CC BY
0УДК 631.8 : 633.63 : 631.452 doi.org/10.24412/2413-5518-2024-3-26-29
Изменение агрохимических показателей плодородия выщелоченного чернозёма и продуктивности сахарной свёклы в 10-й ротации стационарного опыта в ЦЧР
О.А. МИНАКОВА, д-р с/х наук (e-mail: olalmin2@rambler)
Л.В. АЛЕКСАНДРОВА, научн. сотрудник (e-mail: lyuda.aleksandrova.61@bk.ru) Т.Н. ПОДВИГИНА, мл. научн. сотрудник (e-mail: tatyanapodwigina@yandex.ru)
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара имени А.Л. Мазлумова»
Введение
Длительное систематическое применение удобрений в оптимальном для питания растений количестве обеспечивает улучшение основных показателей почвенного плодородия (повышение содержания гумуса, оптимизацию обменной и гидролитической кислотности, создание положительного баланса и повышение содержания подвижных форм NPK) [1, 4, 8, 9, 11]. Под влиянием продолжительного использования удобрений происходит процесс перестройки калийного фонда, направленность которого определяют генетические свойства почвы, а количественные изменения — дозы и длительность внесения удобрений [8].
Результирующим показателем эффективности любого агротехнологического приёма служит урожайность культуры [10], высокий уровень которой свидетельствует о максимальной реализации генетического потенциала сельскохозяйственных культур. В Центрально-Чернозёмной зоне, несмотря на сравнительно высокий уровень естественного плодородия почвенного покрова, органические и минеральные удобрения обеспечивают существенную прибавку урожаев основных сельскохозяйственных культур, снижение затрат на применение удобрений и повышение их окупаемости урожаем и рост устойчивости агропроизводства [5, 7]. Длительное систематическое внесение удобрений в свекловичные севообороты обеспечивает рост урожайности как пропашных, так и зерновых культур [2, 3, 6, 9].
Цель исследований — изучить изменение агрохимических показателей плодородия и продуктивности сахарной свёклы как результат сверхдлительного применения удобрений в условиях ЦЧР.
Задачи исследования
1. Установить влияние удобренности на агрохимические свойства почвы под сахарной свёклой.
2. Оценить параметры продуктивности культуры (урожайность корнеплодов и листьев, долю основной продукции, содержание сухого вещества в корнеплодах).
3. Установить окупаемость 1 кг удобрений урожаем корнеплодов.
4. Выявить изменение сахаристости и биологического сбора сахара под действием удобрений.
5. Определить дозы удобрений, способствующие получению наивысшей продуктивности.
Методика исследований
Исследования проводили в 2018—2022 гг. в стационарном опыте по внесению удобрений (год закладки — 1936) (пос. Рамонь, Воронежская обл.). Объект исследований — почва стационарного опыта (чернозём выщелоченный малогумусный среднемощный тяжелосуглинистый). Повторность опыта трёхкратная, размещение вариантов систематическое. Площадь опытной делянки — 133,7 м2, учётной — 10,8 м2. Возделывались районированные гибриды сахарной свёклы отечественной селекции (РМС 120, РМС 121, РМС 127).
Минеральные удобрения вносили два раза за ротацию под сахарную свёклу (нитроаммофоска с содержанием NPK 16:16:16) перед основной обработкой почвы (отвальной вспашкой на 30—32 см), навоз — один раз за ротацию в пару.
Количество осадков за тёплый период 2018—2022 гг. в Рамонском районе Воронежской области значительно различалось по годам. Так, в 2022 г. выпало
Ш0М
www. nt-prom. ru
20 ле
енсивного-
26 САХАР № 3 • 2024
ил
456,8 мм, а в 2020 г. — 182,3 мм, разница достигала 144 %. В течение 4 лет из 5 количество осадков было меньше средней многолетней нормы (382,1 мм), соответственно указанные годы были отнесены к засушливым, что подтверждается значениями гидротермического коэффициента Селянинова (0,6—1,0 при норме 1,27). Засушливые условия отрицательно повлияли на итоговую урожайность сахарной свёклы и не позволили полностью реализовать генетический потенциал культуры.
Результаты исследований
В результате проведённых исследований было установлено, что содержание нитратного азота в слое почвы 0—20 см удобренных вариантов составило 8,6— 13,2 мг/кг почвы (табл. 1), в контроле — 7,81 мг/кг почвы. Большинство вариантов опыта относилось к низкой градации обеспеченности, а в варианте ^5Р45К45 + 25 т/га навоза и в контроле она была
Таблица 1. Агрохимические свойства почвы под сахарной свёклой в стационарном опыте, слой 0—20 см
Вариант Содержание, мг/кг почвы РНКС1
К-К03 Р205 К^О
Контроль 7,81 60,0 175,0 5,92
К.-Р.-К,- + 25 т/га навоза 45 45 45 1 8,60 89,5 195,0 5,75
К90Р90К90 + 25 т/га навоза 12,6 120,1 198,0 5,43
К135Р135К135 + 25 т/га навоза 11,3 138,0 192,0 5,42
К120Р120К120 + 50 т/га навоза 11,4 104,0 239,0 5,44
N Р К 1 ^ 190* 190 190 13,2 153,0 194,0 5,31
НСР05 0,5 5,0 10,0 0,06
очень низкой. Использование удобрений в дозах от ^0Р90К90 + 25 т/га навоза до ^90Р190К190 повышало его содержание на 16,0—42,4 % относительно контроля, при этом разница в дозировке не имела значения, очевидно, N-N03 при использовании высоких доз частично вымывался из слоя 0—20 см.
Внесение удобрений способствовало значительной оптимизации содержания подвижного Р205, степень обеспеченности которым в контроле и варианте ^5Р45К45 + 25 т/га навоза была средней, в вариантах ^0Р90К90 + 25 т/га навоза, ^35Р135К135 + 25 т/га навоза, ^20Р120К120 + 50 т/га навоза — повышенной, ^90Р190К190 — высокой. Действие удобрений способствовало повышению показателя относительно контроля на 49,2—153 %. Возрастающие дозы удобрений приводили к последовательному повышению содержания элемента до ^35Р135К135 + 25 т/га навоза, далее на фоне ^20Р120К120 + 50 т/га навоза отмечалось некоторое снижение — на 24,5 % (возможно, вследствие закрепления фосфора удобрений органическим ве-
ществом, поступающим с навозом) и последующее повышение в варианте ^90Р190К190.
Содержание К20 было высоким в контроле (175 мг/кг почвы) вследствие значительного содержания элемента в чернозёмных почвах, длительная удобренность повышала обеспеченность до очень высокой (195—239 мг/кг). Относительно контроля содержание элемента возрастало на 9,71—36,6 %, большинство доз поддерживало уровень содержания элемента на примерно одинаковом уровне, и только система ^20Р120К120 + 50 т/га навоза увеличивала показатель в наибольшей степени вследствие повышенного поступления элемента с навозом.
Уровень удобренности увеличивал кислотность на 0,09—0,61 ед. с близкой к нейтральной (контроль и вариант ^5Р45К45 + 25 т/га навоза) до слабокислой (^Р^К^ + 25 т/га навоза, ^35Р135К135 + 25 т/га навоза, ^20Р120К120 + 50 т/га навоза и ^90Р190К190). Система ^5Р45К45 + 25 т/га навоза обеспечивала наиболее оптимальную кислотность (5,75), ^90Р190К190 — самые низкие значения показателя (5,31).
Применение удобрений под сахарную свёклу позволило получить урожайность корнеплодов на уровне 39,4—45,6 т/га (табл. 2), тогда как в контроле она составила 32,6 т/га. Использование удобрений способствовало повышению урожайности относительно контроля на 6,8—13,0 т/га (+20,9—39,9 %), рост удобренности от 0 до ^5Р45К45 + 25 т/га навоза в наиболее значительной мере способствовал увеличению показателя (на 6,8 т/га), до ^0Р90К90 + + 25 т/га навоза — в меньшей степени (на 4,5 т/га), а дальнейшее повышение достоверно не изменяло его, что свидетельствует об уменьшении эффекта удобрений с ростом их дозировок. Максимальный
Таблица 2. Продуктивность сахарной свёклы в звене с паром
Вариант Урожайность, т/га Соотношение «листья : корнеплоды» Оплата удобрений урожаем основной продукции, кг/кг
корнеплодов листьев
Контроль 32,6 10,4 0,32 -
К45Р45К45 + + 25 т/га навоза 39,4 15,2 0,39 35,9
N Р К + 1 ^ 90 9(Г>0 + 25 т/га навоза 43,9 16,2 0,37 34,9
^35^135 + + 25 т/га навоза 45,6 16,7 0,37 28,4
N Р К + 120 120 120 + 50 т/га навоза 43,1 16,8 0,39 22,5
N Р К 190 190 190 44,3 18,6 0,42 20,5
НСР05 1,8 0,7 - -
№ 3 • 2024 САХАР 27
20 лет интенсивного- развития №
\Afww. пг-ргош. ги
урожай корнеплодов с 1 га был собран в варианте ^35Р135К135 + 25 т/га навоза (45,6 т/га), использование систем ^0Р90К90 + 25 т/га навоза, ^20Р120К120 + 50 т/га навоза и ^90Р190К190 также обеспечивало высокий уровень — 43,1—44,3 т/га.
Урожайность листьев сахарной свёклы в вариантах с использованием удобрений составила 15,2— 18,6 т/га, что выше, чем в контроле, на 4,8—8,2 т/га (+46,2—78,8 %). Как и в случае с корнеплодами, минимальная доза удобрений повышала урожайность листьев относительно контроля в наибольшей степени — на 4,8 т/га. Дальнейшее насыщение удобрениями до ^35Р135К135 + 25 т/га навоза привело к незначительному увеличению показателя (на 0,5—1,0 т/га), что свидетельствует о меньшей эффективности данных систем; в варианте ^90Р190К190 отмечалось дальнейшее повышение — на 2,8 т/га. Наибольший урожай побочной продукции с 1 га был собран в варианте ^90Р190К190, наименьший — ^5Р45К45 + 25 т/га навоза.
Соотношение «листья : корнеплоды» несколько повышалось в удобренных вариантах (на 15,6—21,9 %) относительно контроля, что свидетельствует о росте доли побочной продукции; наиболее оптимальным оно было при использовании ^0Р90К90 + 25 т/га навоза и ^35Р135К135 + 25 т/га навоза (0,37), наименее — при ЗД90К190 (М2).
Удобрения на сахарной свёкле имели высокую окупаемость, наибольшая величина была отмечена при минимальной дозе удобрений (35,9 кг/кг), наименьшая — при максимальной дозе ^90Р190К190 (20,5 кг/кг); с ростом доз показатель значительно, до 1,75 раза, снижался. Доза с наибольшей урожайностью (^35Р135К135 + 25 т/га навоза) обеспечивала и достаточно высокую окупаемость удобрений (28,4 кг/кг), хорошая окупаемость отмечалась также при использовании ^0Р90К90 + 25 т/га навоза (34,9 кг/кг). 90 90 90
В удобренных вариантах содержание сухого вещества в корнеплодах сахарной свёклы составило 24,3— 25,1 %, в контроле — 22,9 % (рис. 1). Под действием удобрений в корнеплодах отмечено повышение содержания сухого вещества на 1,4—2,2 %, наибольшая величина показателя достигалась применением ^5Р45К45 + 25 т/га навоза, наименьшая — ^20Р120К120 + + 50 т/га навоза.
Длительное применение удобрений позволило получить корнеплоды с сахаристостью 16,5—17,7 % (рис. 2). Системы ^0Р90К90 + 25 т/га навоза, ^35Р135К135 + + 25 т/га навоза и ^90Р190К190 способствовали снижению сахаристости на 0,4—0,6 % относительно контроля, а ^5Р45К45 + 25 т/га навоза и ^20Р120К120 + 50 т/га навоза — повышению на 0,5—0,6 %. Вследствие роста урожайности корнеплодов отмечалось значительное
увеличение сбора сахара с 1 га — на 1,35—2,08 т/га (+24,2—37,3 % к контролю). Наибольшая величина показателя была отмечена в вариантах ^35Р135К135 + + 25 т/га навоза и ^20Р120К120 + 50 т/га навоза.
Заключение
Вносимые на выщелоченном чернозёме ЦЧР в течение более 85 лет удобрения способствовали значительному увеличению содержания подвижных форм NPK, а также переводу градаций обеспеченности в более высокие. В наибольшей степени отмечено улучшение фосфатного режима почвы, в наименьшей — калийного.
Установлено снижение обменной кислотности от близкой к нейтральной до слабокислой, при этом подкисление не способствовало снижению урожайности сахарной свёклы и снижению обеспеченности растений NPK.
% 25,5
Ж
о <■?
.У
Рис. 1. Содержание сухого вещества в корнеплодах, %
%, т/га 20
Ж \г А А \г а \г А V4
,/ //////// ^ ^
**
ш Сахаристость и Сбор сахара НСР05 сахаристость — 0,2 %, НСРШ сбор сахара — 0,30 т/га
Рис. 2. Сахаристость корнеплодов и сбор сахара с 1 га посевов
Ш0М
www. пг-ргот. ги
20 ле
енсивного-
28 САХАР № 3 • 2024
ил
Длительное использование удобрений привело к повышению урожайности основной продукции сахарной свёклы (корнеплодов) на 20,9—39,9 %, побочной (листьев) — к несколько более высокой, на 46,2-78,8 %.
Удобренность способствовала повышению содержания сухого вещества на 1,4-2,2 % относительно неудобренного варианта.
1 кг минеральных удобрений NPK (с учётом последействия навоза) обеспечивал высокую окупаемость урожаем корнеплодов сахарной свёклы (на уровне 20,5-35,9 кг/кг).
Высокие дозы удобрений (кроме N120P120K120 + 50 т/га навоза) способствовали некоторому снижению сахаристости корнеплодов (на 0,4-0,6 %), но вследствие значительно возросшей урожайности продуктивность культуры существенно увеличивалась.
Наибольший сбор сахара с 1 га был отмечен при использовании систем удобрения N135P135K135 + 25 т/га навоза и N120P120K120 + 50 т/га навоза.
Предложение производству
Для длительного систематического применения в длинноротационных зерносвекловичных севооборотах рекомендуем использовать под основную обработку сахарной свёклы комплексные минеральные удобрения в дозах N135P135K135 в сочетании с 25 т/га навоза в пару (предпредшественник сахарной свёклы). В короткоротационных севооборотах (4-5 полей) с 1 полем многолетних трав без пара возможно применение N135P135K135 без навоза.
Список литературы
1. Волынкин, В.И. Изменение почвенного плодородия при длительном применении удобрений в Курганской области / В.И. Волынкин, О.В. Волынкина, А.Н. Копылов // Агрохимия. - 2019. - № 8. - С. 3-13.
2. Влияние длительного применения удобрений на показатели роста, урожайность и качество зерна озимой пшеницы / С.Х. Дзанагов, Т.К. Лазаров, Б.С. Калоев [и др. ] // Агрохимия. - 2019. - № 4. - С. 31-38.
3. Продуктивность культур свекловичного севооборота при длительном и систематическом применении минеральных удобрений / Р.Е. Елешев, С.Б. Рамазанова, А.М. Бал-габаев, А.С. Салыкова // Почвоведение и агрохимия. -
2015. - № 2. - С. 54-59.
4. Оценка влияния длительного применения минеральных удобрений на свойства почв, качество продукции и накопление 137Cs урожаем зерновых культур / В.К. Кузнецов, Н.И. Санжарова, С.В. Серёгин [и др.] // Агрохимия. -2017. - № 2. - С. 64-72.
5. Лукин, С.М. Сравнительная эффективность различных систем удобрения при длительном их применении в севооборотах / С.М. Лукин, Г.Е. Мерзлая // Плодородие. -
2016. - № 5 (92). - С. 42-47.
6. Мазалов, В.И. Влияние длительного применения удобрений на плодородие выщелоченного чернозёма и урожай-
ность культур за две ротации севооборота / В.И. Мазалов, В.Г. Небытов // Зернобобовые и крупяные культуры. — 2020. - № 4 (36). - С. 156-162.
7. Эффективность удобрений в производственных условиях Центрального Черноземья / В.В. Никитин, А.П. Кара-бутов, В.И. Мельников, А.М. Вовк // Инновации в АПК: проблемы и перспективы. — 2016. — № 3 (11). — С. 85-95.
8. Никитина, Л.В. Исследования калийного режима разных типов почв в длительных опытах Геосети / Л.В. Никитина // Агрохимия. - 2018. - № 1. - С. 39-51.
9. Научные основы севооборотов в земледелии Беларуси: основные итоги научных исследований / П.И. Никончик, А.А. Усеня, А.Ч. Скируха [и др.] // Земледелие и селекция в Беларуси. - 2013. - № 49. - С. 4-24.
10. Парамонов, А.В. Влияние систематического применения удобрений на плодородие почвы в длительном стационарном полевом опыте / А.В. Парамонов, С.В. Пасько // Мат. Всеросс. совещ. научн. учреждений - участников Географической сети опытов с удобрениями. - 2016. - С. 204209.
11. Рудой, Н.Г. Продуктивность зернопаропропашно-го севооборота на чернозёмах в Приенисейской Сибири / Н.Г. Рудой, Ю.Н. Трубников // Вестник КрасГАУ. - 2016. -№ 2 (113). - С. 134-138.
12. Стулин, А.Ф. Влияние длительного применения удобрений на урожайность и качество культур севооборота в условиях Центрального Черноземья / Стулин А.Ф. // Итоги выпол. програм. фундамент. науч. иссл. госуд. акад. на 2013-2020 гг. - М. : ВННИА, 2018. - С. 271-277.
13. Плодородие и продуктивность чернозёма выщелоченного при длительном применении удобрений в севообороте / А.Х. Шеуджен, Л.М. Онищенко, В.П. Суетов [и др.] // Мат. Всеросс. совещ. научн. учреждений - участников Географической сети опытов с удобрениями. - 2016. - С. 326-336.
Аннотация. Более чем 85-летнее применение удобрений NPK способствовало улучшению питательного режима почвы стационарного опыта, переходу градаций обеспеченности элементами питания в более высокие и не приводило к значительному снижению обменной кислотности. Оптимизация эффективного плодородия дала возможность значительно повысить урожайность и сахаристость корнеплодов сахарной свёклы, позволяя собирать 6,9-7,6 т/га сахара. Лучшие показатели плодородия и продуктивности сахарной свёклы обеспечивала система удобрения N136P136K136 под сахарную свёклу + 25 т/га навоза в пару.
Ключевые слова: элементы питания, сахарная свёкла, урожайность, сахаристость, окупаемость удобрений урожаем.
Summary. More than 86 years of application of fertilizers contributed to the improvement of the nutrient regime of the soil of the stationary experiment, the transition of NPK supply gradations to higher ones and did not contribute to a significant decrease in metabolic acidity. The improvement of effective fertility provided a significant increase in the yield and sugar content of sugar beet root crops, making it possible to harvest 6.9-7.6 t/ha of sugar. The best indicators of fertility and productivity of sugar beet were provided by the N136P136K136 fertilizer system for sugar beet 26 tons/ha of manure in fallow. Keywords: nutrition elements, sugar beet, yield, sugar content, payment of fertilizers by harvest.
№ 3 • 2024 САХАР
29
20 лет интенсивного развития №
www.nt-prom.ru
