CC BY
4Вестник АПК ,,
Науки о земле -; № 1(17), 2015 1
УДК 633.11«324»:631.559:631.445.4(470.630)
Айсанов Т. С., Подколзин А. И.
Aysanov T. S., Podkolzin A. I.
ДИНАМИКА ПАРАМЕТРОВ НR ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО СТАВРОПОЛЬСКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ И УРОЖАЙНОСТЬ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ДЛИТЕЛЬНОМ СТАЦИОНАРЕ
DYNAMICS OF PARAMETERS HR LEACHED CHERNOZEM STAVROPOL UPLAND AND YIELD OF WINTER WHEAT IN PERMANENT ESTABLISHMENT
Целью наших исследований являлось - изучить влияние длительного применения систем удобрения на параметры Нг чернозема выщелоченного и урожайность озимой пшеницы в длительном стационаре.
Место проведения полевых исследований - стационар кафедры агрохимии, расположенный на опытной сельскохозяйственной станции Ставропольского государственного аграрного университета. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный, мощный, малогумусный тяжелосуглинистый. Методика исследований и методы обработки полученных данных: Нг по Каппену, урожая - методом механизированной уборки. Системы удобрения, изучавшиеся в опыте с насыщенностью NPKи органикой по севообороту: рекомендованная 115 кг/га, биологизированная 62,5 кг/га, расчетная 167 т/ га, по сравнению с естественным агрохимическим фоном.
Все рассматриваемые системы удобрения способствовали повышению показателя гидролитической кислотности относительно естественного агрохимического фона. Рекомендованная и расчетная системы удобрения существенно повышали показатель гидролитической кислотности как относительно контроля (на 0,33 и 0,45 мг-экв./100 г почвы соответственно), так и относительно вариантов с биологи-зированной системой удобрения (на 0,22 и 0,34 мг-экв./100 г почвы соответственно).
Изучаемые системы удобрения существенно повышали урожайность озимой пшеницы относительно контроля на 1,34-2,05 т/га. Наивысшую урожайность в опыте обеспечивало применение расчетной системы удобрения, где разница с контролем составила 2,05 т/га, относительно вариантов с рекомендованной и биологизированной систем удобрения разница составила - 0,70-0,71 т/га.
Ключевые слова: системы удобрения, гидролитическая кислотность, урожайность озимой пшеницы, чернозем выщелоченный, Ставропольская возвышенность.
The aim of our study was to - to study the influence the prolonged use of fertilizer systems on parameters Hr of leached chernozem and yield of winter wheat in permanent establishment.
Venue of field studies - have made in the in permanent establishment of Department of Agricultural Chemistry, located on the experimental agricultural station of Stavropol State Agrarian University. Soil experimental plot - leached chernozem, powerful, heavy-low humus content. Research methodology and methods of data processing: Hr by Kappen, crop - by mechanical harvesting. Fertilization system, studied in the experiment with saturation NPK and organic matter in crop rotation: the recommended 115 kg / ha, biologizing 62.5 kg / ha, the estimated 167 t / ha, compared with the natural background agrochemical.
All the systems in fertilizer helped to raise hydrolytic acidity index relative to the natural agrochemical background. The recommended and the estimated systems significantly increased the rate of hydrolytic acidity as relative to the control (0.33 and 0.45 mg • eq./l0o g of soil, respectively), and on the options with biologizing system fertilizer (0.22 and 0.34 • mg eq./l00 g of soil, respectively).
Studied fertilizersystems significantly increased the yield of winter wheat relative to controls at 1,34-2,05 t / ha. The highest yield in the experiment provides the use of the estimated fertilizer system, where the difference with the control was 2.05 t /ha, relatively to options with the recommended and biologizing fertilizer systems difference was - 0,70-0,71 t / ha.
Keywords: fertilizer systems, hydrolytic acidity, the reaction of the soil solution, the yield of winter wheat, leached chernozem, Stavropol upland.
Айсанов Тимур Солтанович -
аспирант
Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: 8-909-495-20-30 E-mail: [email protected]
Подколзин Анатолий Иванович -
доктор биологических наук, профессор Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: 8-962-403-38-31 E-mail: [email protected]
Aysanov Timur Soltanovich-
Postgraduate agronomy faculty Stavropol State Agrarian University Ph.8-909-495-20-30 E-mail: [email protected]
Podkolzin Anatoliy Ivanovich-
Doctor of Biological Sciences, professor Stavropol State Agrarian University Ph.: 8-962-403-38-31 E-mail: [email protected]
Введение. Продуктивность возделываемых сельскохозяйственных культур находится в прямой зависимости от агрохимических свойств почвы и внесения удобрений, обеспечивающих эффектив-
ное плодородие почвы (В.В. Агеев с соавт., 1997; Ю.И. Гречишкина, 2012).
Динамика кислотно-основных показателей почвы имеет существенное значение для направленности почвенных процессов, в том чис-
Ежеквартальный
научно-практический
журнал
естник АПК
Ставрополья
ле биологических, и уровня почвенного плодородия (Calegari, A., Tiecher T., Hargrove WL., 2013).
Системы удобрения в севообороте являются неотъемлемым звеном интенсивного научного земледелия. Применение удобрений направлено на получение высокой и устойчивой урожайности с хорошим качеством продукции, на повышение плодородия почв, улучшение экономических показателей в хозяйстве (А.И. Под-колзин, 2012).
Урожайность озимой пшеницы - есть интегральный показатель совместного взаимодействия агрохимических и агротехнических приемов с окружающей средой. Важнейшим агротехническим средством повышения урожая и качества растениеводческой продукции является рациональная система удобрения, разработанная с учётом биологических особенностей культуры и адаптированная к местным почвенно-климатическим условиям (Esaulko, A.N., GorbatkoL.S., 2012).
Материалы, методика и результаты исследований. Место проведения полевых исследований - стационар кафедры агрохимии, расположенный на опытной сельскохозяйственной станции Ставропольского государственного аграрного университета, представляющий собой длительный опыт «Теоретические и технологические основы биогеохимических потоков веществ в агроландшафтах», зарегистрированный в реестре аттестатов длительных опытов Геосети ВНИИА Российской Федерации.
Стационар был заложен В.В. Агеевым и сотрудниками кафедры агрохимии Ставропольского ГАУ в 1976 году. Тип севооборота - зер-нопропашной со следующим чередованием культур: горохоовсяная смесь (занятой пар) -озимая пшеница - озимая пшеница (с 1994 г. -озимый ячмень), кукуруза на силос, озимая пшеница, горох, озимая пшеница, подсолнеч-ник.Последняя модификация была проведена в 1999 году - вместо внесения навоза в одно поле (занятой пар) в дозе 40 т/га стали вносить ту же дозу навоза в два поля по 20 т/га (пар занятой и кукуруза на силос).
Почва опытного участка - чернозем выщелоченный, мощный, малогумусный тяжелосуглинистый, характеризующийся средним содержанием гумуса (5,2-5,9 %), подвижного фосфора (18-28 мг/кг по Мачигину), средней нитрифи-кационной способностью (16-30 мг/кг) и повышенным - обменного калия (240-290 мг/кг). Реакция почвенного раствора в верхних горизонтах почвы нейтральная, рН находится в пре-
делах 6,1-6,7. Содержание общего азота - 0,230,25 %, общего фосфора - 0,13-0,15 %, общего калия - 2,2-2,4 % (В.В. Агеев, 2008).
По средним многолетним данным в зоне проведения опытов в год выпадает 550-650 мм, в т.ч. в период активной вегетации растений 450470 мм осадков. Сумма эффективных температур за период активной вегетации колеблется от 3000 до 3200 °С. Гидротермический коэффициент 1,1-1,3.
Цель исследований - изучить влияние систем удобрения на кислотно-основные параметры чернозема выщелоченного и урожайность озимой пшеницы в многолетнем стационарном опыте.
Системы удобрения изучались на фоне отвальной обработки почвы на глубину 20-22 см, с насыщенностью NPKи органикой по севообороту: рекомендованная 115 кг/га NPK в т.ч. ^0Р58 75К625 + 5 т/га навоза, биологизирован-ная 62,5 кг/га NPK, в т. ч. ^215Р20К0 + 8,2 т/га органических удобрений, расчетная 167 т/га NpK в т.ч. ^^^^ 5 т/га органических удобрений, по сравнению с естественным агрохимическим фоном.
Дозы удобрения, вносимые непосредственно под озимую пшеницу в опыте в зависимости от предшественников представлены в таблице 1.
Схема опыта построена по методу расщепления делянок, повторность опыта 3-х кратная. Общая площадь делянки 108 м2, ширина -7,2 м, длина - 15 м, а учетная - 50 м2.
Методика исследований и методы обработки полученных данных: Нг поКаппену, урожая -методом механизированной уборки.
Поскольку кукуруза на силос и горох - не оказали существенного воздействия на уровень гидролитической кислотности, ограничимся данными после предшественника занятый пар.
Результаты исследований. Изучаемые системы удобрения оказывали влияние на величину гидролитической кислотности почвы опытного участка. В течение вегетации озимой пшеницы в среднем по всем рассматриваемым системам удобрения наблюдалась общая тенденция динамики гидролитической кислотности. От посева до фазы кущения параметр Нг существенно повышался на 0,18мг-экв./100 г почвы, что существенно; к фазе выхода в трубку уровень показателя оставался практически неизменным. В последующие фазы роста и развития пшеницы под ней наблюдалось однонаправленное снижение показателя, с достижением минимального значения к полной спелости культуры (2,43 мг-экв./100 г почвы) (табл. 2).
Таблица 1 - Дозы удобрения в опыте, кг д.в./га
Система удобрения Предшественник
занятый пар кукурузана силос горох
Рекомендованная N70P40K0 N70P40K0 N70P40K0
Биологизированная N40P10K0 N40P10K0 N40P10K0+ 2,4 соломы
Расчетная N122P112K0 N72P66K0 N98P78K0
в
естник АПК
Науки о земле -: № 1(17), 2015 1
183
Таблица 2 - Динамика гидролитической кислотности (мг-экв./100 г почвы) в 0-20 см слое почвы под озимой пшеницей в зависимости от систем удобрения, предшественник занятый пар (2011-2013 гг.)
Система удобрения, А Срок отбора, В А, НСР05 = 0,15
до посева кущение выход в трубку колошение полная спелость
Контроль 2,20 2,53 2,47 2,38 2,24 2,31
Рекомендованная 2,54 2,70 2,75 2,65 2,56 2,64
Биологизированная 2,46 2,54 2,52 2,40 2,37 2,42
Расчетная 2,52 2,82 2,73 2,71 2,62 2,76
В, НСР05= 0,14 2,43 2,62 2,60 2,53 2,44 НСР05= 0,30
Данная тенденция на наш взгляд объясняется тем, что в фазах внесения высоких доз минеральных удобрений (в частности азотных в подкормку) и активного роста растений озимой пшеницы в процессе метаболизма происходит выделение из ППК элементов обмена (Н, А1, Ре, Мп, и др.), способствующих подкис-лению реакциипочвенного раствора и, следовательно, повышению уровня гидролитической кислотности.
Согласно результатам математической обработки данных, все рассматриваемые системы удобрения способствовали повышению показателя гидролитической кислотности по сравнению с естественным агрохимическим фоном. Однако,отметим: биологизированная система удобрения повышает данный показатель несущественно, разница с контролем составила 0,11 мг-экв./100 г почвы. Применение рекомендованной и расчетной систем удобрения существенно повышает показатель гидролитической кислотности не только по сравнению с контролем (на 0,33 и 0,45 мг-экв./100 г почвы соответственно), но и биологизированной системы удобрения (на 0,22 и 0,34 мг-экв./100 г почвы соответственно). Мы считаем, что данные результаты можно объяснить высокой насыщенностью рекомендованной и расчетной систем удобрения физиологически кислыми минеральными удобрениями, что способствует вытеснению из ППК ионов Са2+ и Мд2+ и насыщению его ионами Н+ и А13+.
Дисперсионный анализ данных влияния изучаемых систем удобрения на урожайность озимой пшеницы в зависимости от предшественников позволил нам сделать вывод:по средним трехлетним данным расчетная система удобрения обеспечила наивысшую урожай ностьози-
мой пшеницы (6,13 т/га) после предшественни-кагорох.
В среднем урожайность культуры по системам удобрения после гороха была несущественно ниже вариантов после занятого пара, разница составила 0,04 т/га. Урожайность, полученная в опыте на посевах озимой пшеницы после предшественников занятый пар и горох достоверно (1,38 и 1,34 т/гасоответственно) превышала урожайность после предшественника кукуруза на силос (табл. 3).
Математическая обработка полученных данных свидетельствует о том, что все рассматриваемые системы удобрения достоверно повышали урожайность озимой пшеницы в опыте по сравнению с контролем, разница составила 1,342,05 т/га. Рекомендованная система удобрения существенно увеличивает урожайность по сравнению с контролем (1,34 т/га), биологизированная система при несравненно меньших затратах на удобрения, чем другие системы удобрения, достоверно увеличивает данный показатель по сравнению с контролем (1,35 т/га).
Применение расчетной системы удобрения способствовало получению максимальной урожайности (5,43 т/га) и достоверной прибавки урожая культуры относительно всех рассматриваемых вариантов. Так, относительно контроля прибавка составила 2,05 т/га, относительно вариантов рекомендованной и биологизирован-ной систем удобрения прибавка была на уровне 0,70-0,71 т/га.
Выводы. Все рассматриваемые системы удобрения способствовали повышению показателя гидролитической кислотности относительно естественного агрохимического фона. Рекомендованная и расчетная системы удобрения суще-
Таблица 3 - Влияние систем удобрения и предшественников на урожайность (т/га) озимой пшеницы
(2011-2013 гг.)
Система удобрения, А Предшественник, В А, НСР05 = 0,64
занятый пар кукуруза на силос горох
Контроль 3,71 2,82 3,61 3,38
Рекомендованная 5,19 3,74 5,23 4,72
Биологизированная 5,41 3,77 5,01 4,73
Расчетная 5,86 4,29 6,13 5,43
В, НСР05 = 0,47 5,04 3,66 5,00 НСР05 = 1,17
Ежеквартальный
научно-практический
журнал
естник АПК
Ставрополья
ственно повышали показатель гидролитической кислотности как относительно контроля (на 0,33 и 0,45 мг-экв./100 г почвы соответственно), так и относительно вариантов с биологизированной системой удобрения (на 0,22 и 0,34 мг-экв./100 г почвы соответственно).
Изучаемые системы удобрения существенно повышали урожайность озимой пшеницы от-
Литература:
1. Влияние систем удобрения на агрохимические свойства чернозема выщелоченного, баланс питательных веществ и продуктивность полевых культур в зер-нопропашном севообороте / В. В. Агеев,
B. И. Демкин, П. И. Махуков, А. П. Чернов,
C. В. Динякова // Агрохимия. 1997. № 3. С.5-12.
2. Агеев В. В., Подколзин А. И., Динякова С. В. Планирование, методология, методика, модификации длительных опытов с удобрениями и математико-статистические методы обработки экспериментальных данных : метод. указания. Ставрополь : СтГАУ, 2008. 384 с.
3. Экологические аспекты применения удобрений в современном земледелии / Ю. И., Гречишкина А. Н., Есаулко Л. С. Гор-батко, А. А. Беловолова, С. А Коростылев. Т. С. Айсанов // Вестник АПК Ставрополья. 2012. № 3. С. 112-115.
4. Подколзин А. И., Коростылев С. А., Ай-санов Т. С. Влияние длительного применения минеральных удобрений в стационарном опыте на кислотно-основные свойства чернозема выщелоченного // Современные ресурсосберегающие инновационные технологии возделывания сельскохозяйственных культур в СевероКавказском Федеральном округе : материалы 76-й науч.-практ. конф. Ставрополь : Ставропольское издательство «Параграф». 2012. С. 68-70.
5. Эволюция и деградация чернозёмов Центрального Предкавказья / В. С. Цховре-бов, В. И. Фаизова, Д. В. Калугин, А. М. Никифорова, А. А. Новиков // Вестник АПК Ставрополья. 2012. № 3. С. 123-125.
6. Esaulko,A. N., GorbatkoL.S. The biologizatoin of fertilizer is the way of development of sustainable agriculture // Sustainable agriculture and rural development in terms of the republic of Serbia strategic coals realization within the Danube region -preservation of rural values. 2012. P. 180196.
7. Calegari A., Tiecher T., Hargrove W. L. Long-term effect of different soil management systems and winter crops on soil acidity and vertical distribution of nutrients in a Brazilian Oxisol // Soil & tillage research. 2012. P. 3239.
носительно контроля на 1,34-2,05 т/га. Наивысшую урожайность в опыте обеспечивало применение расчетной системы удобрения, где разница с контролем составила 2,05 т/га, относительно вариантов с рекомендованной ибио-логизированной системудобрения разница составила - 0,70-0,71 т/га.
References:
1 The influence of fertilization systems on agrochemical properties of leached chernozem, nutrient balance and productivity of crops in grain tilled crop rotation / V. V. Ageev, V. I. Demkin, P. I. Mahukov, A. P. Chernov, S. V. Dinakova // Agrochemistry. 1997. Is. 3. P. 5-12.
2. Ageev V. V., Podkolzin A. I., Dinakova S. V. Planning, methodology, methods, modifications of long experiments with fertilizers and mathematical-statistical methods of experimental data processing : guidelines. Stavropol : StGAU, 2008. 384 p.
3. Environmental aspects of the use of fertilizers in modern agriculture / J. I. Grechishkina, A. N. Esaulko, L. S. Gorbatko, A. A. Belovolova, S. A. Korostilev, T. S. Aysanov // Agricultural Bulletin of Stavropol Region. 2012. Is. 3. P. 112-115.
4. Podkolzin A. I., Korostilev S. A., Aysanov T. S. The influence of long-term application of mineral fertilizers in the stationary experiment on the acid-base properties of leached chernozem // Modern resource innovative technologies of cultivation of agricultural crops in the North Caucasian Federal District : proceedings of the 76th Scientific-Practical Conference. Stavropol : Stavropol publishing «Paragraph». 2012. P. 68-70.
5.
6. Esaulko A. N., Gorbatko L. S. The biologizatoin of fertilizer is the way of development of sustainable agriculture // Sustainable agriculture and rural development in terms of the republic of Serbia strategic coals realization within the Danube region -preservation of rural values. 2012. P. 180196.
7. Calegari A., Tiecher T., Hargrove W. L. Long-term effect of different soil management systems and winter crops on soil acidity and vertical distribution of nutrients in a Brazilian Oxisol // Soil & tillage research. 2012. P. 3239.
