CC BY
82
2. Содержание углерода, общего азота и валового фосфора в черноземе обыкновенном, %
■л о
СЧ N
Ф ^
Ф
4
Ш ^
5
ш СО
Слой почвы, Исходное Вариант опыта
см содержание 0 | 5 8 9 11
0-30 2,56 Углерод 2,23 2,57 2,57 2,59 2,55
30-50 2,30 1,97 2,21 2,28 2,31 2,30
Общий азот
0-30 0,249 0,235 0,255 0,258 0,266 0,253
30-50 0,214 0,217 0,230 0,243 0,240 0,237
Валовый фосфор
0-30 0,181 0,179 0,196 0,197 0,187 0,204
30-50 0,178 0,171 0,178 0,172 0,172 0,180
пар - озимая пшеница - кукуруза на зерно - яровой ячмень - кукуруза на силос - озимая пшеница - горох - озимая пшеница - подсолнечник.
Севооборот был заложен в 1974 г в 4-кратной повторности, развернут тремя полями с 1976 г. В качестве контрольного выступал вариант 1 -без внесения удобрений (табл. 1). Схема стационара предусматривала изучение эффективности органической системы удобрения (вариант 2), минеральных систем удобрения (вариант 3 - средние дозы удобрений, 4 - повышенные), органо-минеральных систем удобрения (варианты 5-8 и 12 - средние дозы органо-минеральных удобрений, 9 - средние дозы органических и повышенные минеральных, 10 - повышенные дозы органических, азотных удобрений и средние - фосфорно-калийных, 11 - повышенные дозы обеих систем удобрения).
По ротациям происходили изменения в схеме применения удобрений на 1 га севооборотной площади (см. табл. 1). Например, с 2003 г. в 5 вариантах опыта было прекращено внесение навоза, фосфорных и калийных удобрений.
Фосфор (в виде аммофоса -12:52), калий (в виде 60%-ного хлористого калия) и навоз КРС вносили под основную обработку почвы, азот (в виде аммиачной селитры и аммофоса - 12:52) - под основную обработку и в подкормку в фазах кущения и выхода в трубку.
Почва - чернозем обыкновенный, в пахотном слое которого содержалось 3,98% гумуса, 0,24-0,25 общего азота, 0,17-0,18 валового фосфора, 2,32,4% валового калия, обеспеченность минеральным азотом и подвижным фосфором низкая, обменным калием - средняя [4, 5].
Климат территории - умеренно континентальный со среднегодовым количеством осадков 500 мм и температурой воздуха +10,7°С [6].
Агротехника возделывания сельскохозяйственных культур - рекомендуемая в зоне. Сорта - районированные. В паровом поле осуществляли отвальную обработку почвы на глубину 27-30 см, боронование и культивации по мере выпадения осадков и
валового фосфора - в варианте 7,8 т навоза + ^Р^К,«.
66 38 26
В среднем за 4 ротации севооборота продуктивность сельскохозяйственных культур без внесения удобрений составила 30,2 ц зерн. ед./га (табл. 3). Наибольшее ее увеличение к контролю отмечено в вариантах: 7,8 т навоза + ^6Р38К26 - 10,3 ц/га; 7,8 т навоза + ^0Р23К14 - 9,7 ц/га; 8,3 т навоза + N^38^9 - 9,6 ц/га. Самыми низкими были прибавки при внесении только органических удобрений 8,9 т -2,9 ц/га; небольшого количества органо-минеральных 3,3 т + ^8Р15К9 -5,3 ц/га и только минеральных в дозе N^2^20 - 5,8 ц/га (НСР05 1,25 ц/га).
В первой ротации (1976-1985 гг.) самая высокая прибавка урожайности относительно контроля выявлена у озимой пшеницы после кукурузы на силос - 72% (вариант 9), наименьшая - у озимой пшеницы после подсолнечника - 5,0% (вариант 7).
В среднем за первую ротацию продуктивность севооборота при внесении только органического удобрения увеличилась на 8,5%; средних доз минеральных удобрений ^21Р32К9) -на 12,5%, повышенных ^31Р32К9) - на 14,6%; различных сочетаний органического и минерального удобрения
(4,4-8,9 т навоза + ^^31_62Р32-64К9-18) - на
17,8-33,1%.
Наибольшая прибавка продуктивности (63%) отмечена у озимой пшеницы после кукурузы на силос (вариант 8), самая низкая - у кукурузы на зерно при последействии навоза (вариант 2).
За вторую ротацию (1985-1994 гг.) продуктивность культур севооборота при внесении только навозаувеличилась на 7%; средних доз минеральной системы удобрений ^42Р28К28) - на 15,8 %, повышенных ^83Р49К49) - на 21,9%; различных сочетаний органических и минеральных удобрений
(8,9-11,1 т навоза + ^^42-73Р21-49К28-53) -
на 20,8-27,8%.
Яровой ячмень реагировал на внесение минеральных и органо-минеральных удобрений(особенно в повышенных дозах) лучше остальных культур, обеспечивая прибавку про-
3. Влияние систем удобрения на продуктивность севооборота (1976-2012 гг.)*
появления сорных растений. Глубина отвальной вспашки под кукурузу и подсолнечник - 25-27 см, под горох -23-25, под ячмень - 20-22 см. После непаровых предшественников озимой пшеницы обработку почвы проводили на глубину 10-12 см.
Урожайность зерновых и зернобобовых культур учитывали в ходе поделяночной уборки комбайном Сампо 500; математическую обработку данных осуществляли с помощью дисперсионного анализа по Б.А. До-спехову [7].
Содержание углерода в слое 0-30 см почвы перед началом исследований (1974 г) составляло 2,56% (табл. 2). Через 36 лет в варианте без применения удобрений оно уменьшилось на 0,33% в абсолютном выражении. Внесение 7,8 т навоза + ^1Р26К20 и 5,6 т навоза + ^9Р19К14 поддерживало величину этого показателя на исходном уровне.
Повышение количества минеральных удобрений при неизменной дозе навоза 7,8 т слабо влияло на содержание углерода. В варианте с большим уровнем органических удобрений -8,3 т навоза + ^8Р38К29 - отмечено его повышение в обоих слоях почвы (030 и 30-50 см).
Содержание общего азота и валового фосфора в варианте без применения удобрений в слое почвы 0-30 см уменьшилось на 0,014 и 0,002% соответственно. Длительное внесение органо-минеральных удобрений повышало величины этих показателей в обоих слоях почвы (0-30 и 30-50 см).
Наибольшее увеличение общего азота в почве отмечено в случае внесения 8,3 т навоза + 1^0Р,0К0„,
68 38 29
Вариант** 1 1 ротация 2 ротация 3 ротация 4 ротация В среднем
1 28,1/- 37,1/- 27,1/- 28,7/- 30,2/ -
2 30,5/8,5 39,7/7,0 29,7/9,7 32,6/13,6 33,1/9,7
3 31,6/12,5 42,9/15,8 32,9/21,2 36,5/27,1 36,0/19,1
4 32,2/14,6 45,2/21,9 34,8/28,2 37,5/30,6 37,4/23,9
5 33,7/19,8 45,2/21,9 35,0/29,0 38,3/33,6 38,1/26,0
6 34,9/24,2 46,1/24,2 34,6/27,8 38,1/32,8 38,4/27,2
7 33,1/17,8 44,8/20,8 31,2/15,0 33,1/15,2 35,5/17,7
8 35,5/26,2 45,7/23,2 35,6/31,5 37,7/31,3 38,6/27,9
8 36,2/28,7 47,4/27,8 36,4/34,4 39,1/36,2 39,8/31,7
9 36,3/29,3 47,0/26,8 36,8/35,8 39,4/37,3 39,9/32,1
11 37,4/33,1 47,7/28,5 37,5/38,4 39,6/37,9 40,5/34,2
12 36,8/30,8 45,7/23,3 36,3/33,9 38,1/32,9 39,2/29,9
*в числителе - продуктивность, зерн. ед. ц/га; в знаменателе -**см. схему опыта в табл. 1.
прибавка к контролю, %;
дуктивности, в сравнении с неудобренным фоном, на уровне 74,5104,1%. Наименьший эффект выявлен в случае выращивания кукурузы на зерно при последействии навоза 3,6% (вариант 2).
В третьей ротации (1994-2003 гг.) продуктивность севооборота изменялась аналогично второй: наименьшее значение определено от последействия навоза - 9,7%; наибольшее - после внесения повышенных доз органо-минеральных удобрений (38,4%). Самая значительная прибавка продуктивности относительно контроля отмечена на озимой пшенице после кукурузы на силос при внесении повышенных доз обоих видов удобрения - 120% (вариант 11), наименьшая - на озимой пшенице после подсолнечника (0,2%) при внесении средних доз органо-минеральныхудобрений(вариант 7).
За четвертую ротацию (20032012 гг.) была получена наибольшая прибавка продуктивности за весь период исследований при органической системе (13,6%) и при минеральной системе удобрений в средних и повышенных дозах (27,1-30,6%). Максимальные в опыте прибавки - больше 37% - отмечены в вариантах с последействием повышенных доз органо-минеральныхудобрений, особенно у озимой пшеницы после кукурузы на силос - 90% (варианты 9-11).
В целом продуктивность 9-польного севооборота оказалась лучшей во второй ротации (1985-1994 гг), самой низкой - в третьей (1994-2003 гг). Считается, что меньшая урожайность культур конца 90-х - начала 2000-х годов во многом обусловлена снижением плодородия чернозема обыкновенного и прежде всего основных его показателей, количественных и, главное, качественных - гумуса и азота, а также, возможно, некоторым замедлением процесса трансформации труднодоступных форм фосфора и калия в легкодоступные. В современных условиях необходимость в азотных удобрениях и отзывчивость на них культурных растений стала более высокой, чем фосфорных [4, 5]. Такое положение подтверждается увеличением эффективности удобрений, по сравнению с контролем. Их внесение повышало продуктивность севооборота во вторую ротацию на 7,0-28,5%, в третью - на 9,7-38,4%, в четвертую - на 13,6-37,9%.
В среднем за период исследований внесение органических удобрений повышало продуктивность зернопа-ропропашного севооборота относительно неудобренного фона на 9,7%, минеральных - на 19,1-23,9%, но уступало по эффективности органо-минеральным системам удобрения -17,7-34,2%.
В сравнении с контролем,окупаемость удобрений урожаем в среднем за 4 ротации севооборота была довольно высокой - 2,4-7,0 кг зерна на 1 кг д.в. Самая низкая величина этого показателя - 2,4-3,9 кг зерна отмечена в вариантах с внесением 7,8-8,3 т навоза + N41-68P26-38K20-29 минеральных удобрений, а наибольшая - при минеральной системе N41P26K20 (средние дозы). В вариантах со средними дозами органо-минеральныхудобрений
(5,6 т навоза + N37_39P19_23K14-16) окуПаемость достигала 5,7-5,9 кг зерна/кг
д.в. Их дальнейшее повышение агрохимически менее эффективно, так как отдача в этом случае уменьшается до 4,8 кг зерна и ниже.
Таким образом, оптимальный прием удобрения культур в зерно-паропропашном севообороте - совместное применение органических и минеральных удобрений. Возделывание сельскохозяйственных культур без удобрений в течение 36 лет обусловило снижение содержания гумуса в пахотном и подпахтном слоях чернозема обыкновенного на 0,33%. Сохранение почвенного плодородия возможно при внесении на 1 га севооборотной площади 5,6-8,3 т навоза + ^9-68Р19-38К14-29 минеральных удобрений. В случае использования этих систем удобрений установлены наибольшие прибавки продуктивности севооборота (31,7-34,2%). В то же время высокая окупаемость удобрений достигнута при внесении N^P^K™, а также 5,6 т навоза + N„
41 26 20' ' 37-
Р К
39 19-23 14-16
Литература.
1. Иванов А.Л., Завалин А.А. Приоритеты научного земледелия // Земледелие. 2010. № 7. С. 3-6.
2. Назаренко О.Г., Пашковская Т.Г., Чеботникова Е.А. Агрохимическая служба Ростовской области 50 лет на страже плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и ее стратегические задачи // Достижения науки и техники АПК. 2014. № 7. С. 61-63.
3. Лабынцев А.В., Целуйко О.А. Расход органического вещества под сельскохозяйственными культурами по зонам Ростовской области. Плодородие. № 3. 2012. С. 22-24.
4. Продуктивность зерно-паро-пропашного севооборота и плодородие обыкновенного чернозема в зависимости от систематического внесения органических и минеральных удобрений / И.М. Шапошникова, А.И. Гармашев, В.И. Журба, П.Л. Лебедева, Л.Ю. Царев, Е.А. Шамаракова // Агрохимия. 1990. № 12. С. 11-23.
5. Игнатьев Д.С. Влияние длительного применения удобрений на плодородие чернозема обыкновенного и продуктивность звена севооборота горох - озимая пшеница // Матер. науч.-практ. конф. п. Рассвет, 2006. С. 178-185.
6. Агроклиматические ресурсы Ростовской области. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 120 с.
7. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
Efficiency of systematic long-term application of fertilizers in grain-fallow-row crops rotation on ordinary black soil
O.A. Tseluyko, S.V. Pas'ko, V.I. Medvedeva
Don Zonal Research Institute of Agriculture, ul. Institutskaya, 1, pos. Rassvet, Aksaysky r-n, Rostovskaya obl., 346735, Russian Federation
Summary. The effect of 12 fertilizer systems on crop productivity in grain-fallow-row crops rotation was investigated in long-term experiments (1974-2012) in fields of Don Zonal Research Institute of Agriculture. The crop rotation was the following: fallow, winter wheat, corn, spring barley, corn for silage, winter wheat, pea, winter wheat, sunflower. On average for four rotations the application of 8.9 t of organic fertilizers per 1 hectare increased the productivity of grain-fallow-row crop rotation by 9.7% relative to natural background, of mineral fertilizers-by 19.1-23.9%; and the use of combination of these both types-by
7.7-34.2%. The lowest economic return of fertilizers by the yield (2.4-3.9 kg of grain) for four rotations was in the variant with
7.8-8.3 t of manure + N4168P2638K20 29; the highest one, 7.0 kg of grain - in the variant with medium doses N41P26K20. The average doses of organo-mineral fertilizers increase the economic return of fertilizers to 5.9 kg of grain per 1 kg of active substance. The increase in doses is less effective-4.8 kg of grain. The combined use of organic and mineral fertilizers was optimal method in grain-fallow-row crop rotation. The cultivation of crops without fertilizers for 36 years led to the decrease in the content of humus in arable and sub-arable layers of ordinary black soil by 0.33%.The preservation of soil fertility is possible by the introduction of
56-83 tons of manure + N3g-68P19-38K14-29 of
mineral fertilizers per 1 ha. These fertilizer systems provided the greatest increase in crop rotation productivity (31.7-34.2%). At the same time, high investment return achieved by application of N41P26K20 and 5.6
t/ha manure + N37-3gPjg-23Kj4-j6.
Keywords: mineral fertilizers, manure, crop rotation, productivity.
Author Details: O.A. Tseluyko, Cand. Sc.(Agr.), scientific secretary (e-mail: [email protected]); S.V. Pas'ko, Cand.Sc.(Agr.), leading researcher fellow; V.I. Medvedeva, senior researcher fellow.
For citation: Tseluyko O.A., Pas'ko S.V., Medvedeva V.I. Efficiency of systematic long-term application of fertilizers in grain-fallow-row crops rotation on ordinary black soil. Zemlede-lie. 2015. No. 7. pp. 11-13 (in Russ.).
CO (D 3 ü
(D
g
(D
5
(D
4 2 О
УДК: 631.58:631.42 (470.56)
Урожайность яровой твердой пшеницы в зависимости от погодных условий, предшественников питания в степной Урала
и фона зоне Южного
1Л
о
СЧ N
Ф
S ^
ш
4
ф
^
5
ш со
Н.А. МАКСЮТОВ, доктор сельскохозяйственных наук, зав. отделом
В.М. ЖДАНОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник В.Ю. СКОРОХОДОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Д.В. МИТРОФАНОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
A.А. ЗОРОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
B.Н. ЖИЖИН, старший научный сотрудник
Оренбургский НИИ сельского хозяйства, пр. Гагарина, 27/1, Оренбург 460051, Российская Федерация E-mail: [email protected]
Исследования проводили с целью оценки различных видов предшественников под яровую твёрдую пшеницу и определения их влияния на урожайность этой культуры. Основной фактор, оказывавший воздействие на величину изучаемого показателя за 24 года исследований, - метеоусловия, которые сильно изменились за этот период. Температура воздуха за сельскохозяйственный год, в сравнении со среднемноголет-ними данными, увеличилась на 2,1оС, количество осадков - на 20 мм. В связи с этим 3 года урожая яровой твёрдой пшеницы не было вообще, а еще 8 лет он не превышал 10 ц/га. Сбор зерна по чёрному, почвозащитному и сидеральному парам в среднем за годы исследований был одинаковым, так как в результате различного усвоения воды из снега (соответственно 9, 50 и 44%) влажность почвы перед посевом была идентичной. Количество продуктивной влаги в слое 0-100 см почвы в среднем за 24 года составило в этот период соответственно 178, 168 и 166 мм. Озимые по чёрному пару, кукуруза на силос и горох как предшественники яровой твёрдой пшеницы оказались равноценными и незначительно уступали различным видам пара. Бессменный посев из-за поражения растений в отдельные годы корневой гнилью приводил к снижению уро -жайности культуры, в сравнении с контролем (пар чёрный), на удобренном фоне на 3,1 ц/ га, на неудобренном - на 4,8 ц/га. Основные причины низкой эффективности удобрений при внесении под яровую твёрдую пшеницу - недостаточные запасы влаги в почве,
дефицит осадков и повышенный температурный режим. Существенная прибавка уро -жайности зерна яровой твёрдой пшеницы от удобрений по паровым предшественникам отмечена 8 лет, по непаровым - 11 лет.
Ключевые слова: яровая твердая пшеница, предшественник, погодные условия, фон питания, водный режим почвы, урожайность.
Для цитирования: Урожайность яровой твердой пшеницы в зависимости от погодных условий, предшественников и фона питания в степной зоне Южного Урала / Н.А. Максютов, В.М. Жданов, В.Ю. Скороходов, Д.В. Митрофанов, А.А. Зоров, В.Н. Жижин //Земледелие. 2015. №7. С. 14-16.
Яровая твердая пшеница - относится к числу наиболее ценных зерновых культур, выращиваемых на юго-востоке нашей страны. Один из ведущих регионов по ее посевным площадям - Оренбургская область.
На сегодняшний день яровая твердая пшеница востребована как в России, так и за рубежом. При этом она очень требовательна к почвенно-климатическим условиям и технологиям возделывания, а также уступает по урожайности другим зерновым культурам.
На урожайность сельскохозяйственных культур большое влияние оказывают предшественники. Об этом свидетельствуют результаты множества исследований, проведенных в разных
почвенно-климатических условиях [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8].
Цель нашей работы оценка различных видов предшественников яровой твёрдой пшеницы и определение их влияния на урожайность этой культуры.
Работа выполнена в длительном стационарном опыте по изучению севооборотов и бессменных посевов сельскохозяйственных культур, который был заложен в 1990 г в ОПХ им. Куйбышева Оренбургского НИИСХ. Схема эксперимента предусматривает изучение 16 видов 6-польных севооборотов с чистыми, почвозащитными и сиде-ральными парами, а также 2-х-польных беспаровых севооборотов.
В качестве сидеральных культур до 2000 г использовали двулетний донник жёлтый, в последующие годы злаково-бобовую смесь (овес+горох). Пар почвозащитный был занят суданской травой, которую высевали в первой декаде июля. Перед её посевом для борьбы с сорной растительностью проводили не менее 3-4 культиваций влагосберегающими орудиями.
Яровую твердую пшеницу в 6-польных севооборотах размещали по паровым предшественникам и после озимых по чёрному пару, в 2-х-польных беспаровых - по кукурузе на силос и гороху, кроме того, один вариант предусматривал ее бессменный посев.
Исследования осуществляли на двух фонах питания (удобренный и без удобрений). В паровом поле заделывали минеральные удобрения в дозе Р80К40 кг д.в. и 42 т навоза на 1 га, после уборки непаровых предшественников под твёрдую пшеницу вносили минеральные удобрения в дозе ^0Р40 кг д.в. на 1 га.
Почва опытного участка - чернозём южный карбонатный малогумусный тя-жёлосуглинистый. Содержание гумуса в пахотном слое почвы 3,2- 4,0%, общего азота - 0,2-0,31%, общего фосфора -0,14-0,22%, подвижного фосфора - 1,5-
25-
/ \
& / \ / \
са / \ / V -V
Л \ ,—1 4*1 Г*31 ——* Г А / 1
ге 20- t 19 - 79 \ и --- / 1— 1
ф г V / V f i / \ / (
\ / \ 1 \ /
19 90 19 91 19 92 19 93 19 94 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 Го 00 20 ды 01 20 02 20 03 20 04 20 05 20 06 20 07 20 08 20 09 20 10 20 11 20 12 2013
Рис. 1. Динамика температуры воздуха за вегетационный период по годам исследований: —•— — фактическое выпадение осадков за вегетационный период, мм;
- - - — климатическая норма осадков за вегетационный период, мм;--тренд
(полиноминальный тип).
