CC BY
6БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ
УДК 631.82: 631.582
ЭФФЕКТИВНОСТЬ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В СЕВООБОРОТАХ
С РАЗЛИЧНЫМИ ВИДАМИ ПАРОВ
С.И. Новоселов, д.с.-х.н., И.Г. Хлебников, к.с.-х.н., С.А. Горохов, Марийский ГУ
Минеральные удобрения — наиболее действенное средство повышения урожайности и улучшения качества сельскохозяйственных культур. На их долю в формировании урожая зерна озимой ржи приходилось 83,2%, клубней картофеля 64,6 и зерна ячменя 68,6%. Наибольшая окупаемость минеральных удобрений при возделывании озимой ржи была в севообороте с занятым паром, а картофеля и ячменя — с сидеральным паром. Использование сидерального удобрения — эффективный прием повышения урожайности сельскохозяйственных культур как в прямом действии, так и в последействии.
Ключевые слова: севооборот, занятый и сидеральный пар, минеральные удобрения, урожайность и качество сельскохозяйственных культур.
Несбалансированное питание снижает урожайность, ухудшает качество продукции, загрязняет почву и водоемы. Основной прием, улучшающий питание растений - применение удобрений. Их эффективность зависит от возделываемых культур, применяемых технологий, доз и сроков внесения. Сложные экономические и экологические условия современного периода вызывают необходимость разработок новых технологий, адаптированных к современным условиям землепользования. Отличительная особенность их - направленность на максимальное использование биологических факторов, в частности применение сидератов. Они, оказывая положительное влияние на питание растений, фитосанитарное состояние агроценозов, свойства почвы, - важный резерв пополнения почвы органическим веществом и повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Сравнительная дешевизна и высокая эффективность сидератов обеспечивают им широкие перспективы в применении. Для эффективного использования сидератов и минеральных удобрений необходимо знание закономерностей их действия на свойства почвы и формирование величины и качества урожая.
Методика. На опытном поле Марийского ГУ в 2007 г. был заложен полевой стационарный трехфакторный опыт методом расщеплённых делянок. В представленной работе приведены данные по двум факторам. Исследования проводили в севообороте: пар (занятый и сидеральный), озимая рожь, картофель, ячмень. Схема опыта включала сочетания факторов: 1. А1В1; 2. А1В2; 3. А1В2; 4. А2В2. Фактор А- вид севооборота: А1- с занятым паром; А2- с сидеральным паром. Фактор В -минеральные удобрения: В1-без удобрений; В2-расчетные дозы удобрений на получение: 4,0 т/га зерна озимой ржи (Ы70Р0К75), 20,0 т/га клубней картофеля (Ы67Р0К84) и 3,0 т/га зерна ячменя (К30Р0К25). В занятом и сидеральном пару возделывали вико-овсяную смесь. Зеленая масса сидерата составляла 27,3 т/га с содержанием (на сухое вещество) азота 3,02%, фосфора 1,12 и калия 3,36%. Общая площадь делянки 75 м2, учётная - 52 м2 . Минеральные удобрения вносили в виде аммиачной селитры и хлористого калия.
Объектами исследований были: озимая рожь сорта Татьяна, картофель сорта Петербургский и ячмень сорта Зазерский 85. Агротехника культур - рекомендованная для зоны. Почва опытного участка малогумусная дерново-среднеподзолистая на опесчаненном бескарбонатном покровном среднем суглинке. Агрохимические показатели при закладке опыта следующие: содержание гумуса - 2,2%, Р2О5 - 35,0; К2О - 25 мг/100 г, рНсол. 6,0.
Учёт урожая проводили в фазе полной спелости поделя-ночно. Сырой белок в зерне рассчитывали по содержанию общего азота. Массу 1000 зерен определяли по ГОСТу 1084289, натуру зерна - по ГОСТу 10840-64, число падения - по
ГОСТу 27676-88. В клубнях картофеля содержание нитратов определяли потенциометрически с использованием ионо-селективного электрода, а крахмала - по удельной массе с использованием пикнометра. Статистическую обработку результатов исследований осуществляли методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985).
Результаты и их обсуждение. Проведенные исследования показали, что эффективность минеральных удобрений и урожайность изучаемых культур в значительной степени зависели от вида севооборота (табл. 1). Наименьшая урожайность зерна озимой ржи (2,85 т/га) получена при возделывании по занятому пару без применения минеральных удобрений. При возделывании озимой ржи по сидеральному пару урожайность зерна возросла до 3,57 т/га. Применение расчётных доз удобрений способствовало значительному повышению урожайности зерна озимой ржи. При возделывании озимой ржи по занятому пару с использованием минеральных удобрений урожайность составила 4,24, а по сидеральному пару - 4,58 т/га. Расчет доли участия факторов в формировании урожая зерна озимой ржи показал, что на удобрения приходилось 83,2%, влияние предшественника было менее значимым - 12,2%.
На картофеле в 2009 г. изучали эффективность минеральных удобрений и последействие сидерального удобрения. В севообороте с занятым паром без удобрений урожайность клубней составила 16,13, а с сидеральным паром - 17,55 т/га. При применении удобрений она возросла, соответственно, до 19,03 и 20,95 т/га. На фоне применения расчетных доз удобрений получена достоверная прибавка урожая клубней картофеля (1,92 т/га) от последействия сидерального удобрения. Доля участия минеральных удобрений в формировании урожая клубней картофеля 64,6%, а севооборота - 13,6%. Засушливые погодные условия 2010 г. отрицательно сказались на урожайности ячменя. В севообороте с занятым паром без применения минеральных удобрений было получено 1,87 т/га зерна, а с применением - 2,14 т/га. В севообороте с сидераль-ным паром 1,98 и 2,26 т/га соответственно. Последействие сидерального удобрения положительно отразилось на урожайности зерна ячменя. Прибавки урожайности зерна без применения минеральных удобрений равны 0,11 т/га, а на фоне расчетных доз удобрений - 0,12 т/га. Доля участия минеральных удобрений в формировании урожая зерна ячменя составила 68,6 %, а севооборота - 15,7 %.
1. Урожайность сельскохозяйственных культур, т/га
Вид севооборота (ф. А) Удобрения (ф. В) Вико-овсяная смесь, 2007 г. Озимая рожь, 2008 г. Картофель, 2009 г. Ячмень, 2010 г. Сбор зерновых единиц
Занятый пар Без удобрений 27,3 2,85 16,1 1,87 15,93
№К 27,3 4,24 19,0 2,14 18,63
Сидеральный пар Без удобрений - 3,57 17,6 1,98 11,29
№К - 4,58 20,9 2,26 13,70
НСР05: фактор А фактор В 0,21 0,21 0,74 0,62 0,10 0,23
Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что урожайность озимой ржи, картофеля и ячменя в севообороте с сидеральным паром была выше по сравнению с занятым паром. Однако, с учетом урожая вико-овсяной смеси, убранной на зеленый корм, наибольший сбор зерновых еди-
ниц получен в севообороте с занятым паром. Без удобрений он составил 15,93, а с их применением - 18,63 т з.е./га. В севообороте с сидеральным паром эти показатели были ниже и составили, соответственно, 11,29 и 13,70 т з.е./га.
Расчет окупаемости минеральных удобрений прибавкой урожая показал, что она зависела от вида севооборота. В 2008 г. при прямом действии сидерата наибольшая окупаемость МРК (9,6 кг/кг) была при возделывании озимой ржи по занятому пару. При возделывании озимой ржи по сидеральному пару окупаемость 1 кг МРК составила 7,0 кг зерна. На картофеле и ячмене картина была противоположной. Наименьшая окупаемость удобрений была в севообороте с занятым паром
и составила 19,2 и 4,9 кг/кг, а наибольшая в севообороте с сидеральным паром - 21,9 и 5,1 кг/кг соответственно.
Изучаемые факторы оказывали влияние и на качество урожая (табл. 2). При возделывании озимой ржи по занятому пару без применения минеральных удобрений содержание сырого белка в зерне составило 8,1%, а по сидеральному пару -8,4%, при применении минеральных удобрений - до 9,0% и 10,2 % соответственно. Натурная масса зерна изменялась от 706 до 717 г/л и в условиях засушливой погоды не зависела от удобренности посевов. Использование сидеральных и минеральных удобрений приводило к увеличению числа падений.
2. Показатели качества зерна озимой ржи, ячменя и клубней картофеля
Озимая рожь Картофель Ячмень
Севооборот Вариант опыта сырой белок, % натура, г/л число падений, сек крахмал, % нитраты, мг/кг сухое вещество, % сырой белок, % натура, г/л масса 1000 зерен,г
С занятым паром Без удобрений 8,1 717 85 17,8 36 22,9 10,0 603 37,2
NPK 9,0 712 102 17,4 45 22,2 11,8 610 37,9
С сидеральным Без удобрений 8,4 713 96 17,7 40 23,1 10,7 608 37,5
паром NPK 10,2 706 104 17,4 48 22,0 12,6 616 38,1
Действие изучаемых факторов на качество клубней картофеля было несколько иным. При применении минеральных удобрений в клубнях снижалось содержание крахмала на 0,30,4 % и сухого вещества на 0,7-1,1% и возрастало содержание нитратов на 8-9 мг/кг. При этом следует отметить, что содержание нитратов в клубнях картофеля было значительно ниже ПДК (250 мг/кг).
Применяемые минеральные удобрения и последействие сидерата влияли на качество зерна ячменя. В зерне ячменя при применении минеральных удобрений повышалось содержание сырого белка с 10,0 до 11,8% в севообороте с занятым паром и с 10,7 до 12,6% в севообороте с сидеральным паром. На содержание сырого белка в зерне положительно сказалось последействие сидерата. При выращивании ячменя без удобрений его содержание возросло с 10,0 до 10,7%, а с применением минеральных удобрений с 11,8 до 12,6%. При применении минеральных удобрений возрастала масса 1000 зерен на 0,7-0,6 г и натура зерна на 7-8 г/л.
Выводы. Минеральные удобрения - наиболее действенное средство повышения урожайности и улучшения качества сельскохозяйственных культур. На их долю в формировании урожая зерна озимой ржи приходилось 83,2%, клубней картофеля 64,6 и зерна ячменя 68,6%. Вклад севооборота в формировании урожая зерна озимой ржи составил 12,2%, клубней картофеля 13,6 и зерна ячменя 15,7%.
Наибольшая окупаемость минеральных удобрений при возделывании озимой ржи была в севообороте с занятым паром, а картофеля и ячменя - с сидеральным паром.
Максимальный сбор зерновых единиц 18,63 т/га получен в севообороте с занятым паром при внесении минеральных удобрений.
Применение сидерального удобрения - эффективный прием увеличения урожайности и повышения качества сельскохозяйственных культур как в прямом действии, так и в последействии.
EFFICIENCY OF MINERAL FERTILIZERS IN CROP ROTATIONS WITH DIFFERENT FALLOWS
S.I. Novoselov, I.G. Khlebnikov, S.A. Gorokhov Mari State University, pl. Lenina 1, Ioshkar-Ola, Mari-El, 424001 Russia
Mineral fertilizers were found to be the most efficient agents increasing the yield and improving the quality of agricultural crops. Their contribution to the crop yield was 83.2% for winter rye grain, 64.6% for potato tubers, and 68.6% for barley grain. The highest return of mineral fertilizers by winter rye was obtained in the crop rotation with occupied fallow, and by potato and barley in the crop rotation with green fallow. The use of green manure was an efficient method for increasing the yield of agricultural crops under both direct effect and aftereffect.
Keywords: crop rotation, occupied and green fallow, mineral fertilizers, yield and quality of agricultural crops.
