CC BY
40
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗЕМЛИ И СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
&-
УДК 631.81:633.11: 631.582:631.51:631.95
Эффективность применения минеральных удобрений под яровую пшеницу в зависимости
от предшественника, обработки почвы и средств защиты растений в лесостепи Алтайского Приобья
B.И. УСЕНКО, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник (e-mail: [email protected])
C.В. УСЕНКО, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник Алтайский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, Научный городок, 35, Барнаул, 656910, Российская Федерация
Эффективность применения минеральных удобрений под яровую пшеницу в зависимости от предшественника, обработки почвы и пестицидов на выщелоченном черноземе Алтайского Приобья изучали в 2001-2015 гг. на опытном поле Алтайского НИИСХ в севообороте пар - пшеница - овес - пшеница - горох - пшеница и при бессменном возделывании пшеницы в стационарных полевых опытах, заложенных по схеме: основная обработка почвы (фактор А) - глубокая плоскорезная на 25-27 см; мелкая на 14-16 см; нулевая; удобрение (фактор В) - 0; Р25; N40P25; пестициды (фактор С) — 0; дикотицид; дикотицид + граминицид; гербициды + инсектицид + фунгицид. Урожайность пшеницы находилась в сильной прямой связи с обеспеченностью почвы доступным азотом (r=0,93) и фосфором (r=0,78). На экстенсивных фонах после пара она составляла 1,89 т/га, после гороха -«О 1,54, после овса - 1,36, в бессменных q посевах - 0,99 т/га и возрастала на фоне сч удобрений и пестицидовдо 3,04, 2,60, 2,32 и 1,78 т/га, соответственно. Наи-z больший вклад в изменение урожайности s вносили пестициды (60 % на пшенице по ел пару и гороху и 42-44 % - по овсу и при де бессменном возделывании) и удобрения ^ (20-21 и 45-51 %, соответственно). Доля 2 влияния обработки почвы составляла по pi) пару и гороху 17-18 %, при возделыва-
нии бессменно - 9,5 %, по овсу - 5,7 %. По предшественникам при удалении от пара эффективность азота удобрений возрастала, а фосфора - снижалась. Насыщение средствами защиты растений обеспечивало увеличение эффективности удобрений. Минимизация обработки почвы под пшеницу по пару повышала, а по гороху, овсу и при бессменном посеве снижала эффективность удобрений на всех фонах защиты растений.
Ключевые слова: минеральные удобрения, основная обработка почвы, средства защиты растений, урожайность, яровая пшеница, предшественник, севооборот.
Для цитирования: Усенко В.И., Усен-ко С.В. Эффективность применения минеральных удобрений под яровую пшеницу в зависимости от предшественника, обработки почвы и средств защиты растений в лесостепи Алтайского Приобья// Земледелие. 2016. №8. С. 4-8.
Минеральные удобрения - один из действенных факторов повышения урожайности сельскохозяйственных культур [1, 2]. С переходом на новые экономические условия объемы их применения резко сократились, что объясняется несоразмерно завышенными, в сравнении со стоимостью сельскохозяйственной продукции, ценами и невысокой, не всегда соответствующей ожидаемой, отдачей от их использования, особенно в регионах с недостаточным и неустойчивым увлажнением [1, 3].
Цель наших исследований - изучение эффективности минеральных удобрений на яровой мягкой пшенице в зависимости от предшественника, приема основной обработки почвы и уровня применения средств защиты растений в условиях лесостепи Алтайского Приобья.
Исследования проводили в 20012015 гг. на опытном поле Алтайского НИИСХ в стационарном полевом эксперименте, заложенном в севообороте чистый пар - пшеница -овес - пшеница - горох - пшеница и бессменном посеве пшеницы. Схема опыта предусматривала изучение следующих вариантов:
прием основной обработки почвы (фактор А) - глубокая (25-27 см) плоскорезная (ГПО); мелкая (14-16 см) плоскорезная (МПО); без основной обработки (БО, до 2010 г включительно - поверхностная);
удобрение (фактор В) - без удобрений (0); рядковое фосфорное (Р25); основное азотное + рядковое фосфорное (Ы40Р25);
средства защиты растений (фактор С) - без средств защиты (0); гербицид против двудольных сорняков (Г-1); гербициды против двудольных и однодольных сорняков (Г-2); гербициды, инсектицид и фунгицид (ГИФ).
Севооборот развернут во времени и пространстве на юго-восточном склоне крутизной 1-2о. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный среднемощный малогумусный среднесуглинистый: содержание в пахотном слое гумуса - 3,84 %, подвижного фосфора и калия (по Чирикову) -300-315 и 190-215 мг/кг, соответственно, реакция среды близкая к нейтральной(рН - 6,97,
^ ^ водн. ' '
рНсол - 6,15). Общая площадь делянок последнего порядка - 128-218 м2, учетная - 58 м2, повторность -3-кратная для полей севооборота и 2-кратная для бессменных посевов пшеницы.
Осенью, после уборки предшественников, на фонах с механической обработкой почвы пожнивную обработку осуществляли БДН-3, основную, согласно схеме опыта, культиваторами КПГ-250 (глубокую), КПШ-5 (мелкую) или КПЭ-3,8 (поверхностную). Ранневесеннее боронование проводили БЗСС-1,0 или БИГ-3 в зависимости от фона, азотные (аммиачная селитра) удобрения вносили по схеме локально на глубину 8-10 см сеялкой СЗС-2,1, предпосевную культивацию на глубину 6-8 см осуществляли КПС-4, посев - сеялкой СЗП-3,6 с нормой высева 4,5 млн всхожих зерен на 1 га с одновременным внесением по схеме фосфорных (двойной суперфосфат или аммофос) удобрений; на
нулевом фоне после обработки гербицидом сплошного действия проводили посев сеялкой Бетеа^ ЮЫО-420 с одновременным внесением фосфорных и азотно-фосфорных удобрений. Выращивали среднеспелые сорта яровой мягкой пшеницы селекции Алтайского НИИСХ Алтайская 50 (2001-2005 гг.) и Алтайская 100 (с 2006 г). После посева почву обрабатывали легкими зубовыми боронами БП-0,6 и кольчатыми катками 3ККШ-6.
В посевах, согласно схеме, применяли: гербициды против двудольных сорняков Секатор, 150 г/га или (с 2005 г) Гранстар, 10 г/га, против однодольных - Пума Супер 100, 0,6 л/га; фунгицид Фалькон, 0,6 л/га; инсектицид Децис, 0,2 л/га. Уборку урожая проводили в фазе полной спелости.
Условия увлажнения вегетационного периода в годы исследований изменялись от умеренно переувлажненных (коэффициент увлажнения [4] составлял 1,27) в 2013 г. и умеренно увлажненных (1,01-1,23) в 2001 и 2010 гг. до умеренно дефицитных (0,83-0,99) в 2002, 2004, 2005, 2006, 2009 и 2015 гг., дефицитных (0,65-0,77) в 2003, 2007, 2008 и 2011 гг. и остро дефицитных (0,57) в 2012 г.
Складывавшийся питательный режим определялся действием и взаимодействием изучаемых факторов, проявлявшихся по-разному. Так, на содержание нитратного азота в почве наибольшее влияние оказывали удобрения (58 %) и предшественники (33 %), влияние приемов основной обработки почвы (5,5 %) было значительно слабее, а взаимодействия факторов (0,2-1,7 %) - несущественным (табл. 1).
В среднем по фонам обработки почвы без удобрений содержание
Ы-ЫО3 в слое 0-40 см в период всходов пшеницы, возделываемой по пару, можно было классифицировать [5] как среднее и высокое (10,1-15,5 мг/кг), по гороху - от низкого до среднего (7,5-12,0 мг/кг), по овсу - как низкое (5,3-6,7 мг/кг), под бессменной пшеницей - от очень низкого до низкого (4,86,4 мг/кг). На фоне М40Р25 по пару содержание Ы-ЫО3 в тот же период было высоким (17,9-23,5 мг/кг), по гороху - от среднего до высокого (12,0-15,9 мг/кг), по овсу - среднее (10,8-12,1 мг/кг), под бессменной пшеницей - низкое (7,1-9,9 мг/кг) при более высоких величинах после глубокой обработки, в сравнении с мелкой и нулевой (соответственно 9,7, 7,1 и 7,5 мг/кг на неудобренном и 15,2, 13,2 и 12,1 мг/кг на удобренном фонах).
Преимущество пара перед зерновыми предшественниками в накоплении нитратного азота в почве объясняется более интенсивной его мобилизацией при механических обработках почвы в процессе парования, а гороха - более продолжительным теплым периодом от его уборки до наступления холодов, а также дополнительным поступлением азота из атмосферы вследствие симбиотической фиксации.
Содержание подвижного (по Чи-рикову) фосфора в слое почвы 0-20 см в период всходов пшеницы в наибольшей степени изменялось под влиянием удобрений, доля влияния которых составляла 67 %, при заметном вкладе предшественника (8,6 %), обработки почвы (8,8), а также взаимодействия факторов «предшественник - удобрение» (9,4 %) и «обработка почвы - удобрение» (3,4 %). Как без применения удобрений, так и на фоне их внесения, содержание фосфора в почве можно
классифицировать [6] как очень высокое (293-315 и 311-368 мг/кг, соответственно), при удалении от пара к овсу, гороху и бессменной пшенице на фоне естественного плодородия почвы оно оставалось на одном уровне (312, 315, 296 и 312 мг/кг), а при внесении удобрений снижалось с 368 до 345, 346 и 311 мг/кг.
Уменьшение глубины основной обработки почвы сопровождалось снижением количества подвижного фосфора в почве, которое в среднем по предшественникам на фоне глубокой, мелкой и нулевой обработок составляло на неудобренном фоне 313, 308 и 305 мг/кг, а на удобренном - 362, 340 и 328 мг/кг. Значение основной обработки в мобилизации фосфора почвы усиливалось по предшественникам от пара и гороха к овсу и бессменной пшенице. Если после пара содержание подвижных форм этого элемента в почве без удобрений на всех фонах основной обработки было одинаковым (312313 мг/кг), а после гороха возрастало от нулевой к мелкой и глубокой обработкам с 293 до 295 и 301 мг/кг, или лишь на 2 и 8 мг (0,7 и 2,7 %), то после овса и бессменной пшеницы -с 305-309 до 311-316 и 320 мг/кг, или на 2-11 и 11-15 мг (0,7-3,6 и 3,64,9 %), соответственно.
На фоне ежегодного внесения фосфорного удобрения содержание подвижных форм этого элемента в почве возрастало в среднем по опыту на 34 мг/кг, или на 11,0 %, по отношению к неудобренному фону. При этом абсолютная величина прироста по предшественникам снижалась в направлении от пара к гороху и овсу, а по обработкам - от глубокой к мелкой и нулевой. Так, под пшеницей после пара увеличение содержания подвижного фосфора в почве при внесении удобрений на фоне глубо-
1. Содержание подвижного азота (0-40 см) и фосфора (0-20 см) в почве в зависимости от предшественника, приема
основной обработки и удобрений, мг/кг
Обра- Удоб- Предшественник (А)
ботка по- рение N-N03 РА
чвы (В) (С) пар овес горох I пшеница I среднее пар | овес горох I пшеница среднее
ГПО 0 15,5 6,7 10,0 6,4 9,7 312 320 301 320 313
N P 40 25 среднее 23,5 12,1 15,9 9,3 15,2 401 366 374 305 362
19,5 9,4 13,0 7,8 12,4 356 343 338 312 338
МПО 0 10,1 5,8 7,1 5,3 7,1 313 316 293 311 308
NP 40 25 среднее 19,6 11,3 12,0 9,9 13,2 362 337 336 321 340
14,8 8,6 9,6 7,6 10,2 338 326 314 316 324
БО 0 12,3 5,3 7,5 4,8 7,5 312 309 295 305 305
NP 40 25 среднее 17,9 10,8 12,4 7,1 12,1 341 332 328 310 328
15,1 8,0 10,0 6,0 9,8 326 320 312 308 316
Среднее 0 12,6 5,9 8,2 5,5 8,1 312 315 296 312 309
NP 40 25 среднее 20,3 11,4 13,4 8,8 13,5 368 345 346 311 343
16,4 8,6 10,8 7,2 10,8 340 330 321 312 326
N-N03
НСРЮ мг/кг: предшественник (А) - 1,6; обработка почвы (В) - 1,4; уровень химизации (С) - 1,1; АВ - 2,7; АС - 2,2; ВС - 1,9; АВС - 3,8.
Доля влияния: А - 33,4, В - 5,5, С - 58,0, АВ - 0,8, АС - 1,7, ВС - 0,4, АВС - 0,2 %.
pPs
НСР05, мг/кг: предшественник (А) - 1,6; обработка почвы (В) - 1,4; уровень химизации (С) - 10; АВ - 25; АС - 20; ВС - 17; АВС - 35. Доля влияния: А - 8,6, В - 8,8, С - 67,2, АВ - 0,9, АС - 9,4, ВС - 3,4, АВС - 1,7 %.
00 О О)
кой основной обработки составило 89 мг (29 %), на фоне мелкой - 49 мг (16 %) и нулевой - 29 мг (10 %), после гороха -73, 43 и 33 мг/кг (24, 15 и 11 %), после овса - 46, 21 и 23 мг/кг (14, 7 и 7 %, соответственно). Под бессменной пшеницей закономерных различий в содержании подвижного фосфора на удобренных и неудобренных фонах не отмечено.
Урожайность зерна пшеницы находилась в сильной прямой связи с обеспеченностью почвы весной подвижным азотом (г=0,93) и фосфором (г=0,78), в средней - с обеспеченностью калием (г=0,62) и, в зависимости от изучаемых факторов, изменялась в годы исследований от 1,89 до 3,04 т/га при размещении культуры по пару, от 1,54 до 2,60 т/га - по гороху, от 1,36 до 2,32 т/га - по овсу и от 0,99 до 1,78 т/га - при бессменном возделывании (табл. 2).
Наибольший вклад в варьирование урожайности вносили средства защиты растений, доля влияния которых на пшенице после пара и гороха составляла 60 %, а после овса и
при бессменном возделывании - 4244 %, и удобрения, влияние которых с 20-21 % на пшенице после пара и гороха усиливалось до 45-51 % после овса и при бессменном посеве. Доля вклада обработки почвы в варьирование урожая пшеницы по пару и гороху составляла 17-18 %, в бессменных посевах - 9,5 %, по овсу - 5,7 %.
В зависимости от предшественника эффективность азотных удобрений возрастала, а фосфорных, напротив, снижалась по мере удаления от пара к гороху, овсу и бессменным посевам пшеницы. Средняя по фонам обработки почвы и средствам защиты растений прибавка урожая зерна от внесения М40Р25 на пшенице, возделываемой по пару, составляла 0,27 т/га (12 %), по гороху - 0,23 т/га (12 %), по овсу - 0,36 т/га (23 %), при бессменном посеве - 0,28 т/га (23 %), в том числе за счет Ы40 - 0,15, 0,13, 0,27 и 0,20 т/га (6,4, 6,6, 16 и 15 %), а за счет Р25 - 0,12, 0,10, 0,09 и 0,08 т/га (5,4, 5,3, 5,7 и 6,6 %), соответственно. При этом окупаемость
Ы40Р25 дополнительным урожаем пшеницы при ее размещении по пару составила 4,2 кг, по гороху -3,5, по овсу - 5,5, бессменно - 4,3 кг зерна на 1 кг д.в., в том числе азота удобрений - 3,8, 3,2, 6,8 и 5,0 кг/кг, фосфора - 4,8, 4,0, 3,6 и 3,2 кг/кг, соответственно.
Последовательное насыщение технологии возделывания пшеницы средствами защиты растений в большинстве случаев положительно влияло на эффективность азотных и фосфорных удобрений по всем предшественникам и фонам основной обработки почвы. Как исключение следует отметить гербицидные фоны в посевах пшеницы после пара и гороха, характеризовавшиеся достаточно высокой обеспеченностью почвы подвижным азотом и относительно низкой численностью сорных растений, на которых эффективность азотныхудобрений несколько ослабевала.
В среднем по фонам основной обработки почвы от внесения М40Р25 прибавка урожая пшеницы, возде-
2. Урожайность пшеницы в зависимости от предшественников, приемов основной обработки почвы, уровней применения средств зашиты растений и удобрений, ц/га
Обработ- Удоб- Средства защиты растений (С) Средств защиты растений (С)
ка почвы (А) рение (В) 0 Г-1 Г-2 ГИФ средняя 0 Г-1 Г-2 ГИФ средняя
Пшеница по пару НСР05, т/га: А, В - 0,05; С - 0,06; АВ - 0,09; АС, ВС - Пшеница по гороху НСР05, т/га: А, В - 0,04; С - 0,04; АВ - 0,06 АС,ВС -
0,10; АВС - 0,18 0,08; АВС - 0,13.
Доля влияния: А - 17,4; В - 21,3; С - 60,1; АВ, АС, ВС, Доля влияния: А - 18,4; В - 20,5; С - 60,3; АВ,АС,
АВС 0,1-0,5 % ВС,АВС 0,1 -0,4 %
ГПО 0 2,08 2,18 2,43 2,71 2,35 1,79 1,87 2,02 2,27 1,99
Р25 N Р 40 25 средняя 2,20 2,26 2,48 2,80 2,43 1,83 1,91 2,14 2,40 2,07
2,29 2,38 2,65 3,04 2,59 1,92 2,07 2,27 2,60 2,21
2,19 2,28 2,52 2,85 2,46 1,84 1,95 2,14 2,42 2,09
МПО 0 2,07 2,11 2,26 2,55 2,25 1,68 1,78 1,90 2,18 1,88
Р25 N Р 40 25 средняя 2,13 2,27 2,40 2,74 2,39 1,84 1,91 2,10 2,21 2,02
2,22 2,33 2,51 2,92 2,49 1,87 2,00 2,18 2,44 2,12
2,14 2,24 2,39 2,74 2,38 1,80 1,90 2,06 2,28 2,01
БО 0 1,89 1,96 2,12 2,34 2,08 1,54 1,67 1,82 2,07 1,77
Р25 N Р 40 25 средняя 1,97 2,08 2,26 2,47 2,19 1,65 1,74 1,90 2,12 1,85
2,18 2,26 2,38 2,74 2,39 1,75 1,89 2,03 2,31 2,00
2,01 2,10 2,25 2,52 2,22 1,65 1,77 1,92 2,16 1,87
Средняя 0 2,02 2,08 2,27 2,53 2,22 1,67 1,77 1,91 2,17 1,88
Р25 N Р 40 25 средняя 2,10 2,20 2,38 2,67 2,34 1,77 1,85 2,05 2,24 1,98
2,23 2,32 2,51 2,90 2,49 1,85 1,99 2,16 2,45 2,11
2,12 2,20 2,39 2,70 2,35 1,76 1,87 2,04 2,29 1,99
Пшеница по овсу Бессменная пшеница
НСР05, т/га: А, В - 0,03 С - 0,04; АВ - 0,05; АС, ВС - НСР05, т/га: А, В - 0,02; С - 0,03; АВ - 0,04; АС, ВС -
0,06; АВС - 0,11 0,05; АВС - 0,08.
Доля влияния: А - 5,7; В - 51,3; С - 42,3; АВ, АС, ВС, Доля влияния: А - 9,5, В - 45,0, С - 43,9, АВ, АС, ВС,
АВС - 0,1-0,3 % АВС - 0,2-0,7 %
ГПО 0 1,47 1,55 1,73 1,87 1,66 1,09 1,17 1,32 1,46 1,26
Р25 ^0Р25 1,51 1,61 1,81 1,95 1,72 1,12 1,28 1,44 1,54 1,38
1,81 1,94 2,09 2,32 2,04 1,35 1,54 1,76 1,78 1,61
средняя 1,60 1,70 1,88 2,04 1,80 1,19 1,33 1,51 1,59 1,40
МПО 0 1,39 1,50 1,70 1,75 1,58 1,04 1,16 1,27 1,33 1,20
Р25 1,48 1,59 1,78 1,92 1,69 1,07 1,22 1,32 1,50 1,28
N Р 40 25 средняя 1,72 1,78 2,03 2,20 1,93 1,26 1,35 1,48 1,72 1,45
1,53 1,62 1,84 1,96 1,74 1,12 1,24 1,36 1,52 1,31
БО 0 1,36 1,45 1,62 1,74 1,54 0,99 1,14 1,19 1,32 1,16
Р25 N Р 40 25 средняя 1,44 1,56 1,69 1,84 1,63 1,09 1,18 1,27 1,44 1,24
1,61 1,77 1,98 2,13 1,87 1,20 1,35 1,50 1,62 1,42
1,47 1,59 1,76 1,90 1,68 1,09 1,22 1,32 1,46 1,27
Средняя 0 1,40 1,50 1,68 1,78 1,59 1,04 1,16 1,26 1,37 1,21
Р25 ^0Р25 средняя 1,48 1,59 1,76 1,90 1,68 1,09 1,23 1,34 1,50 1,29
1,72 1,83 2,03 2,22 1,95 1,27 1,41 1,58 1,70 1,49
1,53 1,64 1,83 1,97 1,74 1,14 1,26 1,39 1,52 1,33
лываемой по пару без применения средств защиты растений составляла 0,21 т/га (10 %), на фоне ди-котицида и его смеси с граминици-дом - по 0,24 т/га (12 и 11 %), а при использовании полного комплекса средств защиты растений - 0,37 т/га (15 %), по гороху - 0,18, 0,22, 0,25 и 0,28 т/га (11, 12, 13 и 13 %), по овсу - 0,32, 0,33, 0,35 и 0,44 т/га (23, 22, 21 и 25 %), при бессменном возделывании - 0,23, 0,25, 0,32 и 0,33 т/га (22, 22, 25 и 24 %), соответственно. При этом вклад азота удобрений в увеличение урожая возрастал как по мере насыщения средствами защиты растений, так и по мере удаления предшественника от пара и гороха (соответственно фонам защиты растений 0,08-0,13, 0,12-0,14, 0,11-0,13 и 0,21-0,13 т/га) к овсу и бессменным посевам (0,180,24, 0,18-0,24, 0,24-0,27 и 0,200,32 т/га), вклад фосфора мало изменялся от предшественника и зависел в основном от средств защиты растений, возрастая по их фонам с 0,05-0,08 и 0,07-0,12 до 0,08-0,14 и 0,07-0,14 т/га.
Окупаемость азотно-фосфорных удобрений на пшенице по пару составляла 3,2-5,7 кг/кг, по гороху - 2,8-4,3, по овсу - 4,9-6,8, в бессменных посевах - 3,5-5,1 кг/кг, в том числе азотных - 3,0-5,8, 2,05,2, 6,0-8,0 и 4,5-6,0 кг/кг при более высоких значениях на фоне полного комплекса средств защиты растений. Отдача фосфорных удобрений в среднем по предшественникам возрастала по мере повышения уровня насыщенности средствами защиты растений с 2,0-3,2 до 2,8-4,8, 3,2-5,6 и 2,8-5,6 кг/кг.
Приемы основной обработки почвы влияли на эффективность удобрений в соответствии со складывающимися режимами, а также условиями мобилизации азота и фосфора. В среднем по уровням применения средств защиты растений прибавка урожая пшеницы от внесения М40Р25 по пару на фоне глубокой плоскорезной обработки составляла 0,24 т/га (10 %), на фоне мелкой - 0,24 т/га (11 %), на фоне нулевой - 0,31 т/га (15 %), пшеницы по гороху - соответственно обработкам почвы 0,22, 0,24 и 0,23 т/га (11, 13 и 13 %), по овсу - 0,38, 0,35 и 0,33 т/га (23, 22 и 21 %), бессменной пшеницы - 0,35, 0,25 и 0,26 т/га (28, 21 и 22 %). При этом благодаря азоту удобрений прибавка урожая на пшенице после пара и гороха по фонам обработки почвы составляла 0,14-0,16, 0,10 и 0,15-0,20 т/га, а после овса и в бессменных посевах - 0,23-0,32, 0,17-0,24 и 0,180,24 т/га. При внесении фосфора
урожайность пшеницы по пару и гороху возрастала на 0,08, 0,14 и 0,08-0,09 т/га, а по овсу и возделываемой бессменно - 0,06-0,12, 0,08-0,11 и 0,08-0,09 т/га.
Окупаемость азотно-фосфорных удобрений на пшенице после пара на фоне глубокой обработки почвы составляла 3,7, мелкой - 3,7, нулевой - 4,8 кг/кг, после гороха - 3,4, 3,7, 3,5 кг/кг, после овса - 5,8, 5,4, 5,1 кг/кг, при бессменном возделывании - 5,4, 3,8, 4,0 кг/кг, в том числе окупаемость азотаудобрений на пшенице по пару и гороху соответственно фонам обработки почвы - 3,5-4,0, 2,5 и 3,8-5,0 кг/кг, по овсу и при бессменном возделывании - 5,8-8,0, 4,2-6,0 и 4,5-6,0 кг/кг. Окупаемость фосфора удобрений на пшенице после пара и гороха составила 3,2, 5,6, 3,2-3,6 кг/кг, после овса и при бессменном возделывании - 2,4-4,8, 3,2-4,4, 3,2-3,6 кг/кг.
На конкретных предшественниках эффективность азотно-фосфорных удобрений в зависимости отприемов основной обработки почвы и уровней применения средств защиты растений проявлялась по-разному. Так, увеличение уровня насыщенности средствами защиты растений по всем предшественникам и фонам обработки почвы сопровождалось последовательным повышением прибавки урожая от внесения М40Р25, за исключением бессменной пшеницы на фоне с глубокой плоскорезной обработкой почвы, где наибольшее увеличение урожайности (0,44 т/га) достигалось на фоне смеси гербицидов, а добавление к ним фунгицидов и инсектицидов не обеспечивало дальнейшей прибавки.
Уменьшение глубины основной обработки почвы на пшенице по пару сопровождалось ростом прибавок урожая от внесения М40Р25 в направлении от глубокой к мелкой и нулевой обработкам с 0,21-0,33 и 0,150,37 до 0,26-0,40 т/га, а на пшенице по овсу их снижением с 0,34-0,45 и 0,28-0,45 до 0,25-0,39 т/га на всех фонах защиты. По пшенице и гороху уменьшение глубины обработки почвы на незащищенном фоне сопровождалось ростом прибавок урожая от внесения М40Р25 с 0,13 до 0,21 т/ га, на фоне дикотицида эффективность удобрений по всем приемам обработки почвы была примерно одинаковой и достаточно высокой (0,20-0,22 т/га), на фоне смеси дикотицида и граминицида или полного комплекса средств защиты растений минимизация основной обработки приводила к снижению прибавок от удобрений с 0,25-0,33 до 0,26-0,28 и 0,21-0,24 т/га. При бессменном возделывании пшеницы эффективность
удобрений проявлялась так же, как и на пшенице после овса, с разницей лишь в снижении прибавок от удобрений на фоне полного комплекса средств защиты растений и глубокой плоскорезной обработки.
Окупаемость азотно-фосфорных удобрений дополнительным урожаем по мере насыщения средствами защиты растений возрастала на пшенице после пара на фоне глубокой плоскорезной обработки с 3,2 до 5,1, на фоне мелкой - с 2,3 до 5,7, нулевой - с 4,3 до 6,0 кг/кг, на пшенице после гороха - соответственно с 2,0 до 5,1, с 2,9 до 4,5 и с 3,4 до 3,7 кг/кг после овса - с 5,4 до 7,1, с 5,2 до 6,9 и с 3,8 до 6,6 кг/кг, при бессменном возделывании - с 4,2 до 6,8, с 2,9 до 6,0 и с 3,2 до 4,6 кг/кг. При этом окупаемость азота удобрений на пшенице после пара соответственно фонам обработки составила 2,2-6,0, 1,5-4,5 и 3,0-6,5 кг/кг, после гороха - 2,2-5,0, 0,8-5,8 и 2,8-4,5 кг/кг, после овса -7,0-9,5, 5,0-7,2 и 4,2-7,8 кг/кг, при бессменном возделывании - 5,8-7,8, 3,2-5,5 и 2,8-5,8 кг/кг, а окупаемость фосфора на пшенице после пара 2,0-4,8, 2,4-7,6 и 3,2-5,6 кг/кг, после гороха - 1,6-5,2, 1,2-8,4 и 2,4-4,4 кг/кг после овса - 2,0-3,2, 3,2-6,4 и 2,84,4 кг/кг, при бессменном возделывании - 1,2-5,2, 1,2-6,8 и 1,6-4,8 кг/кг
Особенности проявления эффективности азотно-фосфорных удобрений по различным предшественникам в зависимости от приемов обработки почвы обусловлены в основном изменением эффективности азотных удобрений. Между величинами прибавок от М40Р25 и Ы40 в целом по опыту существует сильная прямая связь (г = 0,84), закономерно несколько усиливающаяся на пшенице после зерновых предшественников (г = 0,86).
Таким образом, в условиях лесостепи Алтайского Приобья урожайность пшеницы находилась в сильной прямой связи с обеспеченностью почвы подвижным азотом (г=0,93) и фосфором (г=0,78), в средней - калием (г=0,62), составляла в среднем за 2001-2015 гг. на экстенсивном фоне после пара 1,89 т/га, гороха - 1,54, овса - 1,36, в бессменных посевах - 0,99 т/га, и возрастала на фоне удобрений и пестицидов до 3,04, 2,60, 2,32 и 1,78 т/га соответственно. е
Наибольший вклад в изменение | урожайности вносили средства за- д щиты растений, доля влияния кото- е рых на пшенице после пара и гороха и составляла 60 %, а после овса и № при бессменном возделывании - 8 42-44 %. Доля влияния удобрений 2 на урожайность пшеницы по пару и 1 гороху была рвана 20-21 %, по овсу
(О
о
N 00
ш s
ш ч
ш ^
s
ш M
и при бессменном возделывании -45-51 %. Вклад обработки почвы в варьировании урожая пшеницы после пара и гороха составлял 1718 %, при возделывании бессменно - 9,5 %, после овса - 5,7 %.
По предшественникам в направлении от пара и гороха к овсу и бессменной пшенице эффективность азота удобрений возрастала, а фосфора - снижалась: по группам предшественников прибавки от М40Р25 составляли 0,23-0,27 и 0,28-0,36 т/га, в том числе от Ы40 - 0,13-0,15 и 0,200,27 т/га, а от Р25 - 0,10-0,12 и 0,080,09 т/га при окупаемости азота дополнительным урожаем 3,2-3,8 и 5,0-6,8, фосфора - 4,0-4,8 и 3,23,6 кг/кг, соответственно.
Насыщение технологии средствами защиты растений приводило по всем фонам к увеличению эффективности удобрений. Минимизация основной обработки почвы обеспечивала на пшенице после пара повышение, а после гороха, овса и при бессменном возделывании -снижение, эффективности азотно-фосфорных удобрений на всех фонах защиты растений.
Изменения эффективности применения азотно-фосфорных удобрений под пшеницу по предшественникам, фонам обработки почвы и защиты растений находятся в сильной прямой связи (г = 0,84) с изменением эффективности азотных удобрений, обусловленной формирующимися режимами, условиями мобилизации азота и фосфора, а также фитосанитарной ситуацией.
Литература.
1. Кирюшин В.И. Минеральные удобрения как ключевой фактор развития сельского хозяйства и оптимизации природопользования // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 3. С. 19-25.
2. Синещеков В.Е., Слесарев В.Н., Васильева Н.В., Ткаченко Г. И., Слесарев А.А., Дудкина Е.А. Агроэкологическая эффективность чернозема выщелоченного при минимизации основной обработки почвы // Вестник Алтайского госагроуни-верситета. 2016. № 4 (138). С. 69-75.
3. Гаркуша А.А., Дерянова Е.Г. Запасы нитратного азота в почве и эффективность применения азотных удобрений под яровую пшеницу в условиях лесостепи Алтайского края // Достижения науки и техники АПК. 2015. Т. 29. № 6. С. 8-10.
4. Адаптивно-ландшафтные системы земледелия Новосибирской области / РАСХН. Сиб. отд-ние. СибНИИЗХим. Новосибирск, 2002. 388 с.
5. Гамзиков Г.П. Агрохимия азота в агроценозах / Рос. акад. с.-х. наук, Сиб. отд-ние. Новосиб. гос. аграр. ун-т. Новосибирск, 2013. 790 с.
6. Антипина Л.П. Фосфор в почвах Сибири: Автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. Омск, 1991. 32 с.
Efficiency
of Mineral Fertilizers for Spring Wheat in Dependence of the Forecrop, Soil Cultivation and Plant Protection Means in the Forest-Steppe of the Altai Ob Region
V.I. Usenko, S.V. Usenko
Altai Research Institute of Agriculture, Nauchnyi gorodok, 35, Barnaul, 656910, Russian Federation
Summary. The efficiency of mineral fertilizers for spring wheat depending on the forecrop, soil cultivation and pesticides was studied in 2001-2015 on the leached chernozem of the Altai Ob region in the crop rotation (fallow, wheat, oats, wheat, pea, wheat) and in wheat monoculture. The stationary field experiments were laid at Altai Agricultural Research Institute. The design of the experiment included three factors: factor A - soil tillage (deep subsurface at 25-27 cm, shallow at 14-16 cm, zero); factor B - fertilizers (0, P25, N40P25); factor C - pesticide application (0, dicoticide, dicoticide + graminicide; herbicides + insecticide + fungicide). Wheat productivity was in strong direct link with the provision of the soil with mobile nitrogen (r = 0.93) and phosphorus (r = 0.78). Against extensive backgrounds it was 1.89 t/ha after fallow, 1.54 t/ha after pea, 1.36 t/ha after oats, 0.99 t/ha in monocultures. It increased against the backgrounds of fertilizers and pesticides up to 3.04, 2.60, 2.32 and 1.78 t/ha, respectively. Application of pesticides (60 % for wheat after fallow and pea and 42-44 % for wheat after oats and for monoculture) and fertilizers (20-21 and 45-51 %, respectively) contributes mainly to the variation of wheat productivity. The share of influence of soil tillage was 17-18 % after fallow and pea, 9.5 % in monoculture, 5.7 % after oats. The efficiency of nitrogen fertilizers grew, and of phosphorus ones - decreased, with the moving away from the fallow. Pesticides application increases the efficiency of fertilizers. The minimization of soil tillage for wheat after fallow increased the efficiency of fertilizers against all backgrounds of plant protection. For wheat after pea and oats, as well as for wheat monoculture, the minimization of soil cultivation reduced this value.
Keywords: mineral fertilizers, soil tillage, plant protection means, productivity, spring wheat, forecrop, crop rotation.
Author Details: V.I. Usenko, D.Sc. (Agr.), chief research fellow (e-mail: [email protected]);S.V. Usenko, Cand.Sc. (Agr.), leading research fellow
For citation: Usenko V.I., Usenko S.V. Efficiency of Mineral Fertilizers for Spring Wheat in Dependence of the Forecrop, Soil Cultivation and Plant Protection Means in the Forest-Steppe of the Altai Ob Region. Zemle-delie. 2016. No.8. Pp. 4-8 (in Russ.)
УДК 631.1:631.582:551.583
Продуктивность
зерновых
севооборотов
в условиях
изменения
климата
Н.А. МОРОЗОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник (e-mail: [email protected]) С.А. ЛИХОДИЕВСКАЯ, научный сотрудник
А.И. ХРИПУНОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник Е.Н. ОБЩИЯ, научный сотрудник
Ставропольский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, ул. Никонова, 49, Михайловск, Шпаковский р-н, Ставропольский край, 356241, Российская Федерация
В отделе земледелия Прикумской опытно-селекционной станции в длительном стационарном опыте (1976-2015 гг.) на не удобренном и удобренном фоне изучали шесть 6-польных севооборотов с различным насыщением чистыми и занятыми парами. Цель исследований - разработка и оценка схем полевых севооборотов, обеспечивающих максимальный выход зерна озимой пшеницы и других сельскохозяйственных культур в сухостепной зоне Ставрополья. За ротацию в первом севообороте вносили 225 кгд.в. (Ы10,Р120), во втором - 205 кг д.в. (Ы105Р100,), в третьем -185 кг д.в. (Ы105Ра0), в четвертом и шестом -по 170 кг д.в. (Ы70Р100) и пятом -190 кг д.в. (Ы70Р120). Почва участка характеризуется средней обеспеченностью фосфором -24 мг/кг и повышенной калием - 400 мг/кг (по Мачигину). Содержание гумуса в пахотном слое почвы 1,33 %. За 1991-2014 гг. Гидротермический коэффициент (ГТК) с апреля по июнь по крайне засушливой зоне увеличился, по сравнению с 1961-1990 гг., на 0,04 единицы, а по засушливой зоне весь вегетационный период с апреля по октябрь стал более благопрятным (ГТК + 0,02). Особенно заметны изменения погодных условий октября - месяца, когда всходят озимые (ГТК + 0,97). В связи с этим за последнюю ротацию (2010-2015 гг.) насыщение севооборотов чистым паром не привело к росту урожайности ни первой, ни второй озимой пшеницы. Снижение эффективности чистых паров, на наш взгляд, связано с потеплением в 2001-2010 гг. октября (+ 2,1оС), ноября (+ 0,8оС), февраля (+ 1,6оС) и марта (+ 1,8оС), по сравнению с 1971-1980 гг., что улучшает условия начального роста и развития растений, а также способствует успешному прохождению зимнего перио-
