CC BY
11
ИЗУЧЕНИЕ ВОЗРАСТАЮЩИХ ДОЗ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И ИХ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ПОЛЕВОГО ОПЫТА
А.М. Конова
Смоленский НИИ сельского хозяйства РАСХН
Оптимизация системы применения средств химизации, в том числе удобрений, предполагает получение одновременно наилучших показателей планируемой урожайности, требуемого качества продукции, заданных параметров плодородия почвы, оптимальной экологической обстановки в севообороте, а также высокой рентабельности применения удобрений. Решить данные вопросы можно только в длительных стационарных опытах, один из которых проводят в Смоленском НИИСХ.
Цель опыта - разработка научно-обоснованной системы применения минеральных удобрений и севооборотов, обеспечивающей получение планируемой высокой урожайности, требуемого качества продукции и повышение плодородия почвы при оптимальных экологических условиях окружающей среды, а также разработка методологии математического моделирования закономерностей действия удобрений с целью использования электронно-вычислительной техники для оптимизации системы удобрений в севообороте.
Почва опытного участка дерново-среднеподзолистая, легкосуглинистая на моренном суглинке, мощность пахотного слоя 18-20 см. Агрохимические показатели следующие: содержание гумуса (по Тюрину) 2,2%; рНКа -4,5; гидролитическая кислотность - 4,2 мг-экв; обменная кислотность - 0,35 мг-экв/100 г почвы; содержание обменного калия (по Масловой) - 7-10 мг; подвижного фос-
фора - 2,5-5 мг/100 г почвы; степень подвижности фосфатов - 0,03 мг/л. Опыт проведен в течение первых четырех ротаций в шестипольном севообороте со следующим чередованием культур: 1) ячмень с подсевом клевера 2) клеверный пар 3) озимые зерновые 4) ячмень 5) картофель 6) овес на зерно. Начиная с пятой ротации, опыт осуществляют в семипольном севообороте. Введено еще одно поле многолетних трав, т.е. сейчас идет клеверный пар I и II года пользования. Это сделано с той целью, чтобы при высоком насыщении системы севооборота минеральными удобрениями не ухудшались физические свойства почвы. Клевер, как известно, улучшает не только агрохимические показатели почвы, но и ее структуру и тем самым способствует улучшению экологического состояния почвы.
Схема опыта содержит 81 вариант и представляет собой специальную выборку 1/9 части из полного факториального эксперимента (9х9х9). В опыте изучали 9 (включая нулевую) последовательно возрастающих доз азотных, фосфорных и калийных удобрений и их сочетания по схеме, указанной в таблице 1.
Для краткости обозначения вариантов последние представлены в кодированных единицах, где первая цифра означает азот, вторая - фосфор, третья - калий. За единичную дозу принято: азотные и фосфорные удобрения - 20 кг/га, калийные - 25 кг/га д.в. Вариант 525 следует читать N100Р40К125 или 333 - ^Рб0^5.
1. Схема опыта
I повторение
1-ый блок 2-ой блок 3-ий блок
525 717 000 144 852 336 471 288 663
441 633 258 060 777 585 306 114 822
366 882 174 228 603 411 555 030 747
4-ый блок 5-ый блок 6-ой блок
600 225 417 552 036 744 888 363 171
858 141 333 477 285 660 714 522 006
117 300 825 303 111 828 630 447 255
7-ой блок 8-ой блок 9-ый блок
033 558 741 885 360 177 222 606 414
282 474 666 711 528 003 147 855 330
117 300 825 636 444 252 063 771 588
II повторение
1-ый блок 2-ой блок 3-ий блок
285 777 360 528 603 111 852 444 036
006 822 414 330 747 255 663 588 171
141 633 558 474 882 066 717 300 225
4-ый блок 5-ый блок 6-ой блок
714 306 222 147 555 630 471 063 888
660 585 177 003 411 828 336 252 744
858 441 33 282 366 774 525 117 600
7-ой блок 8-ой блок 9-ый блок
333 258 741 666 174 582 000 825 417
477 060 885 711 228 303 144 636 552
522 114 606 855 030 447 288 771 363
РАБОТЫ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ
2. Оптимальные ва зианты NPK для урожая зе рна озимой пшеницы и ее натуры
Вариант Урожайность, ц/га Прибавка, ц/га Натура, г/л Окупаемость 1кг №К прибавкой, кг Коэффициент энергоотдачи,ед.
1 год 2 год 1 год 2 год 1 год 2 год 1 год 2 год 1 год 2 год
N^0 11,7 21,3 - - 717,0 734,2 - - - -
^20Р20К25 16,3 25,3 4,6 4,0 720,0 733,0 7,1 3,1 1,2 1,1
Нз0Р60К75 25,9 27,7 14,2 6,4 742,0 746,2 7,3 3,3 3,7 1,4
^0Р80Кю0 23,0 29,6 11,3 8,3 742,0 751,9 4,3 3,2 2,2 1,4
^20^120^50 27,1 32,9 15,4 11,6 741,0 747,2 4,0 3,0 2,0 1,4
^6^160^200 29,0 35,8 17,3 14,5 730,0 763,0 3,4 2,8 1,7 1,3
Для математической обработки экспериментальных данных используется дисперсионный, регрессионный и корреляционный методы анализа. В целях установления количественной зависимости результативных признаков от изучаемых факторов - доз отдельных видов удобрений, использовали регрессионный метод анализа.
Как известно при проведении регрессионного анализа задача состоит в том, чтобы подыскать уравнение с такими численными значениями его коэффициентов, при которых наблюдающаяся зависимость была бы установлена с наибольшей точностью.
Озимую пшеницу выращивали два года (2001, 2002). Дозы азотных и фосфорных удобрений под озимую пшеницу составляли 0, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160 кг; калийных: 0, 25, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200 кг/га д.в.
Азотные удобрения вносили в 3 приема: 20 кг/га перед посевом в вариантах, где изучали дозы азота, а оставшуюся часть дозы делили пополам, 1А - ранней весной и 1А - в фазе конец трубкования - колошения. Уборку проводили по делянкам прямым комбинированием.
Регрессионный анализ экспериментальных данных позволил получить уравнения, отражающие количественную зависимость величины урожая от доз удобрений:
(1) 1 год У = 13,98 + 2,51Р05 - 0,76Р + 0,98К + 1,15(ЫР)°,5; Я = 0,851;
(2) 2 год У = 23,39 + 1,64^ Я = 0,761;
В среднем за 2 года У = 16,6 + 1,14N + 1,15Р0,5 + 1,84К0,5; Я = 0,871.
Из уравнения (1) следует, что наибольшую прибавку урожая зерна озимой пшеницы обеспечивали калийные удобрения при раздельном внесении. Действие фосфорного удобрения было значительно слабее и носило затухающий характер, т.е. с увеличением дозы фосфорных удобрений прибавки снижались. При совместном внесении удобрений статистически достоверным было азотно-фосфорное взаимодействие. Каждые 20 кг азотных и фосфорных удобрений, внесенных совместно, давали прибавку в 1,15 ц/га. Из уравнения
(2) следует, что в условиях второго года наибольшую прибавку урожая зерна обеспечивали азотные удобрения, каждые 20 кг азота повышали урожай на 1,8 ц/га. Действие фосфорных и калийных удобрений статистически не доказано.
Масса единицы объема зерна или натуры - один из самых старых показателей качества зерна, применявшихся в хлебной торговле. Чем выше натурная масса зерна, тем больше его масса в единице объема. Такое зерно богаче полезными веществами, в нем больше эндосперма и, соответственно, больше выход муки.
После регрессионного анализа были получены уравнения, отражающие количественную зависимость натуры зерна от доз удобрений:
(3) 1 год У = 729,0 - 4,57N + 5,83(№)0,5; Я = 0,580;
(4) 2 год У = 734,23 + 3,38^ Я = 0,780.
Из уравнения (3) следует, что величина натурной массы возрастала при внесении азотно-фосфорного сочетания удобрений и снижалась под влиянием азотных удобрений при их раздельном внесении. Уравнение (4) показывает, что величина натуры зерна в условиях второго года зависела только от доз азотных удобрений.
Установлены оптимальные варианты NPK для урожая зерна озимой пшеницы и ее натуры (табл. 2).
Таким образом, можно сделать заключение, что урожай зерна озимой пшеницы в первый год повышался при раздельном внесении фосфорных и калийных удобрений, а также при совместном внесении азотно-фосфорных удобрений. В условиях засушливого весенне-летнего периода второго года на урожайность и натуру зерна влияли только азотные удобрения. Экономически оптимальным вариантом полного минерального удобрения за 2 года стал М60Р60К75: прибавка составила 14,2 и 6,4 ц/га, окупаемость соответственно 7,3 и 3,3 кг/кг, коэффициент энергоотдачи 3,7 и 1,4 ед.
АГРОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ ШПАКОВСКОГО РАЙОНА СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ
О. А. Подколзин, С.В. Савинова (научный руководитель - П.В. Клюшин, д.с.-х.н.)
Ставропольский государственный аграрный университет
Ставропольский край занимает территорию в 6616 онов и 10 городов краевого подчинения. Общая площадь тыс. га, в его состав входят 26 административных рай- Шпаковского района составляет 204121 га, из них
