CC BY
92
УДК631.816: 631.452: 631.559: 658.562
ЭФФЕКТИВНОСТЬ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ЧЕРНОЗЕМАХ КАМЕННОЙ СТЕПИ С РАЗЛИЧНОЙ ОБЕСПЕЧЕННОСТЬЮ ЭЛЕМЕНТАМИ ПИТАНИЯ
А.М. НОВИЧИХИН, кандидат сельскохозяйственных наук, зам. директора
С.В. МУХИНА, доктор сельскохозяйственных наук, зам. зав. отделом
О.В.ТУРУСОВ, младший научный сотрудник Воронежский НИИСХ им. В.В.Докучаева Россель-хозакадемии
E-mail: [email protected]
Резюме. На сегодняшний день пашня ЦЧЗ одинаково широко представлена почвами со средним, повышенным и высоким содержанием подвижного фосфора и обменного калия. Поэтому для увеличения эффективности используемых удобрений большой интерес представляет изучение их действия на почвах с разной обеспеченностью элементами минерального питания. В стационарном опыте Воронежского НИИСХ, проведенном с 1991 по 2009 гг., на трех фонах обеспеченности чернозема обыкновенного элементами минерального питания (средний, повышенный и высокый) изучено влияние насыщения севооборота рекомендованными дозами удобрений - 0; 31,5; 99,5; 177,5 кг/га д.в.NPK. Повышение класса обеспеченности почвы элементами питания со среднего до повышенного и высокого обеспечивает увеличение продуктивности полевых культур соответственно на 8,6 и 9,9 % и улучшение качества их основной продукции. Наибольшие прибавки урожая от непосредственного внесения рекомендованных доз удобрений отмечены при среднем уровне обеспеченности почвы элементами питания (УОПЭП) - 21,2 %. По мере улучшения УОПЭП они снижались: на повышенном фоне - до 10,2 %, а на высоком - до 2,3 %. При расчете доз внесения минеральных удобрений под культуры севооборота предложен новый способ учета класса обеспеченности почв элементами минерального питания. Для этого введено понятие «базового уровня удобренности севооборота» и опытным путем получены его цифровые величины для различных классов обеспеченности. При средней обеспеченности базовый уровень удобренности должен находится в пределах 100 кг/га NPK, при повышенном классе - 30...40 кг/га и при высоком - 0. После обеспечения базо-выхуровней, дальнейшее насыщение севооборотов удобрениями можно осуществлять без учета исходного УОПЭП.
Ключевые слова: уровень обеспеченности почв элементами питания, уровень удобренности севооборота, базовый уровень удобренности севооборота.
На сегодняшний день в Центрально-Черноземной зоне достаточно полно изучены вопросы, касающиеся определения доз удобрений под отдельные сельскохозяйственные культуры [1...3]. Однако антропогенное воздействие человека на почву в последние десятилетия выразилось в значительной дифференциации по обеспеченности почв подвижным фосфором, обменным калием и другими важными элементами питания [4, 5]. Недостаточный учет исходного уровня их подвижных форм в почвах часто приводит к снижению эффективности применяемых удобрений или недобору урожаев сельскохозяйственных культур. Поэтому определенный научный и практический интерес представляет изучение эффективности минеральных удобрений при различных уровнях комплексной обеспеченности почв элементами питания и влияние их на продуктивность сельскохозяйственных культур.
Условия, материалы и методы. В многолетнем трехфакторном стационарном опыте эффективность минеральных удобрений изучали в 10-польном зернопропашном севообороте в зависимости от обеспеченности почвы элементами питания на черноземе обыкно-
венном тяжелосуглинистом с содержанием в слое 0.. .30 см гумуса 6,2...6,5 %, валовых азота, фосфора и калия
- соответственно 0,28.0,30; 0,16.0,17 и 1,80.1,83 %, рНКС| - 6,8...6,9, сумма поглощенных оснований и гидролитическая кислотность - соответственно 42.45 и 1,2...1,4 мг-экв./100 г почвы. Чередование культур в севообороте: горох - озимая пшеница - сахарная свекла - ячмень - кукуруза - горох - тритикале - просо
- ячмень - кукуруза.
Первый фактор опыта - три уровня обеспеченности почвы элементами минерального питания (далее УОПЭП): средний, повышенный и высокий. Второй - применение фосфогипса (95 % гипса и 2.4 % фосфора): без внесения и в запас на 10 лет (3 т/га). Третий фактор - уровень удобренности севооборота минеральными туками (далее УУС): 0; 31,5; 99,5 и 177,5 кг/га д.в. ЫРК, то есть первый вариант - без удобрений, во втором их вносили только под - сахарную свеклу (^05Р105К105), в третьем - под пять культур (озимая пшеница - Ы60Р60К40, сахарная свекла
- кукуруза - ^0Р60К60’ ^итикале - ^0Р60К60
и кукуруза - Ы60Р60К60), в четвертом - в каждом поле севооборота (горох - Ы30Р60К60, озимая пшеница - Ы60Р60К40, сахарная свекла - ^05Р10ЕХ105, ячмень - Ы60Р60К60, кукуруза
- N60^0^ г°р°х - N30^0^ тритикале - N60^0^ пр°с°
- N 40^0^ ячмень - кукуруза - ^60^
Результаты и обсуждение. Динамика содержания
нитратного азота в слое почвы 0.30 см имела свою специфику в зависимости от изучаемых факторов под каждой из культур севооборота. Однако для всех было характерно наибольшая его концентрация в начале вегетации и постепенное убывание к уборке. Различия по УОПЭП практически не влияли на изменение содержания нитратного азота в пахотном слое в течение всего периода вегетации сельскохозяйственных культур.
С увеличением количества вносимых удобрений содержание нитратов в слое почвы 0.30 см в начале вегетации растений увеличивалось. Так, по сравнению с вариантом без их использования, при УУС 99,5 кг/га (в том числе азотом 34,5 кг/га) на среднем УОПЭП величина этого показателя возрастала на 0,6 мг/кг, на повышенном фоне - на 1,8 мг/кг, на высоком - на 2,0 мг/кг, при УУС 177,5 кг/га (в том числе азотом
56,5 кг/га) - соответственно на 2,9; 7,1 и 4,3 мг/кг почвы.
Разница в 1 мг/кг почвы для слоя почвы 0.30 см соответствует примерно 3 кг/га азота. Отсюда очевидно, что основное количество азота внесенного с минеральными удобрениями в слое почвы 0.30 см не обнаруживается.
Учитывая способность нитратов к миграции вниз по профилю почвы, мы определили содержание минерального азота (сумма N-N03 + N-NH4) в метровом слое. Результаты анализа показали, что более 50. 70 % азота, внесенного с удобрениями, к весне сосредотачивается в слое почвы 40.100 см. При этом, чем выше доза азота, тем больше нитратов обнаруживалось в подпахотных горизонтах. Во время вегетации культур вместе с поднимающейся по капиллярам влагой они возвращаются в корнеобитаемый слой и обеспечивают растения азотным питанием. В связи с этим изучение динамики нитратов только в верхнем слое почвы (0.30
Таблица 1. Сбор кормовых единиц с 1 га севооборотной площади, т
Фактор А, УОПЭП Фактор С, УУС Среднее по фактору
NР0К0 N10,5Р10,5К10,5 N34^34^30,5 N56^62^53,5 А В
Средний 3,96* 4,26 4,65 4,80
4,02 4,30 4,70 4,79 4,44 4,70
Повышенный 4,53 4,74 4,95 4,99
4,57 4,83 4,98 5,00 4,82 4,73
Высокий 4,77 4,90 4,91 4,88
Среднее 4,77 4,94 4,94 4,90 4,88
по фактору С 4,44 4,66 4,86 4,89
*в числителе - без фосфогипса, в знаменателе - с фосфогипсом
см) не дает полного представления об обеспеченности почвы азотом.
Изменение содержания доступных форм фосфора и калия в почве лучше всего характеризовала картина, наблюдаемая в пахотном слое 0.30 см. В метровом слое эти связи существенно ослабевали. Различия в обеспеченности культур подвижным фосфором между первым и вторым звеньями севооборота указывают на некоторое уменьшение содержания этого элемента в почве со временем. Чем выше был класс обеспеченности почвы подвижным фосфором, тем быстрее происходило снижение содержания его доступных форм при сельскохозяйственном использовании без применения фосфорных удобрений.
Внесение в запас фосфогипса (3 т/га) обеспечило повышение концентрации доступного фосфора в почве на 10.12 мг/кг. Со временем последействие ме-риоранта ослабевало и к концу ротации севооборота составляло всего 2.4 мг/кг.
Содержание обменного калия в почве определяется, прежде всего, динамическим равновесием между обменными и необменными формами. На протяжении всей ротации севооборота без дополнительного внесения калийных удобрений оно было устойчивым на среднем и, частично, повышенном УОПЭП. Отчуждение калия с урожаем практически не привело к уменьшению его содержания в почве. На высоком УОПЭП равновесие между обменным и необменным калием в течение ротации севооборота смещалось в сторону снижения обменных форм.
Результаты учета продуктивности культур в целом по севообороту (табл. 1) показали, что при среднем УОПЭП наибольший сбор кормовых единиц получен при УУС 177,5 ^56 5Р62 5К58 5) кг/га д.в. Снижение УУС до 99,5 (^4,5Р34,5К30,5) кг/га д.в. приводило к уменьшению продуктивности севооборота на 0,09.0,15 т/га корм. ед. При дальнейшем снижении УУС до 31,5 кг/ га д.в. скорость падения продуктивности севооборота увеличивалась. По сравнению с УУС 99,5 кг/га, она уменьшалась на 0,39.0,40 т/га. На почве с повышенным УОПЭП продуктивность севооборота при УУС 99,5 и 177,5 кг/га была практически одинаковой. При снижении УУС до 31,5 кг/га она уменьшалась на 0,15.0,21 т/га корм ед. На высоком УОПЭП наибольшая продуктивность севооборота отмечена при УУС
31,5 и 99,5 кг/га, насыщение севооборота удобрениями привело к снижению сбора продукции. Наибольшая эффективность самого низкого в опыте УУС (31,5 кг/га) зафиксирована на среднем фоне питания, где прибавка, по сравнению с неудобренным контролем составила
0,28.0,30 т/га корм. ед. На повышенном и высоком фонах она была равна соответственно 0,21.0,26 и 0,13.0,17 т/га корм. ед.
Фосфогипс обеспечивал прирост продуктивности культур севооборота только в первые годы после применения и, вероятнее всего, благодаря присутствию в его составе фосфора.
Изучение качества основной продукции культур севооборота показало, что улучшение обеспеченности почвы элементами питания и внесение минеральных удобрений способствовали увеличению содержания белка в зерне гороха, озимой пшеницы, ячменя, тритикале и проса. Сахаристость сахарной свеклы при насыщении севооборота удобрениями на среднем УОПЭП практически не менялась, а на высоком несколько снижалась.
На основании результатов исследований мы предлагаем новый способ учета класса обеспеченности почв элементами минерального питания при расчете доз внесения удобрений в севообороте. Для этого необходимо ввести показатель базового уровня удобренности севооборота (далее БУУС). При среднем УОПЭП БУУС должен быть в пределах 100 кг/га д.в. NРК, при повышенном - 30. 40 кг/га д.в. NРК и при высоком - 0. После достижения БУУС севообороты можно насыщать удобрениями в одинаковых количествах на всех УОПЭП по формуле:
УУС = К + а,
где К - базовый уровень удобренности севооборота (для среднего УОПЭП К = 100 кг/га NРК, для повышенного 30.40 кг/га NРК, для высокого 0 кг/га NРК), а - величина кг/га NРК для всех УОПЭП одинаковая.
Выводы. Наибольшие прибавки урожая сельскохозяйственных культур от непосредственного внесения рекомендованных доз удобрений и их последействия гарантируются на среднем УОПЭП. По мере улучшения обеспеченности почвы элементами питания отзывчивость полевых культур на удобрения снижается. При распределении удобрений в севооборотах и по отдельным полям необходимо использовать базовые уровни удобренности с учетом класса обеспеченности почв элементами минерального питания. При среднем классе обеспеченности базовый уровень удобренности находится в пределах 100 кг/га NРК, при повышенном - 30.40 кг/га NРК и при высоком
- 0. После обеспечения базовых уровней насыщение севооборотов удобрениями можно осуществлять без учета исходного УОПЭП.
Литература.
1. Минеев В.Г. Влияние длительного применения применения удобрений на плодородие почвы и продуктивность севооборотов. - М.: Колос, 1980. С. 21-35.
2. Пресняков Н.А., Гридяева Л.И., Дубавина Г.В. Влияние удобрений на урожай сельскохозяйственных культур в Центральночерноземной зоне//Сб.научн.тр. НИИСХЦЧП имени В.В. Докучаева. - 1981. - С. 41-47.
3. Суров Н.Г. Методические рекомендации по повышению плодородия почв Белгородской области. - Белгород: РИО Упрполиграфиздата, 1972. - С. 15-24.
4. Прокошев В.В., Дерюгин И.П. Калий и калийные удобрения. - М.: Ледум, 2000. - 185 с.
5. Сдобникова О.В., Касицкий Ю.И. Проблема фосфора в земледелии СССР и повышение эффективности фосфорных удобрений//Вест. с.-х. науки. - 1977. - № 10. - С. 10-19.
EFFICIENCY OF MINERAL FERTILIZERS ON CHERNOZEMS STONE STEPPE WITH VARIOUS
SECURITY ELEMENTS OF A FООD A.M. Novichihin, S.V. Mukhina, O.V. Turusov
Summary. As a result of application of fertilizers of ground are capable to pass both to higher, and on lower levels of fertility. Now arable land ЦЧЗ equally widely is submitted почвами, as with average, so the raised(increased) and high maintenance(contents) of mobile phosphorus and exchange калия. Therefore, with the purpose of increase of efficiency of used fertilizers the big interest represents studying their efficiency on почвах with different classes of complex security elements of a mineral feed(meal).
In stationary experience of the GNU Voronezh НИИСХ, lead(carried out) with 1991 on 2009 on three фонах security of chernozem ordinary elements of a mineral feed(meal): average; raised(increased) and high influence of saturation of a crop rotation by recommended dozes of fertilizers - 0 is investigated; 31,5; 99,5; 177,5 kg / ua д.в. NPK. It is established, that increase of a class of security of ground by elements of a feed(meal) from average up to raised(increased) and further high provides increase in efficiency of field cultures accordingly on 8,6 both 9,9 % and improvement of quality of their basic production.
The greatest increases of a crop from direct entering recommended dozes of fertilizers reached(achieved) on an average level of security of ground elements of feed(meal) (УОПЭП) - 21,2 %. In process of improvement УОПЭП they were reduced: on the raised(increased) background up to 10,2, and on high - up to 2,3 %.
At calculation of dozes of entering of mineral fertilizers under cultures of a crop rotation the new way of the account of a class of security почв is offered by elements of a mineral feed(meal). For this purpose the concept « a base level udobrennosti a crop rotation » is entered and digital sizes of this level for various classes of security are by practical consideration received. At middle class of security the base level удобренности should be within the limits of 100 kg / ua NPK, at the raised(increased) class - 30-40 kg / ua NPK and at a high class - 0. After maintenance of base levels, the further saturation of crop rotations by fertilizers can occur without taking into account initial УОПЭП.
Key words: a level of security soils elements of a fооd, a level of application of fertilizers of a crop rotation, a base level of application of fertilizers of a crop rotation.
УДК 633.18:631.5(571.63)
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ СОРТОВОЙ АГРОТЕХНИКИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ РИСА В ПРИМОРСКОМ КРАЕ
М.В. АНИЩЕНКО, аспирант Приморский НИИСХ Россельхозакадемии E-mail: [email protected]
Резюме. В условиях Приморского края рассмотрены элементы сортовой агротехники для районированных сортов риса Приозерный 61, Ханкайский 429 и Луговой. В опыте проводили изучение влияния норм высева (5 и 7 млн всх. семян / га) и доз удобрений (без удобрений, N60P60K90, N90P,90KI5I).
Все изучаемые сорта благоприятно отзываются на внесение удобрений. При их использовании урожайность сорта Приозерный 61 увеличивалась с 3,05 до 4,92 т/га, Ханкайский 429 - с 3,83 до 5,98 т/га, Луговой - с 3,17 до 5,71 т/га. Наибольшую из изучаемых доз не рекомендуется применять под сортХанкай-ский 429, так как она вызывает сильное полегание растений. Изучаемые нормы высева семян сравниваемых сортов оказывают существенное влияние на густоту стояния растений и их продуктивную кустистость. Так, с уменьшением нормы высева количество растений сорта Приозерный 61 перед уборкой снижается на 18 %, Ханкайский 429 - на 23 % и Луговой - на 17 %. Продуктивная кустистость на сортах Приозерный 61 и Ханкайский 429 увеличивается при норме высева 5 млн всх. семян/га (на 0,1 шт./раст.), а на сорте Луговой - при посеве 7 млн всх. семян/га (на 0,4 шт./раст.).
Для получения наибольшего урожая сорт риса Ханкайский 429 следует высевать нормой 5 млн всх. семян/га на фоне NfS0PfS0K90, для сорта Приозерный 61 лучшие условия создаются при N90Ptgcftt5t и 5 млн всх. семян/га, Луговой - N90P190K151 и 7 млн всх. семян/ га.
Ключевые слова: сорт, доза удобрений, посевная норма, урожайность.
На Российском Дальнем Востоке посевы риса сосредоточены исключительно в Приморском крае. В 2010 г. эта культура занимала более 22 тыс. га. В перспективе площадь ее посевов может быть доведена до 100 тыс.
га, а производство товарного риса в крупе - обеспечить потребности населения азиатской территории России. Природные и почвенные условия этому не препятствуют. В регионе районированы местные высокоурожайные скороспелые сорта с потенциальной продуктивностью 6.7 т/га. Учитывая, что Приморье - это северная граница рисосеяния, такую урожайность в сочетании со скороспелостью можно оценить, как удовлетворительную.
Однако в местных почвенно-климатических условиях достижение потенциальной продуктивности не всегда возможно в связи со слабой проработкой физиологобиологических особенностей новых сортов. Поэтому изучение сортовой специфики использования факторов формирования урожая представляется актуальным. Анализ научной литературы по этому вопросу показывает большую зависимость урожайности от генетических особенностей сорта, отдельных приемов выращивания и управления плодородием почвы [4.8].
Цель наших исследований - оценка параметров структуры посева новых районированных сортов риса селекции Приморского НИИСХ и оптимизация питания растений при использовании расчетных доз минеральных удобрений.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в 2009 и 2010 гг. в полевом трехфакторном мел-коделяночном опыте, сопровождаемом наблюдениями за развитием растений и соответствующими учетами. В 2009 г. эксперимент проводили на землях СХПК «Луговое» Хорольского района, а в 2010 г. - на рисовой опытной оросительной системе Приморского НИИСХ.
Почва обоих участков по типовой принадлежности относится к луговой глеевой тяжелосуглинистой.
