-практической конференции. Ставрополь: Параграф, 2013. С. 40-42.
10. Иванов А.И., Иванов И.А., Воробьев В.А., Лямцева Е.Г. Изменение калийного состояния хорошо окультуренной дерново-подзолистой почвы при применении калийдефицитной системы удобрения // Агрохимия. 2009. № 4. С. 21-26.
11. Иванов А.И., Цыганова Н.А., Воробьев В.А. Оценка длительного использования хорошо окультуренной дерново-подзолистой почвы при применении разных систем удобрения // Агрохимия. 2010. № 3. С. 17-21.
ftga@vgsa.ru
№ 1/ 2016
39
