CC BY
13
УДК 631.8:582.739 (470.621)
ББК 41.43 (2Рос.Ады)
Д 25
Девтерова Н.И.
Старший научный сотрудник отдела земледелия и агрохимии Адыгейского научно-исследовательского
института сельского хозяйства РАСН, Майкоп, e-mail: [email protected]
Эффективность различных приемов обработки почвы и удобрений при возделывании клевера в севообороте в условиях южно-предгорной зоны Адыгеи
(Рецензирована)
Аннотация. Рассмотрено влияние различных способов обработки почвы и видов и норм удобрений на урожайность клевера 2-летнего использования. В результате исследований выявлена эффективность последействия обработки чизельным плугом и всех видов удобрений, внесенных под посев клевера. Дана биоэнергетическая оценка различных приемов возделывания. Выявлены наиболее высокорентабельные и предпочтительные энергетически варианты. Энергетический эффект по последействию чизелем выше, чем по последействию вспашки. В результате исследований выявлено, что на единицу энергии, вложенную в производство, получено 5 единиц биоэнергии.
Ключевые слова: клевер, чернозем выщелоченный слитой, севооборот, удобрения, обработка почвы, прибавка урожая, рентабельность, прирост биоэнергии, эффективность.
Devterova N.I.
Senior Researcher of the Department of Agriculture and Agrochemistry of the Adyghe Research Institute of Agricultural Industry of RASN, Maikop, e-mail: [email protected]
Efficiency of various techniques of the soil and fertilizer processing at clover cultivation in a crop rotation in southern foothill zone of Adyghea
Abstract. The paper discusses the influence of various ways ofprocessing the soil and types and norms offertilizers on productivity of 2 year clover. As a result of researches we revealed efficiency of an after-effect processing by a chizel plow and of all fertilizers introduced under crops of a clover. A bioenergetic assessment of various techniques of cultivation is given. The most highly profitable and energetically preferable variants are revealed. Energy effect of the after-effect processing by a chizel plow is higher than that of a plowing. As a result of researches we have detected that the energy unit enclosed in production provides 5 units of a bioenergy.
Keywords: a clover, the leached chernozem, a crop rotation, fertilizers, processing the soil, a harvest increase, profitability, a bioenergy gain, efficiency.
В сложившихся темпах снижения почвенного плодородия одним из эффективных приемов его восстановления и сохранения является возделывание бобовых трав и высокобелковых культур.
В Республике Адыгея прослеживается снижение урожайности однолетних трав на зеленый корм, сенажа, силоса в хозяйствах всех категорий.
Исследования по возделыванию клевера проводили на слитых выщелоченных малогу-мусных сверхмощных почвах тяжелого глинистого механического состава с содержанием в слое 0-27 см гумуса 4,42%, характеризующихся высокой обеспеченностью обменным калием - 54-55% и реакцией почвенного раствора рН 6,62. Наличие элементов питания в почве составило: азота общего 0,33-0,27%, фосфора общего 0,17-0,11%, суммы поглощенных оснований 40,31 мг/экв. на 100 г почвы [1].
Урожайность клевера в значительной степени зависит от условий увлажнения и температурного режима.
Годы исследований (2001-2008 гг.) отличались по погодным условиям. В отдельные годы наблюдался недобор температур (апрель 2002, 2003 гг.)
Недобор осадков отмечался как в холодный октябрь-март 2001-2006 гг., так и в теплый апрель-июнь 2002, 2003, 2006 гг. (периоды влагонакопления).
В целом в наших исследованиях (2001-2008 гг.) условия для роста и развития многолетних трав, особенно клевера второго года жизни, сложились достаточно благоприятно (2008 г.) [2].
Растения клевера первого года жизни в отдельные годы развивались медленно и урожайность их зависела не только от складывающихся условий погоды, но и от сроков сева и уровня засоренности посевов.
Материалы и методы
В длительном полевом стационарном опыте (1995-2008 гг.) изучали формирование урожайности клевера, возделываемого в десятипольном травянозернопропашном севообороте по колосовым предшественникам.
Возделывался клевер красный - сорт Абадзехский местный.
Изучали 2 приема обработки почвы: вспашка на 25-27 см (варианты 5, 1, 4, 8) и обработка чизельным плугом ПЧ-2,5 на 38-40 см (варианты 6, 2, 3, 7) на 4-х фонах минерального питания.
Фон 1. Варианты 5, 6 - минеральный - без основного внесения удобрений.
Фон 2. Варианты 1, 2 - оптимальный - минеральные удобрения с рекомендованными для данной зоны нормами К60Р60К60.
Фон 3. Варианты 4, 3 - оптимальный - органические удобрения с рекомендованными для данной зоны нормами - 40 т/га навоза.
Фон 4. Варианты 8, 7 - повышенный - минеральные + органические удобрения 2 + 3 фона: К60Р60К60 + 40 т/га навоза.
Все варианты получили азотную подкормку: на посевах клевера первого года жизни - в дозе N30 второго года жизни - К30+К30.
Цель исследований - найти оптимальное сочетание изучаемых способов обработки почвы и условий минерального питания и выявить приемы возделывания клевера, наиболее продуктивные для условий южно-предгорной зоны Адыгеи.
Агротехника возделывания клевера. После уборки колосовых предшественников, ячменя или овса ярового, солома убиралась на край поля, проводилась обработка стерни тяжелой дисковой бороной. Повторное дискование - по мере отрастания сорняков.
Осенью вносили фосфорно-калийные и органические удобрения, далее основная обработка почвы - согласно схеме опыта: вспашка на 25-27 см или обработка чизельным плугом на 38-40 см.
Весной по мере поспевания почвы вносили азотные удобрения, проводили раннее боронование и предпосевную культивацию на минимально возможную глубину.
Посев семян клевера во второй-третьей декаде марта с нормой высева 15-16 кг/га, которую уточняли в зависимости от местных условий и всхожести семян. Обязательным приемом считали прикатывание посевов. Подкормка в один прием. Боронование.
По клеверу второго года жизни проводили подкормку аммиачной селитрой в два приема. Боронование.
Уборку клеверной зеленой массы проводили в период бутонизации - начала цветения, когда листовая масса достигала максимального развития.
Результаты исследований
Анализ экспериментальных данных показал, что средняя урожайность клевера первого года жизни 140,6 ц/га, максимальная - 150,0 ц/га, на повышенном фоне питания (табл. 1).
Эффект + 14,0 ц/га или 10,3% (по отношению к контролю).
Отмечено преимущество в урожайности на вариантах с обработкой чизельным плугом в сравнении со вспашкой - 10,3 ц/га.
Полученные прибавки урожайности не являются достоверными, НСР05, ц/га по удобрениям + 15,6; по обработкам + 11,1.
Клевер второго года жизни давал в среднем 340,2 ц/га, максимально - 378,2 ц/га.
По всем изучаемым фонам минерального питания отмечена эффективность всех видов удобрений - прибавки урожайности к контролю составили: фон 2 + 14,8; фон 3 + 28,0; фон 4 + 77,8 ц/га.
Таблица 1
Урожайность зеленой массы растений клевера в зависимости от действия удобрений
и обработок почвы (2001-2008 гг.)
Фон минерального питания Урожайность в среднем за 2001-2008 гг., ц/га
по клеверу первого года жизни по клеверу второго года жизни
по фону минерального питания прибавка, ± по обработкам прибавка, ± по фону минерального питания прибавка, ± по обработкам прибавка, ±
Фон 1. Варианты 5, 6 без удобрений 136,0 контроль * 135,5 310,0 контроль *335,5
Фон 2. Варианты 1, 2 К60?60Кб0 135,0 -1,0 324,8 +14,8
Фон 3. Варианты 3, 4 40 т/га навоза 141,5 +5,5 **145,8 +10,3 338,0 +28,0 **344,8 +9,3
Фон 4. Варианты 7, 8 К60Р60Кб0 +40 т/га навоза 150,0 +14,0 378,2 +77,8
Х 140,6 340,2
НСР05 ц/га +15,6 +11,1 +13,2 +9,3
Примечание: * - по вспашке; ** - по чизельной обработке
На вариантах по обработкам чизелем средняя урожайность - 334,8 ц/га, что на + 9,3 ц/га выше, чем по вспашке.
Полученные прибавки урожайности достоверны, НСР05, ц/га по удобрениям + 13,2, по обработкам + 9,3.
Анализ дисперсионных отношений показал, что в формировании урожайности клевера за весь период исследований вклад факторов составил: погоды - в среднем от 52,9 до 57,7%, различных видов удобрений и их совместного внесения - от 4,5 до 25,1%, обработок почвы -от 0,2 до 6,0%.
За весь период исследований растения клевера первого года жизни давали максимально 181 ц/га; второго года жизни - 631 ц/га зеленой массы.
У растений клевера последующих годов жизни наблюдалось резкое снижение урожайности, влияние изучаемых факторов проявлялось слабо, поскольку отмирание прикорневых розеток проходило более интенсивно, чем их нарастание.
Эффективность изучаемых приемов возделывания клевера определяли с помощью экономической и биоэнергетической эффективности.
Полученные экспериментальные данные оценивали величиной условно чистого дохода (руб./га) и рентабельности (%).
Расчеты экономической эффективности возделывания клевера первого года жизни показали, что затраты денежных средств на производство зеленой массы достаточно высоки и в среднем на фоне без основного внесения удобрений составили 3853,9 руб./га, на оптимальном фоне с минеральными удобрениями - 6867,8 руб./га, на оптимальном фоне с органическими удобрениями - 8298,1 руб./га.
На возделывание клевера на повышенном фоне применения удобрений затрачено 8176,6 руб./га.
Прямые затраты средств на возделывание клевера в среднем по вспашке на 128,6 руб./га выше чем по обработке чизельным плугом.
Условно чистый доход (у.ч.д.) на вариантах без основного внесения удобрений по вспашке (фон 1, в. 5) + 709,08 руб./га, рентабельность - 19,4%, по обработке чизельным плугом (фон 1, в. 6) + 1453,3 руб./га, рентабельность - 41,3%.
Возделывание клевера первого года жизни по остальным фонам минерального питания в наших исследованиях не является рентабельным.
Затраты денежных средств на возделывание клевера второго года жизни одинаковы по всем фонам питания - 2426,91 руб./га.
Условно чистый доход по фону 1 составил + 704,09; по фону 2 + 853,57; по фону 3 + 986,89; по фону 4 + 1489,87 руб./га.
Уровень рентабельности - 29,0; 35,2; 40,6; 61,4% соответственно. Более предпочтительно использование последействия чизельной обработки нежели вспашки, у.ч.д. здесь выше на 94,4 руб./га.
Таким образом, возделывание клевера второго года жизни в наших исследованиях рентабельно.
Оценка экспериментальных данных проведена также с помощью коэффициента биоэнергетической эффективности - отношение энергии, накопленной в товарной части урожая, к затратам на возделывание и уборку.
Расчеты биоэнергетической эффективности возделывания клевера первого года жизни показали, что затраты совокупной энергии на производство наиболее высоки на вариантах по применению органических (в. 4, 3, фон 3) и минеральных + органических (в. 8, 7, фон 4) удобрений: 26896,9 и 26786,6 МДж/га соответственно.
Приросты биоэнергии и коэффициент биоэнергетической эффективности у на этих вариантах + 26618,4; у=2,0 и + 30193,6 МДж/га, у=2,1.
На вариантах (в. 1, 2, фон 2) с оптимальными дозами минеральных удобрений затраты энергии в среднем 16448,45, а приросты + 34608,4 МДж/га, у=3,1.
Лучшие биоэнергетические показатели - на вариантах 5, 6, фон 1, без основного внесения удобрений.
При минимальных затратах совокупной энергии 10096,9 МДж/га приросты биоэнергии составили + 41338,3 МДж/га, у=5,05.
Таким образом, на единицу энергии, вложенную в производство, получено 5 единиц биоэнергии.
В наших исследованиях на возделывание клевера первого года жизни с использованием чизельной обработки затрачивается в среднем на 485,2 МДж/га больше, чем по вспашке.
По клеверу второго года жизни затраты энергии на возделывание одинаковы по всем вариантам (8856,8 МДж/га).
Таблица 2
Биоэнергетическая эффективность изучаемых приемов возделывания клевера
второго года жизни (2002-2008 гг.)
3 о
я с « $
О Ю
О й а ю о
Фон Вариант Основное удобрение Суммарные затраты совокупной энергии на возделывание, МДж/га Количество энергии, аккумулированной в сухом веществе уборочной массы урожая, МДж/га Приросты биоэнергии, МДж/га Коэффициент биоэнергетической эффективности, у
1 5 К30 + К30, без основного внесения удобрений 8856,8 115842,66 контроль 13,1
2 1 К30 + К30, последействие №К 8856,8 116599,06 +756,40 13,2
3 4 К30 + К30, последействие органических удобрений - 40 т/га, навоза 8856,8 129588,00 +13745,34 14,5
4 8 К30+К30, последействие органических + минеральных удобрений 8856,8 146476,96 +30634,20 16,5
1 6 К30 + К30, без основного внесения удобрений 8856,8 118641,30 контроль 13,4
2 2 К30 + К30, последействие №К 8856,8 129079,66 +10438,36 14,6
3 3 К30 + К30, последействие органических удобрений - 40 т/га, навоза 8856,8 127075,20 +8439,96 14,3
4 7 К30 + К30, последействие органических + минеральных удобрений 8856,8 146855,06 +28214,76 16,6
ь Ö
я >Я 'О а ч: й
о <ц
ю «
и о я
02 d
О Ö « «
О
а о
ю
<ц
<а Я Я
<D
о
<D
м
к о
s н
е ^
о ^
ю в
а ^
а -
ю й
о я
о ¡2
S ^
И со
я
Приросты биоэнергии по отношению к контролю (см. табл. 2) составили по последействию всех видов удобрений по вспашке: в. 1 + 756,4; у=13,2; в. 4 + 13745, у=14,5; в. 8 + 30634,2 МДж/га, у=16,5; по последействию обработки чизельным плугом: в. 2 + 10438,4, у=14,6; в. 3 + 8439,96, у=14,3; в. 7 + 28214,8 МДж/га, у=16,6.
Таким образом, при одинаковых затратах совокупной энергии на возделывание на вариантах 8, 7, фона 4 получены максимальные выходы биоэнергии.
Величины полученных коэффициентов биоэнергетической эффективности (13,1-16,6) свидетельствуют о том, что в сухом веществе уборочной массы урожая клевера на зеленый корм заключено достаточно высокое содержание биоэнергии.
Энергетический эффект по последействию чизелем выше, чем по последействию вспашки: по клеверу первого года жизни - на 629,7, по клеверу второго года жизни - на 652,4 МДж/га.
Таким образом, в результате проведенных исследований выявлены наиболее продуктивные, экономически целесообразные и предпочтительные энергетически приемы возделывания клевера в условиях южно-предгорной зоны Адыгеи.
По клеверу второго года жизни отмечена:
1. Эффективность последействия всех видов удобрений, внесенных под посев клевера:
- минеральных;
- органических;
- минеральных + органических с прибавками урожайности по отношению к контролю + 14,8; + 28,0; + 77,8 ц/га соответственно.
Достоверность полученных прибавок подтверждена величиной НСР05 + 13,2 ц/га.
2. Эффективность последействия обработки чизельным плугом ПЧ-2,5 на 38-40 см, с прибавкой урожайности по сравнению со вспашкой + 9,3 ц/га (НСР05, 9,3 ц/га).
По клеверу первого года жизни рентабельны варианты без основного внесения удобрений с преимуществом по чизельной обработке, где у.ч.д. и рентабельность составили + 1453,3 руб./га; 41,3%.
По клеверу второго года жизни наиболее высокорентабельны варианты по последействию:
- органических;
- минеральных + органических удобрений, где величина у.ч.д. и рентабельность + 986,89; 40,6% и + 1489,87 руб./га; 61,4% соответственно.
Энергетически более целесообразно использование вариантов возделывания, где при наименьших или одинаковых затратах получены максимальные приросты биоэнергии - в наших исследованиях по последействию:
- органических удобрений с преимуществом по вспашке + 13745,34 МДж/га;
- минеральных + органических удобрений как по вспашке + 30634,2 МДж/га, так и по обработке чизельным плугом + 28214,76 МДж/га.
Энергия в урожае и приросты биоэнергии более высоки по последействию обработки чизельным плугом, поэтому использование этого способа обработки при возделывании клевера более предпочтительно.
Примечания:
1. Тешева С.А. Биологическая продуктивность почвенных ресурсов Адыгеи: дис. ... канд. биол. наук. Краснодар, 2007. 164 с.
2. Девтерова Н.И. Изменение погодных условий и урожайность сельскохозяйственных культур в Адыгее // Земледелие. 2011. № 7. С. 3-4.
References:
1. Tesheva S.A. Biological productivity of soil resources of Adygheya: Diss. for the Cand. of Biol. degree. Krasnodar, 2007. 164 pp.
2. Devterova N.I. Change of weather conditions and crop yields in Adygheya // Agriculture. 2011. No. 7. P. 3-4.
