CC BY
32ключается в возможности использования на отдаленных полях, что обеспечивает сокращения плеча перевозки навоза.
Таким образом, в условиях Нечерноземной зоны на легких почвах в севооборотах с картофелем возможно использование биологизи-рованной системы удобрения с получением запланированного урожая. По воздействию на урожайность, качество продукции и плодородие почв она не значительно уступает органоминеральной, но экономически более выгодна.
Литература.
1. Айдиев А.Я., Лазарев В.И., Ко-тельникова М.Н. Совершенствование технологий возделывания озимой пшеницы в условиях Курской области // Земледелие. 2017. № 1. С. 37-39.
2. Влияние гуминовых препаратов на ростовые показатели и урожайность ячменя и картофеля в лесостепи Кемеровской области / Н.Н. Чуманова, О.В. Анохина, С.И. Жеребцов, Н.В. Малышенко, З.Р. Исма-гилов // Международный научный журнал Альтернативная энергетика и экология. 2014. № 3 (143). С. 3240.
3. Чекмарев П.А., Лукин С.В. Итоги реализации программы био-логизации земледелия в Белгородской области // Земледелие. 2014. №8. С. 3-6.
4. Биологические приемы повышения плодородия почвы и увеличения продуктивности сельскохозяйственных культур / В.И. Турусов, А.М. Новичихин, О.А. Богатых, Е.Г. Бочарникова // Достижения науки и техники АПК. 2017. № 10. С. 27-31.
5. Каюмов М.К. Программирование продуктивности полевых культур: справочник. М.: Росагро-промиздат, 1989. 368 с.
6. Система ведения земледелия Владимирской области. Влади-мир,1983. 313 с.
7. Панников В.Д. Программа и методика исследований в географической сети полевых опытов по комплексному применению средств химизации в земледелии /В.Д. Панников, Д.А. Кореньков и др. М., 1990. 187 с.
8. Методические указания по определению экономической эффективности удобрений и других средств химизации, применяемых в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1979. 25 с.
Potato Productivity in a Field Crop Rotation with Different System of Fertilization
L.I. Ermakova
Abstract. We studied the efficiency of organomineral and biologized fertilization systems, calculated for the planned potato yield of 25 t/ha. The test was carried out on sod-podzol sabulous soils of the central region of the Non-Black Soil zone during two rotation of a seven-field grain-grass-row crop rotation. In the organomineral fertilizer system, N257P300K292 was applied for potato on average over four years, in the biologized one - N134P51K149, taking into account the direct action of straw, mineral fertilizers and aftereffects of perennial grasses and green manure crops. In both variants, a planned yield with a priority content of large fraction (59%) was obtained with the same removal of nutrients and the content of protein and starch. At the organomineral fertilizer system, the supply of soil with mobile phosphorus increased by 35.7%, potassium - by 7.8%; at the biologized one - by 12.7% and 4%, respectively. Net income from the use of the biological fertilizer system was higher than from organomineral one by 10,000 RUB/ha. The use of remote fields for the biological fertilizer system reduces the distance of transportation of traditional organic fertilizers, enables to save significant funds, technical resources and working hours.
Keywords: crop rotation, potato, fertilizer systems, yield, crop structure, potato tuber quality, soil fertility, economic efficiency.
УДК 631.582
ОПТИМИЗАЦИЯ КОРМОВЫХ СЕВООБОРОТОВ С КУКУРУЗОЙ
Л.Д. Фролова — Всероссийский НИИ органических удобрений и торфа
E-mail: [email protected]
Для снижения затрат при выращивании кукурузы и получения высококачественных кормов на дерново-подзолистых супесчаных почвах были проведены исследования по использованию биологического азота однолетнего люпина (сорт Дега), обладающего высоким симбиотическим эффектом, при питании растений кукурузы (сорт Катерина). Агроприем изучали в двухпольном севообороте: люпин однолетний на силос - кукуруза на силос. В качестве варианта сравнения использовали монокультуру кукурузы. Минеральные удобрения под кукурузу вносили в дозах 0; (NPK)30; (NPK)60; (NPK)90; (NPK)120. По сравнению с монокультурой кукурузы, люпин стабилизировал и даже снижал кислотность почвы, улучшал её пищевой режим и биологическую активность, что способствовало повышению урожайности зеленой массы и сухого вещества кукурузы. Одновременно возрастала эффективность минеральных удобрений, что способствовало снижению их оптимальной дозы с (NPK)120 до (NPK)60, создавая экономию только на
№ 1 (83) 2018 5ла5им1рсМ ЗемдеШецЪ
минеральных удобрениях около 6 тыс. руб./га. Выход кормовых единиц с урожаем кукурузы по люпину возрос на 12 %, накопление сырого протеина - на 14, обеспеченность протеином 1 корм. ед. - на 12 %. Под влиянием минеральных удобрений в посевах монокультуры кукурузы выход кормовых единиц увеличился на 100 %, белка - на 148 %, обеспеченность протеином 1 корм. ед. - на 19 %, в варианте с кукурузой по люпиновому предшественнику - соответственно на 83, 158, 39 %. То есть биологический азот люпина усиливал функции минеральных удобрений, положительно влияющие на кормовые качества зеленой массы кукурузы. Использование биологического азота люпина значительно снижает экологическую нагрузку от минеральных удобрений на агроландшафты.
Ключевые слова: кукуруза, люпин, биологический азот, севооборот предшественники, дозы минеральных удобрений, дерново-подзолистая почва, урожайность, качество кормов.
Кукуруза - одна из основных кормовых культур, характеризующихся разносторонним использованием и высокой урожайностью. Для ее успешного возделывания необходимо применение минеральных удобрений, прежде всего азотных. Однако из-за высокой их стоимости возделывание культуры в хозяйствах зачастую становится нерентабельным. Кроме того, кукуруза отличается повышенным содержанием сахаров и низким - белка. Несбалансированность по белковому компоненту значительно снижает ее достоинства как кормовой культуры. В сельскохозяйственном производстве эту проблему решают путем смешивания при силосовании зеленой массы кукурузы и бобовых культур, что ведет к дополнительным затратам и не всегда обеспечивает получение качественного корма. Для снижения затрат на возделывание кукурузы и заготовки высококачественных, сбалансированных по сахару, белку и другим компонентам кормов возникла необходимость проведения исследований по определению эффективности использования биологического азота однолетнего люпина, обладающего высоким симбиотическим эффектом [1], в питании растений кукурузы.
Известно, что возделывание люпина, особенно при использовании его в качестве сидерата, улучшает качество гумуса, содержание и степень подвижности доступных питательных веществ, кислотность и сумму обменных катионов. На серой лесной почве при доле лю-
пина в структуре посевных площадей не менее 40 % содержание элементов питания в пахотном слое поддерживается на исходном уровне в большей степени, чем при 20-28 % [2].
Эффективность изучаемого агро-приема определяли в двухпольном полевом севообороте: люпин однолетний на силос - кукуруза на силос (2). В качестве варианта сравнения использовали монокультуру кукурузы (1). В обоих вариантах под кукурузу вносили минеральные удобрения (нитрофоску) в следующих дозах: 0;^РК)з0; ^РК)60; ^РК)90; ^РК)120. В опыте выращивали сорт белого люпина Дега, созревающий в местных условиях [3], и среднеспелый сорт кукурузы Катерина.
Эксперимент закладывали на участке с дерново-подзолистой супесчаной почвой с низким содержанием гумуса (1,2 %), средним -подвижных форм фосфора и калия (соответственно 116 и 102 мг/кг почвы) и слабокислой реакцией среды (рНсол 6,2). Площадь опытной делянки 30 м2. Повторение во времени 2-х кратное, в пространстве - 3-х кратное. Эксперимент заложен в пространстве всеми полями севооборотов. Агротехника возде-
лывания культур общепринятая для условий Владимирской области [4]. Уборку урожая кукурузы осуществляли в фазе восковой спелости, люпина - в фазе блестящий боб.
В опыте изучали накопление биологического азота биомассой белого люпина [5], влияние севооборотов и различных доз минеральных удобрений на агрохимические показатели плодородия почвы [6], продуктивность и качество зеленой массы кукурузы [7, 8]. Также проводили фенологические наблюдения, учеты динамики густоты стояния, роста и развития растений [7], поражения вредителями и болезнями [9, 10].
Метеоусловия вегетационного периода в годы проведения исследований (2014-2016 гг.) в целом были удовлетворительными для возделывания изучаемых культур. Посев всех культур проводили в 1 декаде мая. Всходы люпина появлялись спустя 10-12 дней, кукурузы - 14-16 дней. Наступление и прохождение фенофаз во всех вариантах внесения удобрений отмечали одновременно. Густота стояния растений в период полных всходов и перед уборкой урожая различалась незначительно. Полегания расте-
1. Влияние удобрений и предшественников на агрохимические свойства почвы под кукурузой
Вариант рНсшп. Нг | Са + Ме Р2О5 | К:0
ыг-экв. на 100 г почвы мг на кг почвы
п 2 1 2 1 2 1 2 1 2
Без удобрений 6.26 6.38 0.65 0.66 6.5 6.0 78 190 90 135
(М>К)зс 6.23 6.42 0.71 0.65 6.5 6.2 91 201 97 147
(ХРКЬ 6.21 6.47 0.72 0.55 6.4 6.4 99 222 108 152
СКЖЬ 6.20 6.43 0.75 0.68 6.3 6.3 119 244 106 156
(№>К)ш 6Д9 6:50 0:77 0:59 6.2 6=4 127 252 110 160
*1 - монокулытра кукурузы (2 ротации). 2 - люпин — кукуруза (1 ротация).
Владимгрскт Зешедкеф
№ 1 (83) 2018
2. Влияние удобрении и предшественников на урожайность кукурузы
Вариант Монокультур а Предшественник люпин
урожайность, ц/га прибавка урожайность, ц/га прибавка
ц/га ц/га %
Без удобрений 307 - - 357 - -
(NPK)so 562 55 18 543 186 52
(NPK)6o 454 144 47 644 287 80
(NPK)<w 567 260 85 652 295 83
(TvPK)no 623 316 103 661 304 85
НСР 35 49 55
3. Влияние предшественников и удобрений на качество зеленой массы кукурузы
Вариант Выход кормовых Накопление белка Обеспеченность
единиц, гыс./га ("сырого протеина}. ц;'га протеином 1 коры. ед.. г
*1 2 1 2 1 2
Без удобрений 6 1 7.2 3.31 4.0 3 54 56
ШРКЬ 7.2 10.9 4 43 6.5 0 т-Н VO 62
CNPKb 9.1 12.9 Í.6 9 9.00 62 70
(NPK)9o 11.3 13.0 7.0 0 9.73 62 75
(КРК)по 12.3 13.2 S.20 10.39 66 78
'предшественники: 1 — кукуруза, 2- люпин
нии люпина и кукурузы не отмечали, также не зафиксировано израс-тание люпина. Поражения растений вредителями не наблюдали.
Минеральные удобрения, влияя на размеры урожайности кукурузы, оказывают воздействие на вынос элементов минерального питания и их баланс в почве [11, 12].
Как удобрения, так и предшественники оказали определенное влияние на агрохимические свойства почвы под кукурузой (табл. 1). При монокультуре под влиянием удобрений отчетливо прослеживали подкисление почвы, в 2-х польном севообороте с белым люпином (2) отрицательного влияния удобрений на химические свойства почвы не отмечено, то есть бобовая культура как предшественник сглаживает негативное воздействие этого фактора.
При монокультуре кукурузы удобрения в зависимости от дозы способствовали увеличению содержания в почве фосфора с 24 до 63 %, калия - с 8 до 22 %. В севообороте с люпином соответственно - с 6 до 33 % и с 9 до 18 %. То есть люпин ограничивал накопление элементов питания (фосфора и калия) минеральных удобрений в почве. В то же время под его влиянием содержание усвояемых форм фосфора и
калия в контрольном варианте возросло на 244 и 50 %, а в вариантах с удобрениями - в среднем на 108 и 46 %.
Положительный эффект минеральных удобрений в полях с кукурузой прослеживался независимо от предшественника. При монокультуре он был максимальным в опыте в вариантах с дозами удобрений 90 и 120 кг/га, в севообороте с люпином - 30-60 кг/га. Следовательно, использование люпина в качестве предшественника, удовлетворяет потребности кукурузы питательных веществах на уровне 60 кг/га.
Предшественники оказали существенное воздействие на формирование урожая зеленой массы кукурузы и эффективность минеральных удобрений (табл. 2).
Монокультура хорошо отзывалась на внесение минеральных удобрений. При увеличении дозы элементов питания с 30 до 120 кг/га урожайность ее зеленой массы удвоилась - с 305 до 615 ц/га. Люпин как предшественник способствовал росту урожайности в контроле на 15 %. Эта закономерность сохранилась и при использовании удобрений в дозах 30 и 60 кг/га. При этом урожайность кукурузы по люпину в варианте с внесением удобрений по
60 кг/га была равноценна величине этого показателя у монокультуры при дозе 120 кг/га, то есть применение минеральных удобрений под кукурузу по бобовому предшественнику можно сократить в 2 раза и ограничиться дозой (NPK)30-(NPK)60. В результате только благодаря экономии удобрений снижение затрат на 1 га посевной площади кукурузы может достигать 6 тыс. рублей. С высокими дозами минеральных удобрений эффект люпинового предшественника не проявлялся.
Бобовые предшественники и удобрения положительно влияли на качество урожая зеленой массы кукурузы (табл. 3). В среднем по вариантам опыта, по сравнению с монокультурой кукурузы, выход кормовых единиц с урожаем возрастал по люпину на 12 %, накопление сырого протеина - на 14 %, обеспеченность протеином 1 корм. ед.
- на 12 %. Под влиянием минеральных удобрений выход кормовых единиц на монокультуре кукурузы увеличился на 100 %, белка - на 148 %, обеспеченность протеином 1 корм. ед. - на 19 %, у кукурузы по люпиновому предшественнику
- соответственно на 83, 158, 39 %. То есть биологический азот люпина усиливает функции минеральных удобрений, положительно влияющие на кормовые качества зеленой массы кукурузы.
В двухпольном севообороте последействие минеральных удобрений, внесенных под кукурузу, незначительно отразилось на урожайности зеленой массы люпина и его качественных показателях (табл. 4).
Масса люпина характеризовалась высоким содержанием белка, что положительно сказалось на качестве продукции (табл. 5). В севообороте с люпином при равноценном в среднем сборе кормовых единиц, по сравнению с монокультурой кукурузы, в 2,2 раза возрос выход сырого протеина и были получены сбалансированные
№ 1 (83) 2018
Владимгрскш ЗешеШецТз
4. Урожайность и кормовые качества зеленой массы белого люпина
Урожайность Содержание в урожае Обеспеченность
Вариант зеленой ЬОрЫОБЬЖ белка (сырого протеином 1
массы, ц.та единиц, тыс./га протеина), ц/га корм, ед., г
Без удобрений 320 6.7 15.6 233
(NPK)iC 340 7.1 16.6 234
(NPK)ec 350 7.4 16.9 22 S
СЯРК)эс 35S 7.5 17.4 235
(NPK):2Ö 360 7.6 1S.0 237
HCP05 33
5. Показатели качества зеленой массы кормов в севооборотах с кукурузой
Вариант Продуктивность, тыс. корм.ед. /га Накопление переваримого протеина, ц/га Перевариыого протеина в 1 коры, ед., г
*1 2 1 2 1 2
Без удобрений 6,1 7,0 3,3 9,8 54 140
(NPK)ic 7,2 9,0 4,4 11,6 61 128
(NPK)6c 43 I—1 10,2 5,7 12,9 62 126
(МРК)эс 11=3 10=3 7=0 13=6 62 132
(NPK)ra 12=3 10=4 S=2 14=6 66 136
* 1 - кукуруза монокультура , 2 - люпин, кукуруза (среднее)
по белку корма.
Таким образом, использование биологического азота белого люпина в севооборотах с кукурузой позволяет улучшить плодородие почв, повысить эффективность минеральных удобрений, снизить затраты на их применение и получать высококачественные корма, сбалансированные по белку.
Литература.
1.Такунов И.П. Люпин в земледелии России. Брянск: «Придесенье», 1996. 372 с.
2. Роль люпина в формировании плодородия почвы / П.А. Чекмарев, А.И. Артюхов, Н.П. Юмашев, Л.Л. Яговенко // Достижения науки и техники АПК. 2011. № 10. С. 17-20.
3.Новиков М.Н. Белый люпин как фактор оптимизации биологи-зации земледелия в Центральном районе Нечерноземной зоне// Белый люпин. 2014. № 1. С.12-14.
4.Система ведения земледелия Владимирской области. Владимир, 1983. 343 с.
5.Трепачев Е.П. Агрохимические аспекты биологического азота в со-
временном земледелии- М., 1999. С. 531.
6. Методические указания по проведению исследований в длительных опытах с удобрениями. Часть 1 (Анализ почв) / под ред. В.Д. Панникова. М., 1975. 164 с.
7. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1968. 336 с.
8. Методические указания по проведению исследований в длительных опытах с удобрениями. Часть 2 (Анализ растений) / под ред. В.Д. Панникова. М., 1975. 128 с.
9.Брянцев В.А. Сельскохозяйственная энтомология. Л.: Колос, 342 с.
10. Хохряков М.К. и др. Определение болезней растений. Л.: Колос, 1966. 532 с.
11. Усанова З.И., Шальнов И.В., Васильев А.С. Влияние расчетных доз удобрений и густоты стояния на продуктивность кукурузы, вынос и хозяйственный баланс основных элементов питания // Земледелие. 2016. № 3. С. 23-26.
12. Чекмарев П.А., Фомин В.Н., Турнин С.Л. Влияние удобрений на пищевой режим почвы и химический состав зерна гибридов кукурузы // Земледелие. 2017. № 8. С. 14-17.
Optimization of Forage Crop Rotations with Corn
L.D. Frolova
Abstract. We examined the utilization of biological nitrogen of annual lupine 'Dega', possessing high symbiotic effect, during the nutrition of corn Katerina'. The aim of the study was to reduce the cost of corn cultivation and to obtain high-quality feed on sod-podzol sabulous soils. The agricultural method was tested in a two-field crop rotation: annual lupine for silage, corn for silage. Corn monoculture was a variant for comparison. The dosages of mineral fertilizers for corn were: without fertilizers; (NPK)30; (NPK)60; (NPK)90; (NPK)120. In comparison with the corn monoculture, lupine stabilized and even reduced soil acidity, improved its nutritional regime and biological activity, which corresponded to the increase in the yield of green mass and dry matter of corn. Simultaneously, the efficiency of mineral fertilizers increased, which corresponded to the decrease in their optimal dose from (NPK)120 to (NPK)60, led to the saving of about 6,000 RUB/ha at mineral fertilizers only. The output of feed units with the corn yield after lupine increased by 12%, the accumulation of raw protein - by 14%, the provision of a feed unit by protein - by 12%. Under the influence of mineral fertilizers in the corn monoculture the output of feed units grew by 100%, protein - by 148%, the provision of a feed unit by protein - by 19%. In the variant with corn after lupine, the growth was 83, 158, 39%, respectively. That is biological nitrogen of lupine intensified functions of mineral fertilizers, positively influencing feed qualities of corn green mass. The utilization of biological nitrogen of lupine significantly reduces an environmental load of mineral fertilizers on agricultural landscapes.
Keywords: corn, lupine, biological nitrogen, crop rotation, forecrops, doses of mineral fertilizers, sod-podzol soil, productivity, feed quality.
Владишрскш ЗемлеШеф
№ 1 (83) 2018
