CC BY
35
УДК 631. 58.631,48:581:5
Эффективность комплексных удобрений, содержащих серу, на черноземных и серых лесных почвах Курской области при возделывании яровой пшеницы
В.И. ЛАЗАРЕВ1, доктор сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией (е-mail: vla190353@yandex.ru) А.Б. ЧЕВыЧЕЛОВ2, аспирант курский НИИ агропромышленного производства, ул. Центральная, 10, пос. Черемушки, Курский р-н, Курская обл., 305026, Российская Федерация
2Курская государственная сельскохозяйственная академия имени И.И. Иванова, ул. К.Маркса, 70, г. Курск, 30502, Российская Федерация
Агрохимический анализ почв Курской области показал, что они имеют низкую обеспеченность подвижными формами серы (96,5% от обследованной пашни). В таких условиях получение высоких и стабильных урожаев сельскохозяйственных культур без внесения удобрений, содержащих этот элемент, весьма проблематично. Сегодня отечественная химическая промышленность освоила выпуск новых комплексных минеральных удобрений (марка NPKS-10-20-20-6), включающих в свой состав азот, фосфор, калий и серу, находящуюся в наиболее доступной для растений форме. Исследования проводили с целью определения эффективности использования этих удобрений при возделывании яровой пшеницы на черноземе типичном и темно-серой лесной почве. На черноземе типичном со средним уровнем обеспеченности почвы серой (7,7мг/кг) эффективность комплексного минерального удобрения марки NPKS (10-20-20-6) практически
находилась на уровне комплексного минерального удобрения без серы (NPK 16-16-16). Влияние серы, входящей в состав комплексного минерального удобрения, было минимальным: прибавка урожая яровой пшеницы составила 0,5 ц/га (НСР05 - 1,2 ц/га). На темно-серой лесной почве с низким уровнем обеспеченности серой (2,8 мг/кг) внесение комплексного минерального удобрения повышало урожайность культуры на 10,9 ц/га, прибавка от серы, входящей в состав удобрения, составила 2,6 ц/га (НСР05 -1,2 ц/га). Использование комплексных минеральных удобрений с серой на черноземе типичном обеспечивало получение 18085 руб./га чистого дохода, при себестоимости 1 ц зерна 427,31 руб. и уровне рентабельности 122%. Экономические показатели использования удобрения, содержащего серу, на темно-серойлесной почве были выше и составили 21537руб./га, 372,60 руб./ц и 136%, соответственно. Эффективность комплексных минеральных удобрений с серой находилось в прямой зависимости от содержания подвижных форм серы в почве: с повышением содержания серы в почве эффективность удобрений снижалась.
Ключевые слова: чернозем типичный, темно-серая лесная почва, сера, яровая пшеница, минеральное удобрение с содержанием серы, урожайность, экономическая эффективность.
Для цитирования: Лазарев В.И., Чевычелов А.Б. Эффективность комплексных удобрений, содержащих серу, на черноземных и серых лесных почвах Курской области при возделывании яровой пшеницы // Земледелие. 2016. №5. С. 29-32.
Для получения высоких и стабильных урожаев сельскохозяйственных культур, наряду с макроэлементами (азот, фосфор, калий), необходимы мезо- (сера, кальций, магний) и микроэлементы (бор, молибден, медь, цинк и др.). Сера - важный элемент, входящий в состав белковых веществ растений, участвующий в окислительно-восстановительных процессах и в обмене веществ [1, 2, 3, 4]. Агрохимический анализ почв Курской области показал, что они имеют низкую обеспеченность подвижными формами микро- и мезоэлементов, в частности серы [5]. Наименее обеспечены ею серые лесные почвы всех подтипов, с легким гранулометрическим составом и низким содержанием гумуса. По данным агрохимического обследования, пахотные почвы хозяйств первого агропочвенного района Курской области с низким содержанием подвижных форм серы составляют 96,5%, средним - 3,5%, высоким - 0,2% от обследованной пашни (табл. 1).
В таких условиях получение высоких и стабильных урожаев без внесения удобрений, содержащих серу, весьма проблематично [4]. В сельскохозяйственном производстве в качестве таких удобрений долго использовали сульфат кальция (гипс), включающий 19% серы и 23% кальция, простой суперфосфат, содержащий, помимо фосфора, 11% серы и 22% кальция, сульфат аммония (24% серы и 21% азота), сульфат калия (16,5% серы и 53% калия), сульфат магния (10% магния и 13% серы).
Сегодня отечественной химической промышленностью освоен выпуск комплексных минеральных удобрений (марка NPKS 10:20:20:6), в составе которых присутствуют азот, фосфор, калий и сера в наиболее доступной для растений форме. Изучение
1. Распределение и средневзвешенное содержание серы в почвах хозяйств первого агропочвенного района
Курской области, по состоянию на 01.01.2015 г.
Район Площадь, га Распределение площадей по содержанию серы, мг/кг Средневзвешенное содержание серы, мг/кг
низкое<6,0 I среднее 6,1-12,0 I высокое >12,0
Беловский 12654 26293,8 6263 69,2 3,8
Большесолдатский 39278 39019 211 28 2,3
Глушковский 44590 43800 790 0 1,69
Дмитриевский 44186,7 43283,7 365 538 2,7
Железногорский 19228 18826 402 0 3,0
Конышевский 39706 39706 0 0 3,1
Кореневский 43258 42791467 0 0 2,3
Курчатовский 24702 24413 236 53 2,4
Льговский 24096 19350,9 4745 0 2,6
Октябрьский 35830,3 35764,5 75 0 2,3
Рыльский 50734 49557 1177 0 3,4
Суджанский 34236,6 32892,6 1095 249 2,3
Фатежский 72026 69851 1997 178 3,4
Хомутовский 35731,8 35731,8 0 0 2,5
Итого, га 540266,6 521300,3 17823 1115,2 2,67
% 100 96,5 3,5 0,2
(О Ф
Ш, ь
Ф д
Ф
ь
Ф
сл 2
О ^
О)
2. Влияние двух видов минеральных удобрений на содержание доступной влаги в пахотном слое почвы перед посевом
яровой пшеницы (2013-2015 гг.), мм
Вариант
Тип почвы без удобрений (контроль) удобрение марки ЫР^ 10:20:20:6 удобрение марки ЫРК 16:16:16 НСР05
Чернозем типичный 30,7 31,9 32,0 9,7
Темно-серая лесная 33,8 35,4 35,1 1,1
эффективности использования таких удобрений при возделывании сельскохозяйственных культур в условиях Курской области - актуальная задача. Особое значение таких исследований заключается в том, что за последние десятилетия,
Схема опытов включала следующие варианты:
без внесения удобрений (контроль);
NPKS 10:20:20:6 в дозе Ы20Р40К4С^12 + аммиачная селитра - Ы20 с осени под основную обработку почвы;
ву) - 15,6 мг/100 г, обменного калия (по Масловой) - 11,3 мг/100 г, подвижной серы - 7,7 мг/кг. Реакция почвенной среды нейтральная (рН 6,5). Почва второго опытного участка темно-серая лесная с содержанием гумуса 3,2%, подвижного
3. Содержание нитратного азота в слое почвы 0-25 см в зависимости от вида минеральных удобрений, 2013-2015 гг.
Вариант Содержание Ы-Ы03, мг/кг почвы
перед посевом в период колошения перед уборкой
Чернозем типичный Без внесения удобрений (контроль) 12,5 Удобрение марки ЫР^ 10:20:20:6 17,8 Удобрение марки ЫРК 16:16:16 17,6 18,4 26,4 26,1 10,2 14,9 14,7
Темно-серая лесная
Без внесения удобрений (контроль) 11,8 15,7 9,8
Удобрение марки ЫР^ 10:20:20:6 16,7 22,4 12,9
Удобрение марки ЫРК 16:16:16 16,1 22,2 12,7
«О
о
СЧ 1Л
Ф ^
Ф
4
ф
^
5
Ф
СО
в связи с изменением структуры ассортимента удобрений с одной стороны, и многократным снижением их применения в земледелии области с другой, в почву значительно уменьшилось поступление микроэлементов [5] и серы. Хотя типичные и обыкновенные черноземы относятся к почвам, довольно хорошо обеспеченным многими микроэлементами [6], сложившаяся сельскохозяйственная практика определяет необходимость более тщательной оценки современного потенциала почв Курской области в этом отношении и разработки соответствующих рекомендаций по улучшению обеспеченности сельскохозяйственных культур недостающими элементами питания.
Цель исследования - оценка эффективности комплексного минерального удобрения с серой марки NPKS (10-20-20-6) на двух типах почв: темно-серой лесной и черноземе типичном при возделывании яровой пшеницы в условиях Курской области.
Метеорологические условия в годы проведения эксперимента были типичными для условий Курской области. Наиболее засушливым характеризовался период вегетации яровой пшеницы в 2013 г Среднесуточная температура апреля-июля была на 1,5 °С выше средней многолетней, а сумма осадков составила 81,8% от нормы. Периоды вегетации
2014 и 2015 гг. были теплыми и влажными: среднесуточная температура апреля-июля 2014 г. превышала среднюю многолетнюю на 0,7 °С, а
2015 г - на 0,9 °С, при сумме осадков 115,1-104,6%% от нормы соответственно.
NPK 16:16:16 в дозе Ы40Р40К40 с осени под основную обработку почвы.
Повторность опыта трехкратная, размещение вариантов в опыте систематическое в один ярус. Площадь учетной делянки 100 м2.
Почва первого опытного участка представлена черноземом типичным мощным тяжелосуглинистым. Содержание гумуса в пахотном слое по Тюрину составляет 6,1%, подвижного фосфора (по Чирико-
фосфора - 11,3 мг/100 г., обменного калия - 8,1 мг/100 г., подвижной серы - 2,8 мг/кг. Реакция почвенной среды среднекислая (рН 5,0).
Полевые работы на опытных участках проводили в лучшие агротехнические сроки и в основном теми же машинами и орудиями, которые используют в производственных условиях. Сорт яровой пшеницы Дарья. Норма посева -5 млн всхожих зерен на 1 га. Способ посева - рядовой, глубина заделки
Рис. 1. Растения яровой пшеницы, начало выхода в трубку на черноземе типичном: контроль (слева), N^^^¡2 (в центре), N^^0 (справа).
Рис. 2. Растения яровой пшеницы, начало выхода в трубку на темно-серой лесной почве: контроль (слева), N0P0K.0£22 (в центре), N^^40 (справа).
семян - 4-5 см. Уборка - самоходным комбайном «Сампо-500» прямым комбайнированием. Убирали всю площадь учетной делянки, зерно взвешивали в мешках на десятичных весах. Урожайность пересчитывали на 100%-ную чистоту и 14%-ную влажность зерна. Содержание нитратного азота определяли колориметрически дисульфофеноловым методом по
в темно-серой лесной почве - на 1,6-1,3 мм (табл. 2).
Внесение комплексных минеральных удобрений обеспечивало увеличение запасов нитратного азота перед посевом яровой пшеницы. В пахотном слое чернозема типичного в варианте с NPKS 10:20:20:6 они составили 17,8 мг/кг, с NPK 16:16:16 - 17,6 мг/кг при содержании нитратного азота на фоне
меньшими и составили 14,7-14,9 мг/кг в пахотном слое чернозема типичного и 12,9-12,7 мг/кг у темно-серой лесной почвы (табл. 3). Различия в запасах нитратного азота по всем фазам вегетации яровой пшеницы в вариантах с внесением комплексных удобрений с серой (ЫР^ 10:20:20:6) и без серы (ЫРК 16:16:16) не отмечено.
Внесение обоих видов минеральных удобрений как на черноземе типичном,так и на темно-серой лесной почве, способствовало лучшему росту и развитию растений яровой пшеницы, образованию более мощной вегетативной массы и корневой системы, в сравнении с контрольным вариантом. Разницы в развитии растений в вариантах с внесением комплексных удобрений с серой и без не отмечено (рис. 1, 2).
Анализ показателей урожайности свидетельствует о высокой эффективности комплексных минеральных удобрений при возделывании яровой пшеницы на двух типах почв. Так, NPK 16:16:16 повышало урожай культуры на черноземе типичном на 6,6 ц/га, или 24,0%, в сравнении с контролем, на темно-серой лесной почве - на 8,3 ц/га, или 31,4%. При внесении комплексного минерального удобрения с серой марки NPKS 10:20:20:6 в дозе Ы40Р40К4С^12 прибавки к контролю были несколько выше: на черноземе типичном -7,1 ц/га, или 25,8%, на темно-серой лесной почве - 10,9 ц/га, или 41,3% (табл. 4).
4. Урожайность яровой пшеницы в зависимости от вида минеральных удобрений, 2013-2015 гг.
Вариант Урожайность, ц/га Прибавка, ц/га
от внесения удобрений | от вида удобрений
Без внесения удобрений (контроль) Удобрение марки ЫР^ 10:20:20:6 Удобрение марки ЫРК 16:16:16 НСР05 чернозем типичный 27.5 34.6 34,1 7,1 +0,5 6,6 -1,2
темно-серая лесная почва
Без внесения удобрений (контроль) 26,4 -
Удобрение марки ЫР^ 10:20:20:6 37,3 10,9 2,6
Удобрение марки ЫРК 16:16:16 34,7 8,3 -
НСР05 1,4
Грандваль-Ляжу [7], содержание подвижной серы - методом объемной трилонометрической оценки сульфатов по методу ЦИНАО (ГОСТ 26490-85). Для обработки экспериментальных данных применяли дисперсионный анализ [8].
В пахотном слое в вариантах с внесением комплексных минеральных удобрений с серой (ЫР^ 10:20:20:6) и без серы (ЫРК 16:16:16) запасы продуктивной влаги перед посевом яровой пшеницы в черноземе типичном были выше, чем в контрольных вариантах, на 1,2-1,3 мм,
естественного плодородия почвы 12,5 мг/кг. В опыте на темно-серой лесной почве величины этих показателей были равны 16,7, 16,1 и 11,8 мг/кг, соответственно.
В фазе колошения яровой пшеницы запасы нитратного азота повышались в пахотном слое чернозема типичного до 26,4-26,1 мг/кг, в темно-серой лесной почве - до 22,4-22,2 мг/кг.
Ко времени уборки яровой пшеницы запасы нитратного азота в вариантах с внесением NPKS 10:20:20:6 и NPK 16:16:16 были наи-
Эффективность изучаемых видов комплексных минеральных удобрений зависела от содержания серы в почве. На черноземе типичном со средним уровнем обеспеченности
почвы этим минеральным элемен- е
том (7,7 мг/кг) эффективность ком- л
плексного минерального удобрения д
марки NPKS 10:20:20:6 практически е
находилась на уровне удобрения без и
серы NPK 16:16:16. Прибавка от его №
использования составила 0,5 ц/га. 5
Применение комплексного ми- м
нерального удобрения марки NPKS 1
10:20:20:6 на темно-серой лесной 6
5. Экономическая эффективность применения двух видов минеральных удобрений при выращивании яровой пшеницы,
2013-2015 гг.
Вариант Стоимость валовой продукции, руб. Стоимость прибавки, руб. Затраты на 1 га, руб. Себестоимость, руб./ц Чистый доход, руб./га Рентабельность, %
Без внесения удобрений (контроль) чернозем типичный 26125 9315 338,73 16810 179
Удобрение марки ЫР^ 10:20:20:6 32870 6745 14785 427,31 18085 122
Удобрение марки ЫРК 16:16:16 32395 6270 14835 435,0 17560 118
темно-серая лесная почва
Без внесения удобрений (контроль) 25080 - 8756 331,66 16324 186
Удобрение марки ЫР^ 10:20:20:6 35425 10355 13898 372,60 21537 155
Удобрение марки ЫРК 16:16:16 32965 7885 13945 401,87 19020 136
почве с низким уровнем обеспеченности серой (2,8 мг/кг) было значительно эффективнее. Прибавка урожайности яровой пшеницы от серы в этом случае составила 2,6 ц/га.
Экономическая эффективность использования комплексного минерального удобрения марки ЫР^ 10:20:20:6 зависела от содержания серы в почве: на черноземе типичном она была ниже, чем на темно-серой лесной почве.
Так, внесение комплексных минеральных удобрений с серой под яровую пшеницу на черноземетипичном обеспечивало получение 18085 руб./ га чистого дохода, при себестоимости 1 ц зерна 427,31 руб. и рентабельности 122% (табл. 5). При использовании комплексных минеральных удобрений без серы себестоимость 1 ц зерна увеличивалась на 7 руб. 69 коп., величинаусловно чистого дохода снижалась на 525 руб/га, а уровень рентабельности - на 4%.
Экономическая эффективность использования комплексных минеральных удобрений с серой на темно-серой лесной почве была выше, чем на черноземе типичном. Величина чистого дохода от применения ЫР^ 10:20:20:6 составила 21537 руб./га, себестоимость 1 ц зерна - 372,60 руб., рентабельность - 136%.
Таким образом, на черноземе типичном со средним уровнем обеспеченности почвы серой (7,7 мг/кг) эффективность комплексного минерального удобрения марки ЫР^ 10:20:20:6 находилась на уровне эффективности комплексного минерального удобрения без серы марки ЫРК 16:16:16. На темно-серой лесной почве с низким уровнем обеспеченности серой (2,8 мг/кг) различия между этими вариантами «о были более значительными. При-о бавка урожая яровой пшеницы от ¡^ внесения комплексного минераль-^ ного удобрения с серой марки ЫР^ 0) 10:20:20:6 составила 10,9 ц/га, что | на 2,6 ц/га выше, чем от внесения комплексного удобрения без серы. ® Использование комплексного ми-5 нерального удобрения с серой на $ темно-серой лесной почве обеспе-
чивало высокие экономические показатели при возделывании яровой пшеницы: 21537 руб./га чистого дохода с рентабельностью 136%.
Литература.
1. Анспок П.И. Совершенствование способов применения микроэлементов в растениеводстве // Микроэлементы в биологии и их применение в сельском хозяйстве и медицине. Самарканд, 1990. С. 115-116.
2. Булыгин С.Ю. Микроэлементы в сельском хозяйстве. Днепропетровск, 2007. 100 с.
3. Гомонова Н.Ф. Микроорганизмы как показатели состояния агроэкосистем при длительном применении комплекса удобрений и в их последействии // Экологическая агрохимия. М. Издательство МГУ, 2008. С. 140-152.
4. Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях. М.: Мир, 1989. 439 с.
5. Эффективность микроэлементных удобрений в условиях Курской области // В.И. Лазарев, А.Я. Айдиев, И.А. Золотарева, А.И. Стифеев, О.М. Шершнева. Курск. Издательство Курской ГСХА, 2013. 139 с.
6. Протасова Н.А., Щербаков А.П. Микроэлементы в черноземах и серых лесных почвах Центрального Черноземья. Воронеж. Воронежский госуниверситет, 2003. 367 с.
7. Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1975. 656 с.
8. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
Efficiency of Complex Sulfur-Containing Fertilizers on the Chernozem Soils and the Gray Forest Soils of Kursk Region at the Cultivation of Spring Wheat
V. I. Lazarev1, A.B. Chevychelov2
1 Kursk Scientific Research Institute of Agro-Industrial Production,
ul. Tsentralnaya, 10, pos. Cheryomushki, Kurskii r-n, Kurskaya obl., 305026, Russian Federation
2 Kursk State Agricultural Academyafter I.I. Ivanov, ul. K. Marxa, 70, Kursk, 30502, Russian Federation
Summary. The agrochemicalanalysis of the soils of Kursk region has shown that it had a low availability of mobile forms of sulfur (it was 96.5% of the investigated arable lands). Under these conditions, the obtaining of high and stable yields of crops was very problematic without making sulfur-containing fertilizers. At present, the domestic chemical industry mastered the production of the new complex mineral fertilizers (Brand NPKS-10-20-20-6); the composition includes nitrogen, phosphorus, potassium and sulfur, which is in the most accessible form for plants. The researches were carried out to determine the efficiency of making these fertilizers at the cultivation of spring wheat on the typical chernozem soil and the dark gray forest soil. It was established that efficiency of complex mineral fertilizers brands NPKS- (10-20-20-6) was almost equal to the efficiency of complex mineral fertilizers without sulfur (NPK (16-16-16) on the typical middle-availability of sulfur (7.7 mg / kg) chernozem soil. Effect of sulfur which is a part of the complex fertilizers was minimal -an increase of spring wheat yield was 0.5 t/ha (NSR05 -1.2 kg/ha). At making complex mineral fertilizers, the yield of crop increased at 10.9 c/ha on dark gray forest soil with the low availability of sulfur (2.8 mg/kg). The increase of yield by sulfur, which is part of the fertilizer, was2.6 t/ha(NSR05 was 1.2t/ha). Given that the cost price of 1 centner of grain was 427.31 RUB and the level of profitability was 122%, the use of complex mineral fertilizers with sulfur on typical chernozem soil provided the obtaining net income 18085 rub/ha. The economic indicators of the use of sulfur-containing fertilizers on dark gray forest soil were higher. The cost price of 1 quintal of grain was 372.60 rub; the level of profitability was 136%; the net income was 21 537rub/ha. That is, the efficiency of complex sulfur-containing fertilizers depended directly on the content of mobile forms of sulfur in the soil - the more sulfur content of the soil increased, the more fertilizer efficiency decreased.
Keywords: typical chernozem soil, dark gray forest soil, sulfur, spring wheat, sulfur-containing fertilizer, yield, economic efficiency.
Author Details: V.I. Lazarev, D. Sc. (Agr.), head of laboratory (e-mail: vla190353@yandex.ru); A.B. Chevychelov, post-graduate student.
For citation: Lazarev V.I., Chevychelov A.B. Efficiency of Complex Sulfur-Containing Fertilizers on the Chernozem Soils and the Gray Forest Soils of Kursk Region at the Cultivation of Spring Wheat // Zemledelie. 2016. No.5. Pp. 29-32 (In Russ.).
